Modelos para estimativa da radiação solar global diária e horária em Botucatu-SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Distribuição de frequência das condições de céu em função das variações climáticas em Botucatu-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimativa da radiação solar ultravioleta em Botucatu/SP Brasil utilizando técnicas de aprendizado de máquina

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estimativa da turbidez atmosférica e radiação solar direta na incidência com base no modelo de Linke para Botucatu/SP, Brasil

O conhecimento sobre a turbidez atmosférica é de grande importância para áreas de climatologia, monitoramento de poluição e estudos da atenuação da radiação solar em condições de céu limpo. Neste trabalho o modelo de turbidez atmosférica de Linke (TL), modificado por Li e Lam é descrito e utilizado na estimativa da turbidez atmosférica e radiação solar direta na incidência (Ib). Os dados de Ib na incidência e radiação global utilizados são do período de 1996 a 2003. Os resultados mostram que TL apresenta sazonalidade em função do clima local variando entre 3,10±0,72 (maio) e 3,93±0,91(setembro), com média anual igual a 3,51±0,25. Na estimativa de Ib, ocorreu sub/superestimativa (MBE), espalhamento (RMSE) e ajustamento (d), respectivamente, em: janeiro: -4,38%; 13,87%; 0,83 e junho: 2,00%; 8,98%; 0,94. Com base nos valores dos três indicativos estatísticos, o melhor desempenho do modelo foi obtido nos meses de céu sem nuvens e baixa poluição.

Modelos de estimativa da radiação atmosférica em função da temperatura, umidade e dos índices radiométricos Kt e Kd para Botucatu - SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

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.

Estimativas das componentes da radiação solar incidente em superfícies inclinadas baseadas na radiação global horizontal

Statistics equations and validations with groups of annual and monthly data were evaluated for global, direct and diffuse solar radiation components incident on the tilted surface to 12.85, 22.85 and 32.85 degrees with the face North, in climate and geographical conditions of Botucatu, SP. It was employed the fractions of three components of extraterrestrial radiation in correlation with the coefficient clearness index horizontal plane, in a database of April/1998 to December/2007, whose measures at different periods in three inclinations, however concomitant to the horizontal plane. Increasing the angle of the surface led to increased scattering of the daily values of clearness index for inclined and horizontal surfaces. In annual groups, the lower performances were observed in the estimation of inclined daily diffuse radiation, with maximum Root Mean Square Error to 3.89 MJ m(-2) d(-1) (43.65%) and adjustments around 62%. In estimates of global and direct components of solar radiation on inclined planes, both annual and monthly equations can be applied, with performance dependents to climatic conditions.

Annual and monthly mean global, direct and diffuse solar irradiation in Botucatu/SP/Brazil

This paper presents a climatic and statistical analysis of global, direct horizontal and diffuse radiation from a database of solar radiation measured from 1996 to 2006 in the city of Botucatu, SP, Brazil. Variation intervals of hourly and daily irradiation, annual mean 〈H̄G〉, 〈H̄bh〉 and 〈H̄d〉 irradiation, monthly mean 〈H̄G〉, 〈H̄ bh〉 and 〈H̄d〉 irradiation and monthly mean 〈K̄t〉, 〈K̄bh〉 and 〈K̄d〉 fractions were determined. Results showed that values of hourly and daily annual mean irradiation were as follows: 〈H̄G〉=1.49MJ/m2 and 〈H̄ G〉=17.74MJ/m2; 〈H̄bh〉=0. 90MJ/m2 and 〈H̄bh〉=10.33MJ/m2 and 〈H̄d〉=0.57 MJ/m2 and 〈H̄d〉=7.09MJ/m2, respectively. Variation intervals of hourly monthly mean irradiation were as follows: 〈H̄G〉 ranged from 1.65MJ/m2 in March to 1.16MJ/m2 in June; 〈H̄bh〉 ranged from 1.06MJ/m2 in April to 0.79MJ/m2 in June, and 〈H̄d〉 ranged from 0.70MJ/m2 in January to 0.37MJ/m2 in June and July. Similarly, daily 〈H̄ G〉 irradiation ranged from 21.35MJ/m2 in November to 12.94MJ/m2 in June; 〈H̄bh〉 ranged from 11.83MJ/m2 in April to 8.49MJ/m2 in June, and 〈H̄d〉 ranged from 10.29MJ/m2 in December to 4.38MJ/m2 in June. Variation intervals of hourly monthly mean fractions were as follows: 〈K̄t〉 ranged from 43.5% in January to 54.2% in April; 〈K̄bh〉 ranged from 33.6% in January to 58.0% in April and 〈K̄d〉 ranged from 66.4% in January to 42.0% in April. In the same way, daily 〈K̄ t〉 fractions ranged from 45.5% in January to 59.8% in August; 〈K̄bh〉 ranged from 38.9% in January to 62.0% in August and 〈K̄d〉 ranged from 61.1% in January to 37.7% in July.

