Métodos de Estimação de Radiação Solar Global para o Estado de Pernambuco

Resumo

Diversas aplicações são atribuídas à irradiação solar global (Rg), tornando-a uma importante variável nas áreas de Engenharia, Agricultura, Energias Renováveis e Meteorologia. A conversão de energia solar em elétrica, evapotranspiração do solo e das plantas, projetos de irrigação, mudanças climáticas, são alguns exemplos de processos que envolvem essa irradiação solar. O melhor aproveitamento no uso da radiação solar, no espaço e tempo, é propiciado através da obtenção da Rg que incide na superfície terrestre. Existem duas formas de determinar a Rg: através de instrumentos de medição e por estimativas de valores. Os instrumentos que realizam as medições disponibilizam dados com maior precisão, porém são equipamentos de alto custo de aquisição, operação e manutenção (DORNELAS et.al. 2006). Tendo como referência a quantidade de estações que medem outras variáveis meteorológicas, como insolação, temperatura, precipitação, esses instrumentos estão instalados em poucos pontos de coleta. No Brasil, existe a insuficiência ou inexistência de dados solarimétricos na maioria das cidades, decorrentes não só das implicações econômicas, como pela ampla extensão territorial do país (TIBA et.al. 2001).  Contudo, para as áreas que onde os dados são indisponíveis, seus valores podem ser estimados através de métodos empíricos, baseados em outras variáveis climatológicas, como temperatura do ar, insolação, umidade relativa do ar, precipitação pluvial, etc. Dentre os diversos métodos, citamos os propostos por Angstron & Prescott e Hargreaves & Samani, que utilizam a insolação (horas de brilho solar) e as temperaturas máximas e mínimas como variáveis de entrada. O presente trabalho possui como objetivo estimar a irradiação solar global, avaliar e indicar o método empírico mais apropriado para o Estado de Pernambuco, utilizando-se os métodos de Angstron-Prescott e Hargreaves & Samani, inicialmente para a cidade de Arcoverde. As análises foram baseadas nos dados fornecidos pelo INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), medidos em intervalos diários, mensais e anuais, no período de 2014 a 2019. Foram calculadas as estimativas dos coeficientes de radiação mensal e anual, tendo como melhor resposta o método de Angstron-Prescott em sua curva anual, por apresentar um EPM (Erro Padrão da Média) de 3,05% e uma correlação, entre os valores medidos e os estimados, em torno de 0,9031. Os coeficientes a (coeficiente linear, radiação difusa) variaram de 0,02262 a 0,02361; e os coeficientes b (coeficiente angular, radiação direta) variaram de 0,02877 a 0,03023. Como os métodos estudados apresentam variação no desempenho de acordo com a região geográfica, as análises serão estendidas para outras cidades do Estado objetivando obtenção de coeficientes mais ajustados e maior abrangência territorial.
Palavras-chave: irradiação solar; Angstrom & Prescott; Hargreaves & Samani
Referências
DORNELAS, K.D.S.; SILVA, C.L; OLIVEIRA, C.A.S. Coeficientes médios da equação de Angstrom-Prescott, radiação solar e evapotranspiração de referência em Brasília. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, 41: 1213-1219, 2006. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2006000800001
 TIBA, C.; FRAINDENRAICH, N.; GROSSI, H.; LYRA, F. Atlas Solarimétrico do Brasil: Banco de Dados Terrestres. Editora Universitária, UFPE, Recife, 2000.