ANÁLISE PRELIMINAR DO “OFFSET” TÉRMICO EM PIRANÔMETROS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES ATMOSFÉRICAS

Autores

  • Rafael Haag Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Arno Krenzinger Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Thomas Stoffel Solar Radiation Research Laboratory

DOI:

https://doi.org/10.59627/cbens.2010.1512

Palavras-chave:

Radiação Solar, Radiometria, Piranômetro, Offset Térmico

Resumo

Medidas de irradiância solar global realizadas na superfície terrestre geralmente apresentam valores menores (10–25 Wm−2) que a estimada por modelos de transferência radiativa. Medidas efetuadas com piranômetros revelam que o offset térmico noturno além de presente no período diurno, é consideravelmente maior em dias de céu limpo, sendo responsável pela substimativa da irradiância solar global e também da parcela difusa. Isto é causado pelo gradiente térmico no instrumento que origina trocas radiantes entre a superfície do sensor e as cúpulas. Estes erros de offset térmico são proporcionais à diferença entre a temperatura do sensor e cúpula na quarta potência. Este trabalho apresenta resultados preliminares sobre o offset térmicos de piranômetros. A relação entre o offset térmico noturno e a radiação infravermelha líquida é efetuada utilizando dados obtidos por um pirgeômetro Kipp & Zonen modelo CNR1. Também é realizada e medida do offset térmico em dois locais com distintas condições atmosféricas, variando desde atmosferas sem nuvens e com baixa umidade até atmosfera totalmente encoberta e alta umidade relativa. Todas as medidas foram efetuadas nos meses de junho e dezembro de 2009 no Solar Radiation Research Laboratory (SRRL) pertencente ao National Renewable Energy Laboratory (NREL) em Golden, CO e no Laboratório de Energia Solar (Labsol) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, RS.

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Referências

Bush, B.C., 2000. Characterization of thermal effects in pyranometers: a data correction algorithm for improved measurement of surface insolation, J. Atmos. Ocean. Technol. 17, pp. 165–175.

Cess, R. D., Qian, T. T., Sun, M. G., 2000. Consistency tests applied to the measurement of total, direct, and diffuse shortwave radiation at the surface. J. Geophys. Res., 105 (D20), 24,881–24,887.

Dutton, E. G., Michalsky, J. J., Stoffel, T., Forgan, B. W. , Hickey, J. , Nelson, D. W., Alberta, T. L. , Reda, I. 2001.

Measurement of broadband diffuse solar irradiance using current commercial instrumentation with a correction for thermal offset errors. J. Atmos. and Ocean. Tech., 18(3), 297-314.

Fairall, C. W., Persson, P. O. G., Bradley, E. F., Payne, R. E., Anderson, S. P., 1998. A new look at calibration and use of Eppley Precision Infrared Radiometers. Part I: Theory and application. J. Atmos. Oceanic Technol., 15:1229–1242.

Gueymard, C. A., Myers D. R., 2009. Evaluation of conventional and high-performance routine solar radiation measurements for improved solar resource, climatological trends, and radiative modeling, Solar Energy, 83 (2), pp. 171-185

Haag, R., 2007. Desenvolvimento de um Radiômetro Espectral e Metodologia para Caracterização do Espectro Solar. Dissertação de Mestrado, PROMEC, UFRGS, Porto Alegre.

Haeffelin, M., Kato, S., Smith, A. M., Rutledge, C. K., Charlock, T. P., Mahan, J. R., 2001. Determination of the thermal offset of the Eppley precision spectral pyranometer. Appl. Opt., 40, 472-484.

Lester, A. e Myers, D.R., 2006. A method for improving global pyranometer measurements by modeling responsivity functions, Solar Energy 80, pp. 322–331.

Long, C. N., Younkin, K., Powell, D. M., 2001. Analysis of the Dutton et al. IR Loss Correction Technique Applied to ARM Diffuse SW Measurements. In Proceedings of the Eleventh Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, ARM-CONF-2001. U.S. Department of Energy, Washington, D.C.

Michalsky, J.J., Harrison, L. C., Berkheiser III W. E., 1995. Cosine response characteristics of some radiometric and photometric sensors, Solar Energy 54, pp. 397–402.

Oliveira, A. P., Soares, J., Božnar, M.Z., Mlakar, P., Escobedo, J. F., 2006. An Application of Neural Network Technique to Correct the Dome Temperature Effects on Pyrgeometer Measurements. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 23:1, 80-89

Payne, R. E., Anderson, S. P., 1999. A new look at calibration and use of Eppley Precision Infrared Radiometers. Part II: Calibration and use of the Woods Hole Oceanographic Institution Improved Meteorology Precision Infrared Radiometer. J. Atmos. Oceanic Technol., 16:739–751.

Philipona, R., 2002. Underestimation of solar global and diffuse radiation measured at Earth’s surface. J. Geophys. Res., 107(D22), 4654.

Pilewski, K.E., Valero, F.P.J., 1995. Direct observations of excess solar absorption by clouds. Science, 267, 1626-629.

Reda, I., Hickey, J., Long, C., Myers, D.R., Stoffel, T., Wilcox, S., Michalsky, J.J., Dutton, E. G., Nelson, D., 2005.Using a blackbody to calculate net-longwave responsivity of shortwave solar pyranometers to correct for their thermal offset error during outdoor calibration using the component sum method, J. Atmos. Ocean. Technol. 22, pp. 1531–1540

Valero, F. P. J., Bush, B.C., 1999. Measured and calculated clear-sky solar radiative fluxes during the Subsonic Aircraft Contrail and Cloud Effects Special Study (SUCCESS) J. Geophys. Res., 104(D22), 27387-27398, 27 November

Wardle, D.I., McKay, D.C., 1984. Symposium proceedings, recent advances in pyranometry. In: Proceedings of International Energy Agency, Task IX, Solar Radiation and Pyranometer Studies, Norrkoping, Sweden, Atmospheric Environment Service, Downsview, Ontario, Canada.

Younkin, K., Long, C. N., 2002. Results of the Dutton at al. IR Loss Correction VAP: Statistical analysis of corrected and uncorrected SW measurements. In Proceedings of the Twelfth Atmospheric Radiation Measurement (ARM)

Science Team Meeting, ARM-CONF-2002. U.S. Department of Energy, Washington, D.C. Zerlaut, G.A., 1983. Solar radiation measurements: calibration and standardization efforts in advances in solar energy. In: Böer, K.W., Duffie, J.A., (Eds.), vol. 1, Am. Solar Energy Soc., Boulder, CO, pp. 19–59.

Zerlaut, G.A., 1986. Solar radiometry instrumentation, calibration techniques, and standards, Solar Cells 18, pp. 189–

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Publicado

2010-10-21

Edição

Seção

Anais