A.6.2 – Climatologia e Meteorologia
Radiação solar global em Tefé – AM estimada a partir da temperatura
1
Jakeline R. Lima , Samuel N. Cerniak
2
1. Estudante de IC da Universidade do Estado do Amazonas-UEA; *[email protected]
2. Professor de Física da Universidade do Estado do Amazonas – UEA
Palavras Chave: Radiação Solar, Hargreaves, Bristow e Campbell.
A energia é fundamental para qualquer ser vivo, pois é
utilizada no atendimento de suas necessidades básicas
como locomoção, alimentação e a própria manutenção de
vida (PINHO, 2008, P.23). Isso tem gerado uma demanda
cada vez maior de pesquisas de diferentes formas de
geração, transmissão e armazenamento de energia. A
energia solar é uma opção limpa e inesgotável,
caracterizando-se uma boa alternativa em relação a outras
fontes mais poluentes. O principal empecilho é o alto
custo, porém, o mesmo vem diminuindo nos últimos anos.
No Brasil foi criado o projeto de lei 317∕2013, já aprovado
em Brasília, onde equipamentos e componentes para a
geração de energia solar ficarão isentos de impostos
sobre importação. A busca pela produção de energia solar
e outras fontes alternativas vem crescendo muito nas
últimas décadas, particularmente após a crise do petróleo
de 1973. Entretanto, para a instalação de geradores
fotovoltaicos, é necessário analisar a Radiação Solar
Global no local em que será instalado, porém, nem
sempre é possível obter medidas diretas, pois aparelhos
designados para isso têm um custo relativamente alto.
Para contornar esse problema, o presente trabalho, teve
como objetivo estimar e analisar a Radiação Solar Global
na cidade de Tefé-AM, utilizando dois modelos baseados
na temperatura máxima e mínima.
2
Junho com média de 15,5MJ∕m d, e os maiores valores
também foram nos meses de Setembro e Outubro. Um
fator que teve influência nos resultados é a inclinação dos
raios solares incidentes com relação a superfície da Terra.
Nos meses de Março e Setembro ocorrem os equinócios,
que é quando os raios solares incidem com um ângulo de
90° em relação a superfície da linha do equador. Como
Tefé tem latitude de -3,83°, ou seja, é bem próxima à linha
do equador, são nesses meses que a intensidade de
Radiação Solar Global tem maior intensidade,
especialmente no mês de Setembro que é o período do
solstício de verão e não há muita barreira de nuvens (de
acordo com dados de insolação do BDMEP).
Radiação solar global (MJ/m²d)
Introdução
22
20
18
16
Hargreaves
Bristow e Campbell
14
12
10
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Mês do ano
Resultados e Discussão
A estimativa deste trabalho foi feita baseada em dados de
temperatura dos anos de 2003 à 2012, onde foi calculada
a Radiação Solar Global para cada dia desse intervalo de
uma década. Em seguida foram tiradas as médias
mensais para cada ano e finalmente as médias mensais
para os 10 anos. Os dados utilizados foram o de Radiação
Extraterrestre, algumas constantes e as temperaturas
diárias máxima e mínima, os dados de temperatura foram
obtidos no Banco de Dados Meteorológicos para ensino e
Pesquisa – BDMEP do Instituto Nacional de Meteorologia
– INMET. Estes dados foram aplicados ao modelo de
Hargreaves
Rg = Ro.
a ; onde
Rg= Radiação Solar Global; R0= Radiação Extraterrestre;
= Tmax – Tmin; a= 0,155; e no modelo de Bristow &
Campbell
c
Rg= Ro.a[1- exp(-b.
)] ; onde
= Tmax(i) – (Tmin(i) + Tmin(i+1))∕2, a= 0,7, b= 0,005, c=
2,4]. A figura 1 apresenta o resultado final das médias
mensais para os 10 anos de análise. Pode-se observar
que os dois modelos geraram resultados bem próximos. O
mês que apresentou maior diferença foi Maio,
2
apresentando um valor de 15,6MJ∕m d para o modelo de
2
Hargreaves e 13,9MJ∕m d para o modelo de Bristow &
2
Campbell, ou seja, uma diferença de 1,7MJ∕m . Esse
também foi o mês que apresentou o menor valor para o
modelo de Bristow e Campbell, e o valor máximo para o
mesmo, foi nos meses de Setembro e Outubro. Já para o
modelo de Hargreaves, o menor valor ocorreu no mês de
Figura 1. Radiação solar global mensal média calculada
através dos dois modelos para o período de 2003 à 2012.
Conclusões
Os resultados obtidos com os dois modelos foram
bastante próximos e mostraram o mesmo padrão de
variação para todos os anos analisados. As variações de
Radiação Solar Global no decorrer dos 10 anos
mostraram-se de acordo com a variação de temperatura e
a variação do ângulo de incidência dos raios solares com
relação à superfície terrestre. Os maiores valores de
Radiação Solar Global foram nos meses de Setembro e
Outubro e os menores nos meses de Maio, Junho e Julho,
isso para ambos os modelos, a média de temperatura para
o período analisado foi de 34,3 °C. Os valores de
Radiação Solar Global obtidos foram altos, chegando a
2
ultrapassar a 20 MJ∕m d, de maneira que a região mostra
um excelente potencial para utilização de energia solar.
Agradecimentos
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas
– FAPEAM e ao Banco de Dados Meteorológicos para
ensino e Pesquisa – BDMEP pelos dados de temperatura.
____________________
BRASIL, Agência. Projeto de lei quer incentivos fiscais para geração de
energia solar. Disponível em: <http://oglobo.globo.com/economia/petroleo-eenergia/projeto-de-lei-quer-incentivos-fiscais-para-geracao-de-energia-solar14656769>. Acesso em: 25 nov. 2014.
BDMEP, Banco de dados meteorológicos para ensino e pesquisa. Disponível em:
<www.inmet.gov.br/projetos/rede/pesquisa>. Acesso em: 07 dez 2013.
PINHO, João Tavares. Sistemas Híbridos Soluções Energéticas para a
Amazônia. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2008. 23 p.
67ª Reunião Anual da SBPC
37a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ
2