Análise diferencial da potência máxima gerada por um sistema solar fotovoltaico

The Earth receives annually 1,5.1018 kWh of solar energy, which corresponds to 1000 times the world energy consumption in this period. This fact comes out that, besides being responsible for the maintenance of life on Earth, the solar radiation is in an inexhaustible energy source, with an enormous potential for use by systems capture and conversion into another form of energy. In many applications of low power systems that convert light directly into electricity, called photovoltaic advantageously replace other means of production processes, where its distribution is very significant. The determination of the power generated by such a system is of paramount importance for the design energy of its implementation and evaluation of the system itself. This study aims to determine a relationship between the maximum power generated by solar photovoltaic and characteristic parameters of the generator. This relationship allows to evaluate the performance of such a system. For simulations of the developed equations were used 3 photovoltaic modules with an output of 100 Wp each, and data collection was performed during one year by enrolling in addition to meteorological data, solar irradiance incident on the modules.

Estimativas da radiação difusa horária incidente em superfícies inclinadas com base na transmissividade atmosférica

Evaluated statistical equations estimates (based on radiometric fractions) of the hourly diffuse radiation incident on inclined surfaces for the North to 12.85, 22.85 and 32.85°, the climate and geographical conditions of Botucatu, SP. The database was generated from April/1998 to December/2007, with measures in the three tilted surfaces in different periods, but concomitant to the horizontal plane. In the validation of the equations were used indicative statistics MBE (mean absolute error), RMSE (square root mean square error) and index adjustment (d) for three inclinations and conditions of sky coverage. The increased angle of inclination of the surface led to increased scattering of hourly values for the coefficient of atmospheric transmissivity of diffuse radiation for inclined and horizontal surfaces. Estimates of diffuse radiation on the basis of hourly tilted horizontal global radiation occur for quadratic polynomial models, which adjust K'Dβ maximum values of between 0.14 and 0.30 for winter and summer when KTH varies between 0.40 and 0.66, indicating that energy, the highest values of diffuse radiation occur in partly cloudy sky conditions and / or partially open. The increase in atmospheric transmissivity decreases the performance of annual and monthly equations at all inclinations.

Estimativa da irradiação solar global pelo método de Angstrom-Prescott e técnicas de aprendizado de máquinas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mathematical analysis of maximum power generated by photovoltaic systems and fitting curves for standard test conditions

The rural electrification is characterized by geographical dispersion of the population, low consumption, high investment by consumers and high cost. Moreover, solar radiation constitutes an inexhaustible source of energy and in its conversion into electricity photovoltaic panels are used. In this study, equations were adjusted to field conditions presented by the manufacturer for current and power of small photovoltaic systems. The mathematical analysis was performed on the photovoltaic rural system I- 100 from ISOFOTON, with power 300 Wp, located at the Experimental Farm Lageado of FCA/UNESP. For the development of such equations, the circuitry of photovoltaic cells has been studied to apply iterative numerical methods for the determination of electrical parameters and possible errors in the appropriate equations in the literature to reality. Therefore, a simulation of a photovoltaic panel was proposed through mathematical equations that were adjusted according to the data of local radiation. The results have presented equations that provide real answers to the user and may assist in the design of these systems, once calculated that the maximum power limit ensures a supply of energy generated. This real sizing helps establishing the possible applications of solar energy to the rural producer and informing the real possibilities of generating electricity from the sun.

Influência do alinhamento de plantio na severidade da mancha-preta-dos-citros, produção e qualidade do suco

