Emprego da energia solar para pré-aquecimento de água de reposição de caldeira.

Apresenta-se uma avaliação técnico-econômica para o préaquecimento solar da água de reposição em caldeiras de sistemas de vapor abertos. São empregados, para compor um estudo de caso, os dados de uma indústria de laticínios de médio porte situada próximo da cidade do Rio de Janeiro. Quarenta e oito simulações computacionais do sistema de aquecimento solar (SAS) foram realizadas em TRNSYS, correspondendo aos 5% melhores resultados econômicos de uma série de 2.700 simulações mais simples (método φ-f-chart), programados em MATLAB. Foram empregados dados horários de ano típico meteorológico (TMY) para a cidade do Rio de Janeiro. O ganho econômico foi baseado no consumo evitado dos três combustíveis mais comuns na indústria de laticínios, enquanto o custo de investimento foi composto a partir de valores comerciais e da literatura. Os resultados da avaliação econômica mostraram-se desfavoráveis para a substituição de óleo combustível, favoráveis no caso de caldeiras a gás natural, condicionado a existência de subsídios, e bem competitivos para a substituição de GLP. A eficiência térmica do sistema mostrou ser o parâmetro técnico chave para o desempenho econômico, consequentemente, uma vez que a eficiência se mostrou inversamente proporcional tanto ao volume do reservatório quanto à área de coletores, não há uma configuração ótima para o sistema. Não obstante, os resultados permitiram a proposição de políticas públicas para incentivar o uso da energia solar na indústria leiteira e, consequentemente, contribuir para a preservação ambiental.

Potencial de energia solar e de geração com sistemas fotovoltaicos conectados à rede em Moçambique.

A energia solar fotovoltaica é uma alternativa de energia limpa que está se tornando uma importante opção para se utilizar eletricidade em regiões desprovidas de energia elétrica. Um estudo das condições energéticas da região através de consulta às concessionárias de energia elétrica (Eletricidade de Moçambique - EDM no caso de Moçambique) e do Ministério de Energia do Governo, são fontes importantes de dados para se conhecer o cenário energético de cada região. Outra fonte de dados importante para se estimar o potencial de geração de energia solar fotovoltaico sãoos indices de irradiação da região. Estes podemser obtidos através do órgão meteorológico da região (INAM no caso de Moçambique) que forneceesses dados para as principais cidades através de suas estações meteorológicas espalhadas na região. Laboratórios de pesquisa internacionais sãooutra importante fonte de dados solarimétricos, pois utilizam satélites capazes de cobrir todo globo terrestre e os dados obtidos são publicados e permitem, a partir das coordenadas do local, identificar a irradiação solar em diversos locais do mundo. Os dados desses laboratórios podem ser comparados com dados de órgãos oficiais da região. Utilizando o banco de dados solarimétricospode-se calcular o potencial fotovoltaico de geração de energia de cada localização e também definir qual região seria mais propícia a utilização de energiasolar fotovoltaica conectada à rede.

Utilização de coletor de composto parabólico de concentração solar na indústria de asfalto.

Esta dissertação apresenta a avaliação térmica, econômica e ambiental de um sistema de aquecimento solar (SHS) que é usado em uma usina de asfalto, através de simulação computacional com TRNSYS. O processo escolhido é o aquecimento do betume a partir da temperatura de armazenamento até a temperatura de mistura, usando óleo mineral como fluido de transferência de calor (HTF). Os componentes do sistema são o trocador de calor HTF-betume, o coletor concentrador solar parabólico composto (CPC), o aquecedor auxiliar e a bomba de circulação. A simulação no TRNSYS calcula os balanços de massa e energia no circuito fechado do HTF a cada hora. Dados horários do Ano Meteorológico Típico (TMY) do Rio de Janeiro foram utilizados para executar este trabalho. Em muitos casos, a temperatura do HTF ultrapassou 238C, mostrando que o CPC é apropriado para esta aplicação. Economia de combustível e emissões evitadas foram consideradas para as análises economica e ambiental. Este trabalho descreve as fontes renováveis de energia, os tipos de usinas de asfalto e de aquecedores de betume. Ele também mostra a fração brasileira de algumas destas fontes. Os resultados, portanto, mostram ser possível encorajar políticas públicas ambientalmente corretas para incentivar o uso de energia solar na indústria de asfalto. Além disso, este trabalho pode ajudar na redução da elevada emissão dos gases de efeito estufa a partir da utilização dos combustíveis fósseis nesta indústria.

