Potencial Energético Solar - SunData

O programa SunData destina-se ao cálculo da radiação solar diária média mensal em qualquer ponto do território nacional e constitui-se em uma tentativa do CRESESB de oferecer uma ferramenta de apoio ao dimensionamento de sistemas fotovoltaicos. Foi usado no dimensionamento dos sistemas nas diversas fases do PRODEEM.

Base de Dados de radiação solar incidente

O programa SunData é baseado no banco de dados CENSOLAR (1993) contendo valores de irradiação diária média mensal no plano horizontal para cerca de 350 pontos no Brasil e em países limítrofes.

Outras bases consolidadas de dados solarimétricos disponíveis:

(1) O Atlas Solarimétrico do Brasil, desenvolvido através do convênio FADE-UFPE / CEPEL, é publicado e distribuído pelo CRESESB. Ele apresenta uma base de dados solarimétricos que cobre todo o Brasil. O publicação do Atlas Solarimétrico do Brasil está disponível para download no formato PDF assim como a Base de Dados Solarimétrico e Aplicativos de análise. O procedimento para obter a versão impressa com o CD com a Base de Dados encontra-se descrito na página Publicações » Como Obter.

(2) O "Atlas Brasileiro de Energia Solar"  publicado recentemente pelo INPE, desenvolvido dentro do escopo do projeto SWERA (Solar and Wind Energy Resource Assessment) em parceria entre a DMA / CPTEC / INPE e o LEPTEN / UFSC. Exemplares desse atlas podem ser obtidos gratuitamente por meio de uma solicitação formal encaminhada ao próprio CPTEC / INPE, através do e-mail sonda@cptec.inpe.br. O acesso à base de dados e produtos gerados pelo projeto SWERA estão disponíveis para acesso público em http://swera.unep.net/.

Busca por Coordenadas

O sistema de busca de localidades próximas é feito por meio da coordenada geográficas (latitude e longitude) do ponto de interesse. O formato númerico de entrada da coordenada geográfica pode ser em graus decimais (00.00°) ou graus, minutos e segundos (00°00'00"), conforme a opção selecionada no formulário.

O programa fornece os dados de radiação solar para no mínimo 3 localidades disponíveis próximas do ponto de interesse. São fornecidos os valores de insolação, em kWh/m2.dia no plano horizontal, correspondentes às diárias médias mensais para os 12 meses do ano.

Os valores válidos de latitude devem estar na faixa de 12° Norte e 40° Sul e de longitude na faixa de 30° Oeste e 80° Oeste.

Cálculo da Radiação no plano Inclinado

Para cada uma das três localidades selecionadas são também fornecidos os valores de irradiação solar convertidos do plano horizontal para planos inclinados com três diferentes ângulos de inclinação em relação ao plano horizontal:

  • o ângulo igual à latitude;
  • o ângulo que fornece o maior valor médio diário anual de irradiação solar;
  • o ângulo que fornece o maior valor mínimo diário anual de irradiação solar.

Estas são geralmente as inclinações mais favoráveis para a instalação dos módulos fotovoltaicos. A escolha de uma dessas inclinações depende principalmente da atividade final da instalação e dos requisitos do projeto, exemplo: doméstica, turismo, industrial, etc.. O ângulo igual á latitude é um inclinação padrão, usada normalmente para locais onde são desenvolvidas atividades de caráter permanente como residências e postos de saúde. O ângulo com o maior valor médio diário anual de irradiação solar costuma ser usada quando se deseja maximizar a geração anual de energia, com o objetivo de maximizar a produtividade anual do sistema fotovoltaica. E por fim, o ângulo com maior valor mínimo diário anual de irradiação solar costuma ser uma medida conservadora, usado em situações onde o fornecimento contínuo de energia elétrica é crítico para atividade fim e por isso procura-se minimizar o risco de falta de energia, aumentado a dimensão do sistema geração fotovoltaica quando comparada ao ângulo de inclinação com a maior média anual . Os valores de irradiação solar são apenas orientações para auxiliar no dimensionamento do sistema fotovoltaico, pois são valores consolidados de um histórico de medições que varia ao longo dos anos.