Os níveis de incidência e severidade de sintomas das doenças resultam da interação hospedeiro-patógeno-ambiente. Nesse contexto, a favorabilidade do ambiente, em particular, depende do nível de umidade, intensidade de radiação solar, luminosidade e molhamento foliar, dentre outros fatores. Por outro lado, a magnitude de expressão desses fatores é dependente do ciclo e porte das plantas, e possivelmente, também, do alinhamento de plantio. No presente estudo, foi avaliada a influência dos alinhamentos de plantio N-S, L-O, NE-SO E NO-SE no desempenho agronômico de plantas de laranjas 'Natal'e 'Valência', assim como na severidade de sintomas da mancha-preta-dos-citros (MPC), causada por Guignardia citricarpa. Para tal, foram selecionadas cinco propriedades distribuídas ao longo do cinturão citrícola paulista, de talhões semelhantes, a partir das quais foram coletadas amostras de 50 frutos, em dez plantas de mesma linha, da região central dos mesmos. Tais frutos foram levados para laboratórios e analisados quanto aos níveis de severidade de sintomas da MPC, produção e qualidade do suco. Constatouse que os frutos oriundos de pomares implantados no alinhamento N-S apresentavam menores níveis de severidade da doença, enquanto no alinhamento NE-SO, os mais elevados. Propriedades localizadas mais ao sul do Estado de São Paulo apresentaram menores níveis de doença, provavelmente em consequência da ocorrência recente da doença em tais áreas. em relação à produção, os alinhamentos de plantio N-S e L-O proporcionaram maior número de frutos por planta, assim como quanto ao número de caixas por planta. Por outro lado, a menor produção foi verificada nos alinhamentos NO-SE. em relação à qualidade do suco, não foi possível estabelecer um padrão definido em termos de ratio e ºBrix e os respectivos alinhamentos de plantio. Foi verificado que os valores de ratio foram menores nos frutos de pomares localizados mais ao sul do Estado, de maiores latitudes.

Características do pelame de vacas Holandesas em ambiente tropical: um estudo genético e adaptativo

As características do pelame (espessura da capa, comprimento médio dos pêlos, número de pêlos por unidade de área, densidade de massa dos pêlos, ângulo de inclinação dos pêlos com respeito a superfície da epiderme e diâmetro médio do pêlos) foram avaliadas em 973 vacas da raça Holandesa, entre novembro de 2000 e abril de 2001, numa área localizada 20cm abaixo da coluna vertebral, no centro do tronco, tanto nas malhas brancas como nas negras. As amostras de pêlos foram obtidas com um alicate comum adaptado. O método da Máxima Verossimilhança Restrita (REML) foi usado para estimar os componentes de variância e covariância sob modelo animal, sendo empregado o sistema MTDFREML. Os resultados mostraram que as características do pelame preto são diferentes das do branco, quando os animais são criados em ambiente tropical. O pelame preto apresentou-se menos denso, com pêlos mais curtos e grossos devido à maior necessidade de perder calor, enquanto que, o pelame branco é mais denso e com pêlos mais compridos, oferecendo uma melhor proteção contra à radiação solar direta. A seleção de vacas predominantemente negras pode ser uma boa escolha para aumentar a resistência do gado Holandês às condições do ambiente tropical, principalmente à radiação solar, quando esses animais são criados a campo, devido a que a epiderme sob esse tipo de malhas é altamente pigmentada. Tal seleção pode ser facilmente realizada, considerando a alta herdabilidade (h²=0,75) para a proporção de malhas negras. Esta seleção deve ser realizada no sentido de um pelame menos denso, com pêlos curtos e grossos favorecendo as perdas de calor sensível e calor latente.

Florescimento em cana-de-açúcar

O florescimento da cana-de-açúcar é um processo fisiológico complexo formado por vários estádios de desenvolvimento, e cada estádio tem a sua própria necessidade ambiental e fisiológica. Os fatores externos relacionados com o florescimento são: fotoperíodo, temperatura, umidade e radiação solar, além da fertilidade do solo. Por outro lado, os fatores internos envolvem fitocromo, hormônios, florígeno, ácidos nucleicos, dentre outros. A intensidade do processo de florescimento e as consequências na qualidade da cana-de-açúcar variam com a variedade e com o clima. A redução do volume de caldo é o principal fator no qual o florescimento interfere, resultante do aumento do teor de fibras. Como as demais Poaceae, a cana-de-açúcar floresce, frutifica e morre, garantindo a perpetuação da espécie. Dessa forma, o homem procura interferir na natureza tentando evitar o florescimento da cana-de-açúcar, seja por meio de melhoramento genético ou por meio de reguladores vegetais. em áreas comerciais de produção de cana-de-açúcar, onde há condições ideais para o florescimento da cultura, é recomendado o uso de variedade com potencial menos florífero. E, quando não é possível esse manejo varietal, o uso de inibidores do florescimento é a melhor alternativa para evitar mais perdas no conteúdo de sacarose.

