{"id":2426,"date":"2020-06-18T11:36:06","date_gmt":"2020-06-18T11:36:06","guid":{"rendered":"http:\/\/www.icterra.pt\/?p=2426"},"modified":"2020-06-18T11:36:06","modified_gmt":"2020-06-18T11:36:06","slug":"investigadores-da-ue-desenvolveram-modelo-para-estimar-a-radiacao-circunsolar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.icterra.pt\/legacy\/index.php\/2020\/06\/18\/investigadores-da-ue-desenvolveram-modelo-para-estimar-a-radiacao-circunsolar\/","title":{"rendered":"Investigadores da U\u00c9 desenvolveram modelo para estimar a radia\u00e7\u00e3o circunsolar"},"content":{"rendered":"

Os investigadores do Instituto de Ci\u00eancias da Terra (ICT), polo da Universidade de \u00c9vora (U\u00c9) Edgar Abreu, Paulo Canhoto e Maria Jo\u00e3o Costa desenvolveram um modelo para estimar a radia\u00e7\u00e3o circunsolar com recurso a medidas normalmente dispon\u00edveis em esta\u00e7\u00f5es radiom\u00e9tricas (esta\u00e7\u00f5es que medem a intensidade da radia\u00e7\u00e3o solar).<\/span><\/p>\n

Ao determinar a radia\u00e7\u00e3o circunsolar em seis locais do planeta, nomeadamente Darwin (Austr\u00e1lia), \u00c9vora (Portugal), Gobabeb (Nam\u00edbia), S\u00e3o Martinho da Serra (Brasil), Tamanrasset (Arg\u00e9lia) e Xianghe (China), os investigadores da U\u00c9 efetuaram uma an\u00e1lise de sensibilidade \u00e0s vari\u00e1veis utilizadas e ao c\u00e1lculo da incerteza associada ao modelo agora desenvolvido conseguindo, desta forma, estimar a radia\u00e7\u00e3o circunsolar noutros locais onde existam medi\u00e7\u00f5es de radia\u00e7\u00e3o solar e, com isso, identificar quais os locais com valores mais elevados de r\u00e1cio circunsolar (r\u00e1cio entre a radia\u00e7\u00e3o circunsolar e a radia\u00e7\u00e3o direta normal medida pelo pireli\u00f3metro).<\/span><\/p>\n

A radia\u00e7\u00e3o circunsolar \u00e9 a radia\u00e7\u00e3o difusa proveniente das regi\u00f5es em torno do disco solar e surge devido \u00e0 dispers\u00e3o dos raios solares pelas mol\u00e9culas, aeross\u00f3is (part\u00edculas em suspens\u00e3o na atmosfera) e alguns tipos de nuvens (cirros) presentes na atmosfera.<\/span><\/p>\n

Esta componente da radia\u00e7\u00e3o solar est\u00e1 inclu\u00edda nas medi\u00e7\u00f5es feitas por instrumentos denominados pireli\u00f3metros, que medem a radia\u00e7\u00e3o direta normal (radia\u00e7\u00e3o que \u00e9 utilizada pelos sistemas de energia solar de concentra\u00e7\u00e3o para produzir energia). No entanto, a radia\u00e7\u00e3o circunsolar medida pelos pireli\u00f3metros nem sempre \u00e9 captada na sua totalidade pelos sistemas de energia solar com concentra\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n

Isto deve-se ao facto dos sistemas com elevado fator de concentra\u00e7\u00e3o terem \u00e2ngulos de aceita\u00e7\u00e3o da radia\u00e7\u00e3o solar inferiores ao dos pireli\u00f3metros, o que faz com que a diferen\u00e7a entre a radia\u00e7\u00e3o solar direta medida pelos pireli\u00f3metros e a radia\u00e7\u00e3o que \u00e9 captada pelos sistemas de concentra\u00e7\u00e3o possa ser significativa, aumentando de acordo com a quantidade de mol\u00e9culas, aeross\u00f3is e cirros na atmosfera. Assim, a determina\u00e7\u00e3o da radia\u00e7\u00e3o circunsolar \u00e9 extremamente importante para o dimensionamento e opera\u00e7\u00e3o de sistemas de concentra\u00e7\u00e3o solar, uma vez que permite saber com maior detalhe a radia\u00e7\u00e3o que \u00e9 efetivamente captada por estes sistemas.<\/span><\/p>\n

Esta equipa de investigadores no \u00e2mbito das atividades de investiga\u00e7\u00e3o nas \u00e1reas da radia\u00e7\u00e3o solar e da engenharia da energia solar realizadas no Polo de \u00c9vora do ICT, constru\u00edram uma base de dados de valores de radia\u00e7\u00e3o circunsolar em v\u00e1rios locais do globo utilizando um modelo de transfer\u00eancia radiativa e medi\u00e7\u00f5es de vari\u00e1veis atmosf\u00e9ricas, tal como a espessura \u00f3tica dos aeross\u00f3is e o vapor de \u00e1gua precipit\u00e1vel. Esta abordagem foi escolhida sobretudo devido \u00e0 inexist\u00eancia de medi\u00e7\u00f5es de radia\u00e7\u00e3o circunsolar nos locais de interesse.<\/span><\/p>\n