Os três conjuntos de valores mostram as radiações diárias médias mensais para as três inclinações: Latitude, Maior Média e Maior Mínimo, sendo que se aplicam as seguintes observações:

  • os ângulos de inclinações são arredondadas para valores inteiros de graus, em função da precisão dos instrumentos de medição da inclinação usados para instalação de sistemas fotovoltaicos em campo, chamados de goniômetro, que costumam apresentar erros da ordem de alguns graus; 
  • o valor mínimo de inclinação admitido é de 10°, pois o CEPEL não recomenda a instalação de painéis fotovoltaicos com inclinação inferior a esta para evitar o acumulo de água e sujeira;
  • o ângulo de inclinação B, buscado por cada um dos critérios de Latitude, Maior Média e Maior Mínimo, é calculado no intervalo de Latitude – 20 <= B <= Latitude + 20 com passos de 1 grau;  
  • as orientações do módulos fotovoltaicos são também dadas, sendo admitidas somente orientação na direção Norte (indicado por N) ou na direção Sul (indicado por S).

A conversão dos valores de irradiação no plano horizontal para os planos inclinados é calculada segundo o método de Liu & Jordan (1962) isotrópico estendido por Klein (1977).

Apresentação dos Dados

Os dados são apresentados no seguinte formato:

Município:Xxxxxx
Estado:XX
Latitude: XX,XX ° Norte|Sul
Longitude:XX,XX ° Oeste
Distância:XX,X Km
  Radiação diária média [kwh/m2.dia]
Ângulo Inclinação [°] Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Média Delta
Ângulo igual a latitude XX X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx
Maior média anual XX X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx
Maior mínimo mensal XX X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx X,xx

No título da tabela é mostrado o nome da localidade, o Estado da Federação (ou o país a que pertence, se não fôr o Brasil), suas coordenadas geográficas, e a distância (km) em linha reta do ponto de interesse pesquisado.

Os dados da tabela mostram a radiação solar diária média mensal (kWh/m2.dia) para todos os meses do ano, a partir de Janeiro.

Adicionalmente são mostrados o valor da menor diária média mensal (Mínimo), da maior diária média mensal (Máximo), da diária média anual (Média) e da diferença entre a máxima e a mínima (Delta).

Sobre o Sundata

Fonte
    1. CENSOLAR, 1993. Valores Medios de Irradiacion Solar Sobre Suelo Horizontal - Centro de Estudos de la Energia Solar. Sevilla.
    2. Duffie, John A., Beckman, William A., 2006. Solar Engineering of Thermal Processes. ISBN: 978-0-471-69867-8, 3 ed. John Wiley and Sons, New York, USA, 928 p..
    3. GRUNDFOS
    4. Guimarães, Ana P. C., 1995. Estudo Solarimétrico com base na definição de mês padrão e sequência de radiação diária. Dissertação de M.Sc., Departamento do Engenharia Mecânica, EE/UFMG, Rio de Janeiro, Brasil.
    5. SIEMENS

SunData 2.0

CRÉDITOS
  • Autores:
    • Ana Paula C. Guimarães
    • Marco A. Galdino
  • Projeto Web:
    • Bruno Montezano

SunData 1.0

CRÉDITOS
  • Autores:
    • Marco A. Galdino - CEPEL
    • Cristiane M. Gomes - CEPEL
  • Adaptação:
    • Alberto A. Kopiler - CEPEL
    • Ricardo M. Dutra - CRESESB

Coordenada Geográfica


 °   '   "
    
 °   '   " Oeste

graus decimais (00.00°)
graus, minutos e segundos (00°00'00")
I. Os valores válidos de latitude devem estar na faixa de 12° Norte e 40° Sul e de longitude na faixa de 30° Oeste e 80° Oeste.
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