Emerald zoyzia grass development regarding photosynthetically active radiation in different slopes

Com este trabalho, o objetivo foi estimar a radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e correlacioná-la com a massa de matéria seca (MMSPA) da grama-esmeralda (Zoysia japonica Steud.), em superfícies com diferentes exposições e declividades. A pesquisa foi desenvolvida na Bacia Hidrográfica Experimental do Departamento de Engenharia Rural, FCAV/UNESP, Brasil, onde foram utilizadas as superfícies (H; 10 N; 30 N; 50 N; 10 S; 30 S; 50 S; 10 L; 30 L; 50 L; 10 O; 30 O e 50 O). Para a obtenção da radiação solar global, foi instalada uma estação meteorológica automatizada, onde a PAR (variável dependente) foi obtida por meio da equação y = a + bx, e a radiação global foi a independente. Para comparação de médias da MMSPA, utilizou-se o teste de Tukey, a 5% de probabilidade, e para verificar a relação existente PAR/MMSPA, o coeficiente de correlação linear simples. O resultado mostrou que o acúmulo desses efeitos na PAR aumenta com a exposição norte e decresce com a sul, sendo a exposição 50 N a mais indicada para taludes, não havendo correlação entre a PAR e a MMSPA para as superfícies avaliadas para o período estudado.

Variação anual de características morfológicas e da temperatura de superfície do pelame de vacas da raça Holandesa em ambiente semiárido

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito da temperatura ambiental na densidade e ponto de congelamento do leite de cabra

Seis cabras Pardas Alpinas com produção média de leite de 2,5kg/dia, foram distribuídas aleatoriamente em dois grupos de três cada, submetidas a termoneutralidade ou estresse térmico. Usou-se um delineamento estatístico crossover. Um período de adaptação de 28 dias foi seguido por quatro intervalos de 14 dias cada, durante os quais os animais sob estresse foram expostos à temperatura média do ar de 33,84ºC das 8 às 17 horas, incluindo radiação solar simulada das 10 às 15 horas. Na segunda semana de cada intervalo experimental amostras de leite individuais foram coletadas diariamente pela manhã e à tarde, adicionando-se conservador. No final da semana as amostras de cada ordenha foram misturadas formando-se amostras compostas nas quais foram efetuadas determinações de pH, acidez titulável, densidade e ponto crioscópico. Os resultados indicaram que os valores obtidos para densidade e ponto crioscópico são compatíveis aos encontrados por diversos autores em diferentes países. Constatou-se valor maior para densidade no leite ordenhado pela manhã, em relação ao da tarde, sendo que o intervalo desigual entre as ordenhas deve ter influído neste resultado. Não se verificou diferença estatística significativa para esta propriedade no leite das cabras em condições de termoneutralidade e de estresse térmico. Para o ponto crioscópico não se observou diferença estatística entre o leite ordenhado pela manhã e à tarde. Houve diferença estatística significativa para esta propriedade física entre o leite das cabras em condições de termoneutralidade e estresse térmico, sendo o valor médio maior, para as condições de termoneutralidade.

