65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

OBSERVAÇÃO DA TRAJETÓRIA E DA POTÊNCIA DE IRRADIAÇÃO SOLAR NA CIDADE DE CAJAZEIRAS

Samuel de Oliveira Lima - Aluno, Téc. em eletromecânica, IFPB, Campus Cajazeiras José Alves do Nascimento Neto - Prof. Dr. Depto. De Indústria, IFPB, Campus Cajazeiras

INTRODUÇÃO:

O Sol fornece anualmente uma grande quantidade de energia, capaz de abastecer o mundo inteiro com seu imenso potencial. O aproveitamento da energia gerada pelo Sol, tanto como fonte de calor quanto de luz é hoje, uma das escolhas energéticas mais propícias para enfrentarmos um dos desafios do novo milênio, a saber: o uso de fontes de energias limpas e renováveis. Neste sentido, utilizar este elemento natural a nosso favor seria também uma boa oportunidade para um crescimento na área econômica. Contudo, essa tecnologia exige o desenvolvimento projetos adequados, de maneira eficiente e por um período satisfatório. Este trabalho se foca no conhecimento da trajetória solar e da incidência de irradiação solar, estes dados podem ser usados para o dimensionamento mais eficiente de sistemas fotovoltaicos. O mesmo foi desenvolvido na cidade de cajazeiras.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Medir a trajetória do sol (altura e azimute) e da potência instantânea da irradiação solar, a qual é dada em Watts por metro quadrado, na região de Cajazeiras. Com estas informações, um técnico ou engenheiro pode analisar qual o melhor ângulo para instalação de um sistema fotovoltaico.

MÉTODOS:

O método utilizado foi empírico, inicialmente, com o auxílio dos níveis acoplados ao aparelho de medição da trajetória solar, o mesmo foi posicionado de maneira horizontal e com o auxílio de uma bússola, corrigimos o erro do norte magnético para o norte geográfico, que no caso da cidade de Cajazeiras, de acordo com o mapa magnético da terra presente no equipamento, é de vinte e dois graus, assim, alinhamos o equipamento com polo Norte geográfico. Através de observação da sombra projetada pelo eixo central do aparelho supracitado, foi marcado a cada hora o ponto extremo desta sombra, na carta solar fixada ao aparelho. As medidas foram feitas a partir do nascer do sol, seguida de uma sequência de medidas realizadas de hora em hora até o por do sol. Nesta ocasião foi medida também a potência da radiação solar através de um aparelho de medição de energia solar adquirido durante a pesquisa, este instrumento capta a radiação incidente do sol e exibi sua intensidade através de um mostrador digital em watts por metro quadrado. Isto foi realizado no interior do IFPB, numa área aberta onde não fossem observadas interferências magnéticas que influenciassem no posicionamento final da bússola, assegurando o alinhamento do equipamento com o norte geográfico da Terra.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Ao longo desse período foram realizadas três medidas. Os dados coletados foram registrados em uma planilha, a qual é composta pelos seguintes campos: data e hora, altura do sol, azimute, temperatura ambiente e intensidade de irradiação solar. Nesses resultados, podemos destacar alguns dados importantes, como seguem: A radiação solar esteve na média de 1250 watts por metro quadrado, entre os horários de oito horas da manhã e dezesseis horas da tarde, a variação no valor das medidas ocorre devido à radiação refletida a qual pode variar de acordo com a presença de nuvens. A altura máxima do sol variou entre 79,37° e 90° na hora do meio dia solar, a intensidade de irradiação solar foi superior 1250 Watts por metro quadrado nesse horário. Ao nascer do sol, o ângulo azimute variou de 18° ao sul a 7 ° norte. Outro dado importante são os valores do ângulo azimute quando a radiação solar é maior que 1000W/m2, este ângulo variou de 175° a 24,33°, nos horários de 07:00 e de 16:00 horas, respectivamente. Nos dois horários entre os quais a potência solar é maior que 1000 watts por metro quadrado a altura do sol variou entre 18° e 24°. Todas as medidas foram feitas no campus do IFPB-Cajazeiras do nascer até o por do sol no intervalo de tempo de uma hora.

CONCLUSÕES:

A potência de irradiação solar na região de cajazeiras é consideravelmente alta quando comparada a irradiação de outras regiões do país, dado este, que pode ser verificado a partir do atlas de radiação solar do Brasil, sendo os mesmos compatíveis com os dados medidos. A partir dos dados coletados podemos apontar qual o melhor ângulo para instalação de placas fotovoltaicas na região, este dado pode ser obtido a partir da altura média atingida pelo sol, bem como o seu azimute. Então, nesse caso, a placa teria uma inclinação cuja captação de radiação solar é favorável, resultando em maior eficiência de conversão de energia pela placa fotovoltaica. Vale salientar que o uso dessa fonte de energia na cidade de Cajazeiras se apresenta como uma boa alternativa, pois o índice de irradiação solar na região é significativa.

Palavras-chave: Trajetória do sol, Potência de irradiação solar, Placas fotovoltaicas.