ANÁLISE PRELIMINAR DO COEFICIENTE DE CORRELAÇÃO DA IRRADIÂNCIA DIFUSA ENTRE TRÊS DIFERENTES TECNOLOGIAS
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2022.1177Palavras-chave:
Irradiância difusa, Coeficiente de Correção, EquivalênciaResumo
A irradiância difusa e o seu monitoramento contínuo com qualidade, é de extrema importância não somente para a área climática, mas também para a de energias renováveis. Entretanto, dados de irradiância difusa precisos demandam um alto investimento na estrutura, operação, instrumentação e manutenção durante o processo de medida. Por estes motivos, certas estações de monitoramento não dispõem de operadores, recursos ou equipamentos precisos para seu uso, e é muito comum ocorrerem falhas na série de dados. O presente trabalho tem como objetivo comparar três sistemas disponíveis no mercado com custos diferentes, com o objetivo de estabelecer uma equivalência entre eles, utilizando métodos estatísticos e dados reais, para preencher eventuais falhas nos dados. Os resultados desta comparação indicaram que a metodologia permite estabelecer a equivalência a partir de uma equação de correção utilizando um sensor de referência com bons resultados. Mas a equivalência entre eles deve ser utilizada com critério por causa das diferentes incertezas entre os sensores e resolução temporal dos dados, caso a equação seja utilizada para substituir dados em intervalos perdidos por problemas operacionais.
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Referências
Barbón, A.; Pedro Fortuny-Ayuso, Luis Bayón, J.A. Fernández-Rubiera. Predicting beam and diffuse horizontal irradiance using Fourier expansions. Renewable Energy, 2020, 154(3). DOI:10.1016/j.renene.2020.02.118. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096014812030313X?via%3Dihub.
Batlles, F. J.; Olmo, F.J.; and Alados-Arboledas L. On shadowband correction methods for diffuse irradiance measurements. Solar Energy v. 54 n. 2 p. 105-114 1995. Disponível em: https://doi.org/10.1016/0038-092X(94)00115-T.
CM 121B/C Shadow Ring for pyranometers - Kipp & Zonen. Disponível em: <https://www.kippzonen.com/Product/42/CM121B-C-Shadow-Ring>. Acesso em: 7 jan. 2022.
Data analysis, statistical & process improvement tools. Disponível em: <https://www.minitab.com/en-us/>. Acesso em: 7 jan. 2022.
Delta-T Devices - soil moisture sensors, pyranometers, data loggers, plant science instruments. Disponível em: <https://delta-t.co.uk/>. Acesso em: 7 jan. 2022.
Drummond, A. J. On the measurement of sky radiation. Meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie, Serie B. 1956. V. 7 p. 413-436. Disponível em: https://doi.org/10.1007/BF02242969.
GRANITE VOLT 108 - 8- or 16-Channel 5V Analog Input Module. [s.l: s.n.].Home. Disponível em: <https://fotovoltaica.ufsc.br/sistemas/fotov/>. Acesso em: 7 jan. 2022.
Gueymard, C. A., J. Ruiz-Arias Extensive worldwide validation and climate sensitivity analysis of direct irradiance predictions from 1-min global irradiance Sol. Energy, 128 (2016), pp. 1-30 DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2015.10.010. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X15005435?via%3Dihub DOI:10.1016/j.renene.2020.02.118. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096014812030313X?via%3Dihub.
La Casinière, A.; and T. Cabot and A. I. Bokoye and J. L. Pinedo Improvement of diffuse solar irradiance measurements with noncosine instruments. Appl. Opt., 1996 v. 35 n. 6 p. 6069--6075 DOI: https://doi.org/10.1016/0038-092X(94)00115-T. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0038092X9400115T?via%3Dihub
López, G. and Muneer, T. and Claywell, R Comparative Study of Four Shadow Band Diffuse Irradiance Correction Algorithms for Almería, Spain. J Sol. Eng., 2004, vol. 126, n° 1, p. 113-117. DOI: 10.1115/1.1666895. Disponível em: https://asmedigitalcollection.asme.org/solarenergyengineering/article-abstract/126/2/696/474971/Compa rative-Study-of-Four-Shadow-Band-Diffuse?redirectedFrom=fulltext.
Mantelli N., S. L.} and Martins, G. L. and Ruther, R. Uncertainty Analysis Of Solar Monitoring Station: A Case Study. In: ISES Solar World Congress 2019. DOI: 10.18086/swc.2019.44.03 Disponível em: http://proceedings.ises.org.
Montgomery, D. C. Design And Analysis Of Experiments 5th ed 2001 John Wiley & Sons Inc. Montgomery, D. C., Jennings C. L. and Kulahci, M. Introduction to Time Series Analysis and Forecasting 2008 John Wiley & Sons Inc.