Taxa de absorção atmosférica sobre as cidades de Botucatu-SP e Rio de Janeiro-RJ

O segundo satélite da Missão Espacial Completa Brasileira (SCD2/MECB) foi colocado em órbita em 23 de Outubro de 1998 e carrega a bordo um experimento de células solares. Célula solar de silício é um dispositivo semicondutor, que pode medir a intensidade da radiação visível e parte da radiação infravermelha (400-1100 nm). O experimento permite medir simultaneamente a insolação direta e parte da radiação solar que é refletida pela Terra para o espaço. Os dados do experimento célula solar são transmitidos em tempo real pela telemetria do satélite e recebidos pela estação terrestre em Cuiabá, MT-Brasil (16°S; 56°W). Este fato limita a cobertura espacial para um círculo sobre a América do Sul. O albedo planetário é obtido dentro desta cobertura e seus valores podem ser agrupados em períodos temporais (anual, sazonal ou mensal), ou podem ser estudados para várias localizações (latitude e longitude) durante a vida do satélite. O coeficiente de transmissão atmosférica ou índice de claridade (Kt), medido em estações meteorológicas na superfície da Terra, junto com o valor medido simultaneamente do albedo planetário, permite calcular o coeficiente de absorção atmosférica (Ka). O método desenvolvido neste trabalho para avaliar Ka considera que o albedo planetário é composto por duas partes: uma refletividade local e uma refletividade não local. Considerando este novo conceito, é definida uma taxa de absorção atmosférica (denominada Ra) que é a razão entre Ka e a potência de irradiância solar líquida, que não atravessou a atmosfera (100%-Kt). A taxa de absorção atmosférica assim definida é independente da cobertura de nuvens. O histograma de freqüência de Ra mostra os valores de 0,86±0,07 e 0,88±0,09 sobre as cidades de Botucatu-SP e do Rio de Janeiro-RJ, durante os anos de 1999 até 2006, respectivamente.

Annual evolution of global, direct and diffuse radiation and fractions in tilted surfaces

Avaliou-se a evolução anual das componentes global, direta e difusa da radiação solar incidente em superfícies inclinadas a 12,85; 22,85 e 32,85º, com face voltada ao Norte, em Botucatu-SP. Foram obtidas frações radiométricas para cada componente da radiação nas superfícies supracitadas, através de razões com a radiação global e a do topo da atmosfera. A sazonalidade foi avaliada através das médias mensais dos valores diários. As medidas ocorreram entre 04/1998 e 07/2001, em 22,85º; 08/2001 e 02/2003, em 12,85º; e de 03/2003 a 12/2007, em 32,85º, com medidas concomitantes no plano horizontal (referência). Os níveis das radiações global e direta nos planos inclinados foram inferiores no período de verão e superiores entre os equinócios, quando comparadas ao plano horizontal. A radiação difusa nas superfícies inclinadas foi inferior na maioria dos meses, com perdas de até 65%. Ocorreu uma tendência de aumento das diferenças entre as superfícies horizontal e inclinada com o incremento do ângulo em todas as componentes e frações da radiação incidente. A evolução anual das precipitações pluviométricas e da razão de nebulosidade afetou diretamente a transmissividade atmosférica das componentes direta e difusa na região.

Estimativa do fluxo de calor latente pelo balanço de energia em cultivo protegido de pimentão

O objetivo deste trabalho foi caracterizar e relacionar a radiação líquida com o calor latente equivalente, em mm de água, nos cultivos protegido e de campo, na cultura de pimentão. O experimento foi feito em Botucatu, SP. A estimativa do fluxo de calor latente foi feita pelo método do balanço de energia, por meio da razão de Bowen. Foram feitas medidas instantâneas da radiação líquida (Rn), dos fluxos convectivos de calor latente (LE) e sensível (H), do fluxo de calor no solo (G), e dos gradientes psicrométricos sobre a cultura. O cultivo protegido, apesar de receber menor quantidade de radiação solar global, foi mais eficiente na conversão da radiação líquida disponível em matéria seca total e na produtividade de frutos. No balanço de energia, o cultivo protegido apresentou razões G/Rn e LE/Rn inferiores e H/Rn superior, com um fluxo de calor latente, equivalente em milímetros, 45,43% menor que no cultivo no campo. Apresentou, ainda, menor quantidade de radiação líquida disponível e menores perdas de energia, mostrando-se mais eficiente no uso da água.

Relações radiométricas no terço superior da copa de cafeeiro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Conforto térmico em espaços públicos de passagem: estudos em ruas de pedestres no estado de São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)