MEDIÇÃO DA IRRADIÂNCIA SOLAR GLOBAL EM PLANO INCLINADO UTILIZANDO SISTEMA EMBARCADO DE BAIXO CUSTO

Resumo

Este trabalho realizou a implementação de um sistema embarcado de baixo custo para a medição da irradiância solar global e comparação com um piranômetro. Foram descritos o processo de desenvolvimento e os resultados obtidos para um medidor de radiação solar utilizando os componentes: um módulo fotovoltaico de 20Wp, sensores de tensão e corrente, módulo GPS para sincronização da data e hora das medições e um Shield de armazenamento de dados. Com os dados coletados foram feitas análise de incerteza de medição tanto do sistema embarcado quanto do piranômetro de referência modelo CM3. Os resultados preliminares obtidos, desconsiderando-se alguns fatores de interferência não analisados, mostraram que o sistema é bem satisfatório, contudo, é necessário a realização de outros ensaios e coleta de dados de vários dias em diferentes condições de céu de forma a garantir que as medidas realizadas pelo sistema proposto tenham confiabilidade sob diferentes coberturas de céu. Os indicativos estatísticos utilizados no estudo foram o RMSE, nRMSE, MBE e MAE. Para avaliação do módulo em diferentes coberturas de céu a montagem experimental alcançou os seguintes resultados para dia de céu aberto: RMSE de 70,35, nRMSE de 0,09, MAE de 67,18 e MBE de -67,16. Para dia de céu nublado: RMSE de 92,90, nRMSE de 0,16, MAE de 59,10 e MBE de -26,75. Para dia de céu parcialmente nublado: RMSE de 96,67, nRMSE de 0,16, MAE de 59,10 e MBE de -26,75. As métricas RMSE e nRMSE apontaram que o sistema se comporta melhor para dias ensolarados, porém as métricas MAE e MBE tiveram melhor comportamento para dias nublados, comprovando um bom comportamento preliminar do sistema, já que a realização de boas medidas para dias nublados é mais complexa. Em sua versão final, o sistema produzirá curvas diárias de alta resolução temporal com localização e marca temporal rastreadas por GPS.