Avaliação da qualidade da água do córrego São Caetano na área urbana do Município de Botucatu SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Modelo paramétrico para estimativa da radiação solar ultravioleta

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Radiação solar difusa horária incidente em superfícies inclinadas: fatores de correção, evolução diurna e modelos de estimativa

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estimativa da Radiação Solar em Presidente Prudente – SP nos anos de 1999-2007

The wide territorial extension of Brazil derails the installation and maintenance of instruments for measuring solar radiation, which makes necessary the development and application of models that are able to estimate reliable and sufficient data for many different activities that use such data. And these, in most cases, are estimated from the Ångström equation. Based on this model, this project aimed to estimate the global solar radiation at Presidente Prudente-SP, Brazil, using daily data from 1999 to 2007. The solar radiation data have been extracted from the paper tapes of actinograph bi-metallic (Robitsch) daily records at the meteorological station in the Faculty of Science and Technology, UNESP. These tapes were scanned, resulting in digital images with x and y coordinates pairs (x = time; y = solar radiation, cal/min.cm²). The daily global solar radiation is the area under the curve of the image. This value has been calculated by computer algorithms. After the acquisition and calculation of the values needed to develop the Ångström equation have been determined the constants a and b, using linear regression between the values of Rg/R0 (solar radiation/solar radiation on a horizontal surface at the top of atmosphere), as ordered, and n/N (number of hours of sunshine/day length in hours) as abscissa. The slope of the line will be the constant b and the linear coefficient, the constant a. The estimated results were compared to the observed using the Kolmogorov-Smirnov test, realizing that the models can be accepted. So, the equation to aim the solar global radiation is: Rg = R0 (0,2662+0,3592 n/N)

Evolução diurna e anual da frequência das coberturas de céu em Botucatu/SP

This work presents an analysis of the pattern variation of the sky conditions in Botucatu/SP. The classification was based on the clarness index KT. It was used in the classification a database of global solar irradiance in the horizontal, measured at Radiometric Station of UNESP in Botucatu (latitude 22.85°S, longitude 48.43°W, altitude 786 m) from 1996 to 2005. We analyzed the variations in frequency, during the photoperiod and over the year, of the sky conditions: I - Cloudy (KT < 0.35); II - party cloudy with dominance for the diffuse (0.35 < 0.55 < KT)) III - party cloudy with dominance for the clear (0.55 < KT < 0.65) and IV - clear (KT > 0.65). The frequency of sky conditions I and II are higher during the rainy season of the year and in hours close to sunrise and sunset. And it is lower during the dry season an in hours near noon, in wich there is a predominance of sky conditions III and IV. The monthly hourly frequency of sky condition I ranged from 46,91% of the photoperiod in January to 25.27% in August. And the frequency monthly daily ranged from nine days in January to three days in August. To the sky condition IV, the frequency monthly hourly ranged from 38.81% of the photoperiod in August to 18.17% im January. And the frequency monthly daily ranged from 17 days in August to three days in January.

Estimativa da radiação solar global em estufa de polietileno a partir do brilho solar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação de modelo matemático para estimar a radiação solar incidente sobre superfícies com diferentes exposições e declividades

Este trabalho teve por objetivo avaliar modelo matemático para estimar a radiação solar global diária sobre superfícies com diferentes exposições e declividades, no período de março de 2002 a março de 2003. A pesquisa foi desenvolvida em uma estrutura denominada Bacia Hidrográfica Experimental do Departamento de Engenharia Rural da UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP. Nessa estrutura, foram utilizadas superfícies caracterizadas como H, 10N, 10S, 20N, 20S, 10E, 10W, 20E e 20W. O sensor utilizado para medir a radiação solar global incidente nas superfícies estudadas foi um piranômetro da marca Kipp & Zonnen, modelo CM3. Para calcular a radiação solar incidente nas superfícies estudadas, foi utilizado o modelo de Kondratyev. As análises dos resultados foram feitas para o período diário, utilizando-se de análise de regressão e considerando o modelo linear (y = ax + b), na qual a variável dependente foi a radiação global medida (K¯M) e a radiação global calculada (K¯C) foi a variável independente. Os resultados deste estudo mostram que o modelo apresentou bons resultados para estimar a radiação nas superfícies H, 10N, 10S, 10E, 10W, 20E e 20W. Utilizando-se de dados de dias com céu límpido, foram obtidos os seguintes resultados: no inverno, o modelo foi preciso para estimar a radiação solar na superfície 20N, e apresentou resultados aceitáveis para estimar a radiação solar na superfície 20S.