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Estudo e análise do espectro solar simulado a partir de parâmetros atmosféricos usando o software SMARTS
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| Autor | Boneberg, Bruna Steil; |
| Lattes do autor | http://lattes.cnpq.br/1161958955429421; |
| Orientador | Dias, João Batista; |
| Lattes do orientador | http://lattes.cnpq.br/8233275047450770; |
| Instituição | Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
| Sigla da instituição | Unisinos; |
| País da instituição | Brasil; |
| Instituto/Departamento | Escola Politécnica; |
| Idioma | pt_BR; |
| Título | Estudo e análise do espectro solar simulado a partir de parâmetros atmosféricos usando o software SMARTS; |
| Resumo | Ao longo dos anos, houve um aumento da taxa de crescimento populacional e melhoria da qualidade de vida. Na busca por alternativas energéticas para atender a atual e a futura demanda por energia, a energia solar fotovoltaica surge como uma solução. O presente trabalho apresenta o estudo e a análise de espectros solares simulados que visam mostrar que os valores medidos em solo pelo espectrorradiômetro (Cachoeira Paulista / São Paulo) são similares aos valores obtidos pelo software de simulação SMARTS, assim como identificar se há variações nas curvas obtidas para dezoito municípios do Estado do Rio Grande do Sul. A metodologia consiste na comparação e análise de dados medidos em campo com dados simulados (SMARTS v.2.9.5) para um município do Estado de São Paulo; e na obtenção de valores de irradiância instantânea (global e componente direta) para os meses de solstícios e equinócio considerando: inclinação com a superfície igual a zero, massa de ar para às 12 horas do dia médio do mês analisado e os valores médios de parâmetros atmosféricos do mês. Os resultados relacionados à comparação entre os dados medidos por um espectrorradiômetro e os dados simulados pelo SMARTS mostram uma confiabilidade de 87,33 ± 2%. Nas análises de variação percentual, pode-se perceber que dentre os comprimentos de onda de 390 a 770 nm há menor oscilação entre os dados simulados e medidos em solo. Ainda, os valores irradiância instantânea obtido para os municípios não apresentaram variações significativas, o que era o esperado considerando o mapa solar do Estado do Rio Grande do Sul, e portanto, foi gerado um espectro a partir da média desses dezoito municípios. Como conclusão, não há semelhança entre os valores dos parâmetros da atmosfera utilizados pelos espectros de referência dentro dos valores encontrados para o Estado de São Paulo, Estado do Rio Grande do Sul, ou qualquer parte do território brasileiro e finalmente, as simulações mostraram-se confiáveis.; |
| Abstract | Over the years, there has been an increase in population growth rate and improved quality of life. In the search for energy alternatives to meet current and future demand for energy, photovoltaic solar energy emerges as a solution. So, the present work presents the study and analysis of simulated solar spectra aiming to show that the values measured in the soil by the spectroradiometer (Cachoeira Paulista / São Paulo) are similar to the values obtained by the SMARTS simulation software, as well as to identify if there are variations in the curves obtained for eighteen cities in the State of Rio Grande do Sul. The methodology consists in comparing and analyzing field-measured data with simulated data (SMARTS v.2.9.5) for a city in the State of São Paulo; and obtaining instantaneous irradiance values (global and direct component) for the solstices and equinox months considering: slope with the surface equal to zero, air mass at 12 o'clock on the average day of the month under analysis and the mean atmospherics parameters values of the month. The results related to the comparison between the data measured by a spectroradiometer and the data simulated by SMARTS show a consistency rate of 87,33 ± 2%. In the analysis of variation, it can be seen that among the wavelengths from 390 to 770 nm there is less oscillation between the simulated data and measured in soil. Still, the instantaneous irradiance values obtained for the municipalities did not show significant variations, which was expected considering the solar map of the State of Rio Grande do Sul, and therefore, a spectrum was generated from the average of these eighteen cities. In conclusion, there is no similarity between the values of the atmosphere parameters used by the reference spectra within the values found for the State of São Paulo, State of Rio Grande do Sul, or any part of the Brazilian territory and finally, the simulations were shown reliable.; |
| Palavras-chave | Energia Solar; Radiação; Distribuição Espectral; Atenuação Atmosférica; Solar energy; Radiation; Spectral Distribution; Atmospheric Attenuation; |
| Área(s) do conhecimento | ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica; |
| Tipo | Dissertação; |
| Data de defesa | 2019-08-12; |
| Agência de fomento | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares; |
| Direitos de acesso | openAccess; |
| URI | http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9054; |
| Programa | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; |
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