A energia solar é o resultado do processo de fusão nuclear que ocorre no sol. Essa energia é o motor que move nosso meio ambiente, com a energia solar atingindo a superfície da Terra 10.000 vezes maior do que a energia consumida atualmente por toda a humanidade.

A radiação é a transferência de energia por ondas eletromagnéticas produzidas diretamente da fonte para o exterior em todas as direções. Essas ondas não precisam de um meio material para se propagar e podem viajar através do espaço interplanetário e alcançar a Terra a partir do sol.
A radiação solar é medida por sua potência de energia transferida por unidade de área ( watts / m 2). Em geral, a Terra recebe menos de 0,5 × 10 −9 da energia de sua radiação do sol.
A unidade funcional que descreve a radiação solar que atinge a Terra é a irradiância solar, ou unidade de potência por metro quadrado (w / m²).
Por que é importante medir a radiação solar?
A obtenção de dados confiáveis sobre a radiação solar é vital para:
Estude as transformações de energia no sistema Terra-Atmosfera.
Analise as propriedades e distribuição da atmosfera, os elementos que a constituem, como aerossóis, vapor, ozônio, etc.
Estude a distribuição e variações da radiação incidente, refletida e total.
Atenda às necessidades derivadas da biologia, medicina, agricultura, arquitetura, engenharia e indústria relacionadas aos recursos solares.
Faça previsões antes de instalar um sistema fotovoltaico com um conjunto de painéis solares.
A medição da densidade de fluxo é valiosa para a operação e teste de desempenho de torres de energia solar.
Como medir a radiação solar?
Os sistemas de medição são descritos para determinar a resposta espectral, a eficiência quântica externa e a eficiência quântica interna das células solares.
Um ponto fundamental a se levar em consideração é a duração da insolação. Uma maneira fácil de registrar as horas de luz solar é usar um gravador de luz solar, um sistema de cartão que focaliza a luz solar. Uma marca é gravada na mesa de toras se a luz do sol for mais significativa do que 200 W / m2. Portanto, o número de horas de sol é determinado como o número de horas que o sol brilha.
Para medir a radiação solar, distinguimos três métodos, dependendo se são:
Direto.
Indireto.
Infravermelho.
Medição da radiação solar direta
Podemos medir a radiação direta normal (DNI) ou feixe de radiação na superfície da Terra em um determinado local com um elemento de superfície perpendicular ao Sol. Isso exclui a radiação solar difusa. Com as venezianas, apenas a radiação do sol e a região de um céu anular muito próximo ao sol são medidos.
Todos os pireliômetros devem ser montados em um mecanismo que permita o controle preciso do sol.
Como a radiação global e difusa é medida?
A radiação difusa é a radiação solar que atinge a superfície da Terra após ser espalhada por moléculas ou partículas na atmosfera.
Se o céu estiver coberto de nuvens, a maior parte da luz solar direta não atinge o solo. Em vez disso, o que desce é refratado por gotículas de água suspensas no ar. Existem muitas gotas, e cada uma tem sua forma e, portanto, refrata à sua maneira. As nuvens espalham a luz do céu e, como resultado, a luz branca atinge o solo. As nuvens absorvem parte da luz, e é por isso que o céu parece cinza.
A radiação durante o espalhamento não muda muito na composição espectral: as gotículas de água nas nuvens são mais significativas do que o comprimento de onda, então todo o espectro visível (do vermelho ao violeta) é espalhado aproximadamente da mesma maneira. Em intensidade, a radiação varia (estimada) de 1/6 da potência da luz solar direta para nuvens relativamente finas a 1/1000 para nuvens de tempestade mais espessas.
A radiação global é definida como a radiação solar recebida de um ângulo sólido de 2π steradianos em uma superfície horizontal. Assim, a radiação global inclui aquela obtida diretamente do disco solar e também a radiação difusa do céu espalhada pela atmosfera.
A radiação global é medida com o piranômetro. Para medir apenas o componente difuso da radiação solar, o componente direto é coberto por uma tela ou sistema de sombreamento.
Como a radiação infravermelha é medida?
A radiação infravermelha, ou radiação IR, é um tipo de radiação eletromagnética com um comprimento de onda maior do que a luz visível. Usamos pirgeômetros para medi-lo.
A radiação IR é frequentemente associada aos conceitos de "calor" e "radiação térmica", uma vez que qualquer objeto com temperatura emite radiação nesta faixa. Segundo a lei de Wien, à medida que a temperatura aumenta, o pico de emissão move-se cada vez mais para o visível até que o objeto fique incandescente).
A maioria deles remove comprimentos de onda curtos usando filtros que exibem transparência constante em comprimentos de onda longos, embora sejam quase opacos em comprimentos de onda mais curtos.
A energia infravermelha de ondas curtas vem diretamente do sol, mas não é sentida como calor. Em vez disso, ele se transforma em calor quando atinge um objeto. A energia infravermelha de ondas longas é o calor irradiado por um objeto que recebeu radiação infravermelha de ondas curtas.
Qual é a radiação solar total no hemisfério norte?
Nesta tabela, apresentamos os dados coletados em diferentes latitudes no Hemisfério Norte.
(Unidade: calorias / cm²)
latitude | Semestre de verão (abril a outubro) | Semestre de inverno (novembro a março) | anual |
0 grau | 157370 | 157370 | 314740 |
5 graus | 162540 | 151160 | 313700 |
10 notas | 166550 | 143870 | 310420 |
15 graus | 169400 | 135590 | 304990 |
20 graus | 171630 | 126400 | 297480 |
25 graus | 171630 | 116400 | 288030 |
30 graus | 170960 | 105640 | 276600 |
35 graus | 169200 | 94270 | 263470 |
40 graus | 166320 | 82350 | 248670 |
45 graus | 162440 | 70070 | 232510 |
50 graus | 157640 | 57570 | 215210 |
55 graus | 152190 | 45180 | 197370 |
60 graus | 146100 | 32950 | 179050 |
65 graus | 140140 | 21740 | 161880 |
70 graus | 135930 | 13170 | 149100 |
75 graus | 133430 | 7230 | 140660 |
80 graus | 131830 | 3180 | 135010 |
85 graus | 130920 | 730 | 131650 |
90 graus | 130630 | 0 | 130630 |
Qual é a radiação solar total no hemisfério sul?
(Unidade: calorias / cm²)
latitude | Semestre de verão (novembro a março) | Semestre de inverno (abril a outubro) | anual |
0 grau | 157370 | 157370 | 314740 |
5 graus | 162540 | 151160 | 313700 |
10 notas | 166550 | 143870 | 310420 |
15 graus | 169400 | 135590 | 304990 |
20 graus | 171630 | 126400 | 297480 |
25 graus | 171630 | 116400 | 288030 |
30 graus | 170960 | 105640 | 276600 |
35 graus | 169200 | 94270 | 263470 |
40 graus | 166320 | 82350 | 248670 |
45 graus | 162440 | 70070 | 232510 |
50 graus | 157640 | 57570 | 215210 |
55 graus | 152190 | 45180 | 197370 |
60 graus | 146100 | 32950 | 179050 |
65 graus | 140140 | 21740 | 161880 |
70 graus | 135930 | 13170 | 149100 |
75 graus | 133430 | 7230 | 140660 |
80 graus | 131830 | 3180 | 135010 |
85 graus | 130920 | 730 | 131650 |
90 graus | 130630 | 0 | 130630 |