Inechen, P. Gremaud, J. Guisan, O. , Mermoud, A. Study of the corrective factor involved when measuring the diffuse solar radiation by use of the ring method. In: Solar Energy, 1984, vol. 31, n° 1, p. 113-117. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-092X(84)90133-6 Disponível em: https://archive-ouverte.unige.ch/unige:17188.
Pereira, E. B.; Martins, F. R.; Gonçalves, A. R.; Costa, R. S.; Lima, F. L.; Rüther, R.; Abreu, S. L.; Tiepolo, G. M.; Pereira, S. V.; Souza, J. G. Atlas brasileiro de energia solar. 2.ed. São José dos Campos: INPE, 2017. 80p. Disponível em: http://doi.org/10.34024/978851700089
Rodríguez-Muñoz, J.M. ; A. Monetta, R. Alonso-Suárez, I. Bove, G. Abal; Correction methods for shadow-band diffuse irradiance measurements: assessing the impact of local adaptation. Renewable Energy, 2021, v. 178, p. 830-844, ISSN 0960-1481. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.06.102 . Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096014812100968X.
RSR-01 shading ring. Disponível em:
<https://eko-eu.com/products/solar-energy/sensor-accessories/rsr-01-shading-ring>. Acesso em: 7 jan. 2022.
Sánchez, G., Serrano, A., Cancillo, M. L., García, J. A. Comparison of shadow-ring correction models for diffuse solar irradiance. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2012, v. 117, DOI: https://doi.org/10.1029/2011JD017346
. Disponível em: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2011JD017346.
SHP1 Pyrheliometer. Disponível em: <https://www.kippzonen.com/Product/204/SHP1-Pyrheliometer>. Acesso em: 7 jan. 2022.
SIVA, S.; ELECTRONICS AND COMMUNICATION ENGINEERING, COLLEGE OF ENGINEERING,
GUINDY CHENNAI, TAMILNADU. Automatic Solar Tracker. International journal of MC Square scientific research, v. 8, n. 1, p. 99–108, 2016.
Smart Pyranometer SMP11 - Kipp & Zonen. Disponível em: <https://www.kippzonen.com/Product/202/SMP11-Pyranometer>. Acesso em: 7 jan. 2022.
SMP 22, the best spectrally flat Class A pyranometer available, with digital interface - Kipp & Zonen. Disponível em: https://www.kippzonen.com/Product/360/SMP22-Pyranometer>. Acesso em: 7 jan. 2022.
Simón-Martín, M; and Montserrat Díez-Mediavilla and Cristina Alonso-Tristán Shadow-band radiometer measurement of diffuse solar irradiance: Calculation of geometrical and total correction factors. Solar Energy, 2016, v. 139, p. 85-99, ISSN 0038-092X. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.09.026 . Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X16304327.
Solar Radiation Measurement - Kipp & Zonen. Disponível em: <https://www.kippzonen.com/>. Acesso em: 7 jan. 2022.
SOLYS2 sun tracker - Kipp & Zonen. Disponível em: <https://www.kippzonen.com/Product/20/SOLYS2-Sun-Tracker>. Acesso em: 7 jan. 2022.
SONDA - Estações do Projeto. Disponível em: <http://sonda.ccst.inpe.br/infos/index.html>. Acesso em: 7 jan. 2022.
SPN1 Sunshine Pyranometer. Disponível em: <https://delta-t.co.uk/product/spn1/>. Acesso em: 7 jan. 2022.
STR-22G sun trackers. Disponível em:
<https://eko-eu.com/products/solar-energy/sun-trackers/str-22g-sun-trackers>. Acesso em: 7 jan. 2022.
Stagg, J. M. Solar radiation at Kew observatory. 1950 Geophysical Memories n. 86 #1 v. XI Meteorological Office Air Ministry. Disponível em: https://digital.nmla.metoffice.gov.uk.
Stanhill, G.. Observations of shade-ring corrections for diffuse sky radiation measurements at the dead sea. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1985 v. 111 i. 470 p.1125-1130. DOI: https://doi.org/10.1002/qj.49711147013. Disponível em: https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/qj.49711147013?saml_referrer.
Steven, M. D.; Unsworth, M. H.; Shade-ring corrections for pyranometer measurements of diffuse solar radiation from cloudless skies. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 1980 v. 106 i. 106 p.865-872. DOI:https://doi.org/10.1002/qj.49710645015. Disponível em: https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qj.49710645015
Steven, M. D. The anisotropy of diffuse solar radiation determined from shade-ring measurements. Quarterly journal of the Royal Meteorological Society. 1984 v. 110 i. 463 p.261-270. DOI: https://doi.org/10.1002/qj.49711046317. Disponível em: https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qj.49711046317
WCOHRS. Baseline surface radiation network: Baseline surface radiation network. Disponível em: <https://bsrn.awi.de/>. Acesso em: 7 jan. 2022.