Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23638| Título: | Análise e estimativa das componentes da radiação solar através de dados medidos na rede EPESOL da UTFPR no estado do Paraná |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis and estimation of the solar radiation components through measured data on UTFPR's EPESOL Network in the state of Paraná |
| Autor(es): | Souza, Muriele Bester de |
| Orientador(es): | Urbanetz Junior, Jair |
| Palavras-chave: | Energia solar Radiação solar - Medição - Paraná Geração de energia fotovoltaica Irradiação Radiação atmosférica Solar energy Solar radiation - Mesurement - Paraná Photovoltaic power generation Irradiation Atmospheric radiation |
| Data do documento: | 28-Set-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | SOUZA, Muriele Bester de. Análise e estimativa dos componentes da radiação solar através de dados medidos na Rede EPESOL DA UTFPR no Estado do Paraná. 2020. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
| Resumo: | A presente pesquisa mostra o acompanhamento da instalação de Estações Solarimétricas padrão SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais) e padrão EPE (Empresa de Pesquisa Energética) implantadas em seis campi da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e que representam de forma geral, os diferentes microclimas encontrados no estado do Paraná e que visam preencher uma lacuna importante nas pesquisas quanto a falta de dados de radiação solar de alta confiabilidade em superfície no estado. As estações implantadas compõem a Rede de Estações de Pesquisa em Energia Solar (EPESOL) da UTFPR, as quais foram instaladas nos municípios de Curitiba, Campo Mourão, Cornélio Procópio, Medianeira, Pato Branco e Ponta Grossa. Este estudo realizou a coleta e análise dos dados disponibilizados por todas as estações os quais foram validados com os apresentados pelo Atlas de Energia Solar do Estado do Paraná (2017) e pelos fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Foram ainda estimados os valores da radiação difusa, direta normal e global no plano inclinado na latitude utilizando modelos consolidados na literatura internacional e através de uma equação proposta pela autora que estima a radiação difusa para a cidade de Curitiba, onde as metodologias utilizam como variável de entrada a radiação global horizontal. Como resultados, foram encontradas variações em torno de 1,0% ao mês nos valores medidos das radiações global horizontal e global no plano inclinado na latitude entre as estações SONDA e EPE implantadas em Curitiba, cujos piranômetros instalados apresentam diferentes graus de precisão (SONDA: padrão secundário – CMP10; EPE: primeira classe – CMP6). Verificou-se para todas as cidades que a irradiação global horizontal média diária mensal medida nos meses entre março e julho de 2020 foram superiores aos apresentados no Atlas, com variação percentual da irradiação global horizontal no período entre 8,0% e 16,3%, o que significa que nestes meses o estado do Paraná recebeu mais radiação do que o esperado. Constatou-se também que os valores medidos pelas estações SONDA e EPE foram próximos aos encontrados nas do INMET demonstrando coerência nas informações, com variação percentual mínima encontrada de 0,3% para Medianeira/INMET e máxima, em módulo, de 11,4% para Cornélio Procópio/INMET. Em relação aos dados estimados pelos modelos, estes foram validados através de indicadores estatísticos cujos índices apresentaram resultados bons e alguns excelentes para as estimativas das irradiações global no plano inclinado e direta normal (esta última validada apenas pelas estações SONDA implantadas), exceto em Cornélio Procópio onde o rRMSE foi acima de 30%, classificando os modelos de estimativa da irradiação global inclinada na latitude como fracos para este local de acordo com o Atlas. A equação proposta pela autora e o modelo de Erbs et al. (1982) para estimativa da radiação difusa nesta pesquisa obtiveram bons resultados, com 20% ≤ rRMSE ≤30%. |
| Abstract: | This research features the monitoring of the installation of standard SONDA (System of National Organization of Environmental Data) and standard EPE (Energy Research Company) Solarimetric Stations, implanted in six campuses of the Federal University of Technology – Parana (UTFPR) representing in general, the different microclimates in the state of Paraná and which aims to fill an important gap in the researches regarding to the lack of surface quality solar radiation data in the state. The implanted stations compose UTFPR’s Solar Energy Research Stations Network (EPESOL), which were installed in the municipalities of Curitiba, Campo Mourão, Cornélio Procópio, Medianeira, Pato Branco and Ponta Grossa. This study performed the collection and analysis of the data provided by these stations which were validated with the data presented by the Atlas of Solar Energy of the State of Paraná (2017) and provided by the National Meteorology Institute (INMET). The values of diffuse, DNI (Direct Normal Irradiance) and global radiation were also estimated for the tilted surface at latitude angle, using consolidated models and through an equation to estimate the diffuse radiation proposed by the author for the city of Curitiba, where the horizontal global radiation is used as an input variable. As a result, variations of around 1.0% were noticed in the measured values of horizontal global radiation between SONDA and EPE stations implanted in Curitiba, whose installed pyranometers have different degrees of accuracy (SONDA: secondary standard – CMP10; EPE: first class CMP6). It was verified for all cities that the global average daily horizontal radiation measured in March, April, May and July 2020 was higher than the Atlas, with percentage variation of the global irradiation on horizontal plane in the period between 8,0% and 16.3%, meaning that in the given months the state of Paraná received more radiation than expected. Regarding the data presented by INMET, it was verified that the values measured by both stations (SONDA / EPE and INMET) were similar, evidencing consistency in the data, with a minimum percentage variation of 0.3% in Medianeira / INMET and a maximum of 11,4% in Cornélio Procópio / INMET. Regarding the data estimated by the models, they were validated through statistical indicators whose indexes presented some good and excellent results for the estimates of the global irradiations in the tilted surface and DNI (the last validated only by the SONDA stations), except in Cornélio Procópio, where the relative root mean square error (rRMSE) was above 30% and the models for estimating the global irradiation in the tilted surface were classified as weak in this location according to the Atlas. The equation proposed by the author and the model by Erbs et al. (1982) to estimate diffuse radiation obtained good results, with 20% ≤ rRMSE ≤30%. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23638 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| radiacaosolarepesolutfpr.pdf | 7,2 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