O passo seguinte foi desenvolver e validar um modelo que permitisse uma r\u00e1pida estimativa da radia\u00e7\u00e3o circunsolar, alcan\u00e7ado atrav\u00e9s da dedu\u00e7\u00e3o de um modelo simples baseado nas rela\u00e7\u00f5es de escala existentes entre as diferentes componentes da radia\u00e7\u00e3o solar normalmente medidas em esta\u00e7\u00f5es radiom\u00e9tricas (direta normal, global e difusa no plano horizontal) e a radia\u00e7\u00e3o circunsolar.<\/span><\/p>\n

A identifica\u00e7\u00e3o \u00e9 feita atrav\u00e9s da aplica\u00e7\u00e3o do modelo desenvolvido aos dados de radia\u00e7\u00e3o solar de qualquer esta\u00e7\u00e3o radiom\u00e9trica (no mundo).<\/span><\/p>\n

Segundo esclarece Edgar Abreu, caracterizar a radia\u00e7\u00e3o circunsolar \u201c\u00e9 dif\u00edcil porque existem muito poucos locais no mundo onde esta grandeza seja medida\u201d, que pode ser feita \u201catrav\u00e9s de software de modela\u00e7\u00e3o da transfer\u00eancia radiativa na atmosfera, no entanto, este tipo de software requer medi\u00e7\u00f5es de par\u00e2metros atmosf\u00e9ricos que n\u00e3o est\u00e3o acess\u00edveis em todos os locais e n\u00e3o \u00e9 “user-friendly”, tanto a n\u00edvel de interface como de tempo de c\u00e1lculo computacional\u201d.<\/span><\/p>\n

O modelo desenvolvido, apesar de ser um modelo simplificado, permite \u201cestimar a componente circunsolar da radia\u00e7\u00e3o solar de forma r\u00e1pida com base nas medi\u00e7\u00f5es de radia\u00e7\u00e3o solar dispon\u00edveis em esta\u00e7\u00f5es radiom\u00e9tricas\u201d indica o investigador. Esta informa\u00e7\u00e3o \u00e9 \u00fatil sobretudo \u201cpara auxiliar na sele\u00e7\u00e3o do sistema de concentra\u00e7\u00e3o solar a instalar em cada local, assim como na gest\u00e3o da opera\u00e7\u00e3o dos sistemas de energia solar em fun\u00e7\u00e3o das condi\u00e7\u00f5es da atmosfera, contribuindo dessa forma para um aumento da efici\u00eancia dos referidos sistemas\u201d frisa o investigador da U\u00c9.<\/span><\/p>\n

J\u00e1 em curso est\u00e1 o desenvolvimento de um prot\u00f3tipo para que se possa medir a radia\u00e7\u00e3o circunsolar em \u00c9vora. Posteriormente, ser\u00e1 tamb\u00e9m estudado em maior detalhe o impacto da varia\u00e7\u00e3o da radia\u00e7\u00e3o circunsolar na produ\u00e7\u00e3o de energia solar atrav\u00e9s de sistemas solares de concentra\u00e7\u00e3o. Este impacto ser\u00e1 diferente para diferentes tipos de sistemas solares de concentra\u00e7\u00e3o, uma vez que diferentes sistemas possuem diferentes \u00e2ngulos de aceita\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n

Geralmente, sistemas com maior fator de concentra\u00e7\u00e3o possuem \u00e2ngulos de aceita\u00e7\u00e3o menores, o que levar\u00e1 a que a varia\u00e7\u00e3o entre a radia\u00e7\u00e3o medida e a radia\u00e7\u00e3o que \u00e9 efetivamente captada pelo sistema seja tanto maior quanto maior for o fator de concentra\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n

De referir que locais com elevada frequ\u00eancia de ocorr\u00eancia de valores altos de r\u00e1cio circunsolar podem n\u00e3o ser os mais indicados para instalar sistemas com uma concentra\u00e7\u00e3o muito elevada. Por outro lado, locais com baixa frequ\u00eancia de ocorr\u00eancia de valores elevados de r\u00e1cio circunsolar s\u00e3o adequados para a instala\u00e7\u00e3o de sistemas com fatores de concentra\u00e7\u00e3o mais altos.<\/span><\/p>\n

No entanto, este \u00e9 apenas um fator dos v\u00e1rios a serem considerados quando se pretende desenvolver um projeto para a instala\u00e7\u00e3o de uma central solar de concentra\u00e7\u00e3o. O estudo demorou cerca de 1 ano a ser desenvolvido e faz parte do plano de doutoramento financiado com uma bolsa pela FCT, enquadrado no projeto DNI-ALENTEJO (ALT20-03-0145-FEDER-000011).<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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