A mechanism for the link between solar-irradiance variations and regional precipitation

Although the mechanisms of climatic fluctuations are not completely understood, changes in global solar irradiance show a link with regional precipitation. A proposed mechanism for this linkage begins with absorption of varying amounts of solar energy by tropical oceans, which may aid in development of ocean temperature anomalies. These anomalies are then transported by major ocean currents to locations where the stored energy is released into the atmosphere, altering pressure and moisture patterns that can ultimately affect regional precipitation. Correlation coefficients between annual averages of monthly differences in empirically modeled solar-irradiance variations and annual state-divisional precipitation values in the United States for 1950 to 1988 were computed with lag times of 0 to 7 years. The highest correlations (R=0.65) occur in the Pacific Northwest with a lag time of 4 years, which is about equal to the travel time of water within the Pacific Gyre from the western tropical Pacific Ocean to the Gulf of Alaska. With positive correlations, droughts coincide with periods of negative irradiance differences (dry, high-pressure development), and wet periods coincide with periods of positive differences (moist, low-pressure development).

Solar-cycle modulations of ENSO: a possible source of climatic change

An association between long-term changes in the solar cycle and the frequency of El Niño events has been identified in historical records of El Niño and sunspot number. Although no known mechanism can explain the apparent relationship, the association is strong. A possible coupling between the sun and the ocean's mixed layer, involving ENSO, is worthy of further study.

Radiocarbon record of solar variability and Holocene climatic change in coastal southern California

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): Pollen analysis and 5 radiocarbon dates for a 687-cm core provide a detailed chronology of environmental change for San Joaquin Marsh at the head of Newport Bay, Orange County, California. Sediment deposition kept pace with sea level rise during the mid-Holocene, but after 4500 years BP, sea water regularly reached the coring site, and salt marsh was the local vegetation. Brief periods of dominance by fresh-water vegetation 3800, 2800, 2300 and after 560 years BP correlate global cooling events and (except the 3800-year BP event) with carbon-14 production anomalies. The coincidence of climate change and carbon-14 anomalies support a causal connection with solar variability, but regardless of the causal mechanism(s) the delta-carbon-14 curves provide a chronology for global, high-frequency climatic change comparable to that of Milankovitch cyclicity for longer time scales.

Evidence from the Pacific Northwest for solar modulation of climate and of northern ecosystems

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): The 250-year net annual snow accumulation, or mass balance, time series derived from the Mt. Logan (Yukon) ice core has been spectrally analyzed and is found to contain a nominal 11-year waveform. The stable isotope time series contains a significant amount of power between 9 and 13 years, although this record is evidently not a straightforward proxy for air temperatures. The signal in the mass balance time series exhibits a close relationship with the sunspot cycle waveform and is, therefore, assumed to be related to it. Waveforms showing a high correlation with the solar cycle are found in other climate data in the region. ... Taken collectively, the data point to a link between solar variability, atmospheric variability, climate, and selected ecological dynamics in the Pacific Northwest, but other data, not presented, indicate these relationships may hold elsewhere. So far, the evidence is empirical; complete details of the physical mechanisms involved have yet to be synthesized in a satisfactory way.

Determining the role of linear and nonlinear interactions in records of climate change: possible solar influences in annual to century-scale records

Time series analysis methods have traditionally helped in identifying the role of various forcing mechanisms in influencing climate change. A challenge to understanding decadal and century-scale climate change has been that the linkages between climate changes and potential forcing mechanisms such as solar variability are often uncertain. However, most studies have focused on the role of climate forcing and climate response within a strictly linear framework. Nonlinear time series analysis procedures provide the opportunity to analyze the role of climate forcing and climate responses between different time scales of climate change. An example is provided by the possible nonlinear response of paleo-ENSO-scale climate changes as identified from coral records to forcing by the solar cycle at longer time scales.

Climate forcing by changing solar radiation

By how much does changing radiation from the Sun influence Earth's climate compared with other natural and anthropogenic processes? Answering this question is necessary for making policy regarding anthropogenic global change, which must be detected against natural climate variability. Current knowledge of the amplitudes and time scales of solar radiative output variability available from contemporary solar monitoring and historical reconstructions can help specify climate forcing by changing radiation over multiple time scales.

Potential solar radiation at H.J. Andrews Experimental Forest, Oregon

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): Potential (clear-sky) radiation receipt is modeled for the slopes of the H.J. Andrews Experimental Forest Long-Term Ecological Research site in the foothills of the southern Cascade mountains of central Oregon. The modeling method developed by Williams is selected and applied to the forest area for the times of the solstices and equinox as well as mid-month times in January, February, April, and May in order to completely characterize the seasonal change of potential radiation at the location. ... It seems that Lookout Creek approximately divides the Andrews Forest into an area of relatively high potential radiation to the north of the creek and relatively lower potential radiation values to the south of the creek. Potential radiation values seem to be associated with the Andrews GIS data layers of debris flows and predominant tree species zones.