Unidade de monitoramento ambiental para o estudo da irradiância solar e sensores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Celso Israel Fornari
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/02.14.13.03
Resumo: A presença de vapor de água e aerossóis em suspensão na atmosfera terrestre, assim como a variação da temperatura pode alterar o espectro da radiação solar que chega à superfície terrestre. Sistemas fotovoltaicos e sensores baseados em silício possuem uma resposta espectral restrita a faixa entre 400 a 1100 nm, podendo apresentar respostas diferentes para uma mesma irradiância solar quando ocorrem mudanças no perfil do espectro solar. Para este trabalho foi montado uma Unidade de Monitoramento Ambiental com aquisição de espectro solar para o estudo do comportamento de dispositivos fotovoltaicos em função das variáveis ambientais e do comportamento do radiômetro desenvolvido pelo Laboratório Associado de Sensores e Materiais - LAS do INPE. O radiômetro LAS foi exaustivamente estudado após apresentar problemas durante o processo de calibração no Laboratório de Instrumentação Meteorológica - LIM/INPE, situado em Cachoeira Paulista - SP. Este trabalho descreve a construção, as especificações e o principio de funcionamento dos sensores ambientais, sistema de transmissão e aquisição de dados e a estrutura da torre. A Unidade de Monitoramento Ambiental foi de fundamental importância neste trabalho, pois permitiu obter dados ambientais tais como: pressão, temperatura, umidade, precipitação, irradiância solar e espectro solar. Os dados de irradiância solar obtidos através de diferentes sensores permitiram comparar os resultados com radiômetros padrões que utilizam termopilhas como elemento sensor. Também foi obtido em uma das torres o espectro solar em diversos horários do dia com objetivo de observar as variações do espectro da radiação solar e como estas variações interferem nas medidas realizadas com dispositivos fotovoltaicos. Pode-se, com este estudo, gerar informações sobre eficiência de dispositivos fotovoltaicos em função das variáveis ambientais e determinar fatores de correção que poderão ser aplicados em dados obtidos com radiômetros que utilizam sensores fotovoltaicos.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUnidade de monitoramento ambiental para o estudo da irradiância solar e sensoresEnvironmental monitoring unit for the study of solar irradiance and sensors2013-02-19Antonio Fernando BelotoWaldeir Amaral VilelaLuiz Ângelo BerniCélio Costa VazCelso Israel FornariInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Ciência e Tecnologia de Materiais e SensoresINPEBRmonitoramento ambientalirradiância solarespectro solarenviromental monitoringsolar irradiancesolar spectrumA presença de vapor de água e aerossóis em suspensão na atmosfera terrestre, assim como a variação da temperatura pode alterar o espectro da radiação solar que chega à superfície terrestre. 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Pode-se, com este estudo, gerar informações sobre eficiência de dispositivos fotovoltaicos em função das variáveis ambientais e determinar fatores de correção que poderão ser aplicados em dados obtidos com radiômetros que utilizam sensores fotovoltaicos.The presence of water vapor and aerosols in the atmosphere as well as the variation of temperature may affect the spectrum of solar radiation that reaches Earth's surface. Photovoltaic systems and silicon-based sensors have a spectral response restricted from 400 to 1100 nm, and may have different output to the same solar irradiance when changes occur in the solar spectrum. For this work, it was assembled an Environmental Monitoring Unit with acquisition of the solar spectrum to study the behavior of photovoltaic devices as a function of environmental variables and the behavior of the radiometer developed by Laboratório Associado de Sensores e Materiais - LAS/INPE. The LAS radiometer was investigated after presenting problems during the calibration in the Laboratório de Instrumentação Meteorológica - LIM/INPE, located in the city Cachoeira Paulista. This work describes the construction, specifications, and principles of operation of environmental sensors, the data acquisition and transmission system and the physical structure of the tower. The Environmental Monitoring Unit was of fundamental importance in this study because it allowed obtaining environmental data such as pressure, temperature, humidity, precipitation, solar irradiance and the solar spectrum. The solar irradiance data obtained from different sensors allowed comparing the results with standards radiometers utilizing thermopiles as sensing element. In one of the towers was also obtained the solar spectrum in different hours of day in order to observe variations in the solar radiation spectrum and how those changes affect the measurements taken with photovoltaic devices. With this study, it is possible to generate information on efficiency of photovoltaic devices according to environmental variables and determine correction factors that can be applied to data obtained with radiometers that use photovoltaic sensors.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/02.14.13.03info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:54:00Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m19/2013/02.14.13.03.20-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:54:02.15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
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