Medidas e modelos de estimativa da radiação direta na incidência: Eduardo Nardini Gomes. -

Abstract

A radiação solar direta na incidência é uma fração da radiação solar global e possui aplicações na agronomia, biologia e na engenharia térmica. No trabalho, são descritas a evolução diurna das médias horárias e a evolução anual das médias mensais da radiação direta na incidência, no período de 1996 a 2003, em Botucatu/SP/Brasil. É apresentada ainda a proposta e a validação dos modelos estatísticos de estimativa de Liu & Jordan e Angström, e do modelo de estimativa paramétrico de Linke. A evolução diurna das médias horárias anuais gerou uma equação temporal, com elevado coeficiente de determinação (R2= 0,99867), que permite estimar a radiação direta horária anual, com precisão e exatidão (MBE=1,0%, RMSE=3,7% e d=0,9980). Em função da dependência sazonal, foi proposta a equação de estimativa diurna da média horária mensal com elevados coeficientes de determinação. A evolução anual da média mensal horária gerou uma equação temporal com coeficiente de determinação R2 =0,75, e a validação mostrou bom desempenho nos indicativos estatísticos, superestimando a medida em menos de 1%, causando espalhamento de 6,72% e índice de ajustamento de d=0,9232. Os resultados para o modelo Liu & Jordan mostram que: a equação de estimativa horária, polinomial de 2 quarta ordem, com R2= 0,99815, pode estimar ) ( h b K em função de h T K com MBE =- 4,25%, RMSE = 27,60%, e o índice de ajustamento d= 0,972; a equação de estimativa diária, polinomial de quarta ordem, com R2= 0,9060, pode estimar ) ( d b K em função de d T K com: MBE = - 3,42%, RMSE = 18,21%, e d= 0,97; a equação de estimativa mensal é linear, com elevado coeficiente de determinação R2=0,9660, e mostra que m b K pode ser estimada com MBE= 3,21%; RMSE=14,8% e d=0,9149. O modelo de Angström diário mostra que, a correlação d b K x N n / não é linear... .

The direct solar radiation is a fraction of the global solar radiation and it has applications in the agronomy, biology and in the thermal engineering. This work describes the diurnal evolution of the hourly-averaged and the annual evolution of the monthly-averaged of the direct radiation in the incidence carried out from 1996 to 2003, in Botucatu/SP/Brazil. It's presented the proposal and the validation of the statistical model of Liu & Jordan and Angström, and of the parametric model of Linke. The diurnal evolution of the hourly values of the direct radiation provided a temporary equation, with high coefficient of determination R2 = 0.99867, which allows to esteem with accuracy (MBE=1.0%, RMSE=3.7% and d=0.9980). Because of the seasonal dependence, equations to estimate diurnal evolution of the hourly monthly average values of the direct radiation were proposed, with high determination coefficients. The annual evolution of the daily monthly average values provided a temporal equation with R2=0.75, and the validation showed good agreement in the statistical indicators, overestimating the measure in less than 1%, scattering in 6.72% with index of agreement of d=0.9232. The Liu & Jordan's model to estimate the hourly values of the direct radiation is a polynomial equation of fourth order, with the following statistical results: R2 = 0.99815, MBE = -4.25%, RMSE = 27.60%, and d = 0.972; The Liu & Jordan's model to estimate the daily values is a polynomial equation of fourth order too, with the following statistical results: MBE = - 3.42%, RMSE = 18.21%, and d = 0.97; The Liu & Jordan's model to estimate the monthly values is the first order (R2=0.9660), with the following statistical results: MBE=3.21%; RMSE=14.8% and d=0.9149. The Angström's model to estimate daily values showed that the dependence is not linear between b K and N n /... (Complete abstract, click electronic address below).