Estimativa da irradiação total sobre uma superfície inclinada a partir da irradiação global na horizontal

Abstract

Neste trabalho realizou-se um estudo de modelagem da irradiação total que incide sobre uma superfície inclinada, com face voltada para o Equador e inclinação de 22,85º, igual a da latitude local, usando partição diária de energia em Botucatu - SP. Dos vários modelos de estimativa da irradiação total em uma superfície inclinada existentes na literatura, três deles (LIU; JORDAN, 1963; HAY, 1979; PEREZ et al., 1987) foram utilizados e modificados de duas maneiras diferentes, com o propósito de se obter um modelo que utilize somente a irradiação global na estimativa da irradiação total na superfície inclinada. Na primeira, a irradiação difusa foi estimada em função da irradiação global, através do ajuste empírico utilizando a técnica de regressão linear, na forma Kd=f(Kt) , fração da difusa contida na global (Kd), com o índice de claridade (Kt). Nesse caso, o melhor ajuste é dado por um polinômio de quarto grau. Na segunda modificação, a irradiação direta K BH, fração da irradiação direta contida na irradiação global, foi ajustada através da técnica de regressão linear, em função do índice de claridade, na forma K BH=f(Kt ). Nesse caso, o melhor ajuste foi linear, obtido para intervalos específicos de Kt. Os resultados obtidos com essas modificações mostram que os modelos têm melhores desempenhos para a modificação feita com a função K BH=f(Kt ), e o modelo modificado de Hay apresenta o melhor desempenho na estimativa da irradiação total em Botucatu-SP.

A modeling study of the total irradiation reaching a tilted surface facing towards the Equator at a place with the same latitude (-22.85º), using the Daily partitioning energy, is presented. In this study three total irradiation incident on tilted surface estimate models (LIU; JORDAN, 1963; HAY, 1979; PEREZ et al., 1987) were modified in two different manners, to improve irradiation estimative model for tilted surface knowing only the global irradiation. The first modification consisted to apply empirical functions to determine the diffuse irradiation by the global radiation measurements. These empirical functions were tuned using a linear regression technique, the fraction of the diffuse irradiation (Kd) from the global irradiation, was correlated with the clearness index (Kd). In this case the highest correlation found was a fourth order polynomial function. In the second modification the fraction of the direct irradiation K BH from the global irradiation was correlated assuming a linear correlation at given intervals of Kt. Model results showed that the empirical relationship K BH=f(Kt ) presented better results and the Hay model presented a better performance compared with the two others models for the Botucatu region.