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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36728| Título: | Estimativa da irradiância incidente em módulos fotovoltaicos utilizando modelos de irradiância difusa |
| Título(s) alternativo(s): | Estimation of incident irradiance in photovoltaic modules using diffuse irradiance models |
| Autor(es): | Erthal, Raul Henrique |
| Orientador(es): | Urbanetz Junior, Jair |
| Palavras-chave: | Irradiação Sistemas de energia fotovoltaica Estimativa de parâmetros Modelos matemáticos Irradiation Photovoltaic power systems Parameter estimation Mathematical models |
| Data do documento: | 29-Set-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ERTHAL, Raul Henrique. Estimativa da irradiância incidente em módulos fotovoltaicos utilizando modelos de irradiância difusa. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso de Especialização (Energias Renováveis) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | Na medida em que determinadas fontes primárias de energia se tomam escassas ou que representem perigo de degradação ambiental, novas tecnologias são agregadas às matrizes energéticas, dentre elas a solar fotovoltaica. A potência destes sistemas deve ser o suficiente para garantir requisitos técnicos e econômicos e atender a uma demanda de consumo de uma região. Dados de irradiância solar global, difusa e direta normais são registrados em estações solarimétricas e tornados públicos para serem utilizados nestes projetos. No entanto, nem sempre essas informações são disponibilizadas, por motivo dos altos custos dos equipamentos, e quando muito, somente a irradiância global é conhecida. Para contornar este problema, modelos são elaborados para estimar as componentes da irradiância global, que variam com o tempo, local e condições climáticas. Este trabalho avalia a irradiação incidente em módulos fotovoltaicos ao longo de fotoperíodos diários para fins de aferição de sistemas, aplicando o modelo DIRINT para avaliação da irradiância difusa. Um programa em linguagem script é elaborado e, a partir de dados de estação solarimétrica de referência, calcula os valores das componentes difusa e direta horizontal a partir dos valores medidos de irradiância global. Os resultados são gerados a partir de datas previamente escolhidas e confrontados qualitativamente com os dados solarimétricos da estação. Discrepâncias significativas foram observadas em todas os casos investigados, cujos valores de irradiância direta normal foram subestimados em relação aos valores medidos. Apesar das diferenças apresentadas, as oscilações devido a variações na cobertura de nuvens foram reproduzidas como esperado. Quando um modelo de irradiância difusa kt x kd é utilizado, os resultados melhoram, apontando no sentido de aplicação do programa com dados de entrada que correspondam a modelos adaptados a localidades específicas. Por causa das discrepâncias observadas em relação ao modelo DIRINT, há indicação da necessidade de aplicação da mesma metodologia utilizando levantamento geoclimatológico aplicado às regiões de interesse. |
| Abstract: | As certain primary energy sources become scarce or represent a danger of environmental degradation, new technologies are added to energy matrices, including solar photovoltaics. The power of these systems must be enough to guarantee technical and economic requirements and meet a region’s consumption demand. Normal global, diffuse and direct solar irradiance data are recorded in solarimetric stations and made public for use in these projects. However, this information is not always available, due to the high costs of the equipment, and at best, only the global irradiance is known. To get around this problem, models are designed to estimate the components of global irradiance, which vary with time, location and climatic conditions. This work evaluates the incident irradiation in photovoltaic modules along daily photoperiods for the purpose of calibrating systems, applying the DIRINT model by Perez (1992) to evaluate the diffuse irradiance. A script language program is created and, from solarimetric reference station data, calculates the values of the diffuse and direct horizontal components from the measured values of global irradiance. The results are generated from previously chosen dates and qualitatively compared with the solarimetric datas of the station. Significant discrepancies were observed in all investigated cases, whose normal direct irradiance values were underestimated in relation to the measured values. Despite the differences presented, the oscillations due to variations in cloud cover were reproduced as expected. When a kt x cadê diffuse irradiance model is used, the results improve, pointing towards the application of the program with input data that correspond to models adapted to specific localities. Because of the discrepancies observed in relation to the DIRINT model, there is an indication of the need to apply the same methodology using a geoclimatological survey applied to the regions of interest. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36728 |
| Aparece nas coleções: | CT - Energias Renováveis |
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