STR-21G-S2 Sistemas de Monitoramento Solar
O novo Sistema de Monitoramento Solar EKO, chamado STR-21G-S1, é um sistema de sensores dedicado a fazer medições muito precisas da radiação solar dos três componentes da radiação solar (Direta, Difusa e Global). Pode ser facilmente integrado em qualquer sistema de DAQ, que possui múltiplas entradas analógicas e digitais. Com o sensor de posição solar padrão e o receptor GPS integrado ao rastreador solar, o sistema conta com um arranque fácil e rápido.
O sistema é baseado no STR-21G Solar Tracker com um novo conjunto de disco de sombreamento que pode ser montado em um braço tracker. Em combinação com o novo piranômetro secundário padrão MS-80 e o pireliômetro de primeira classe MS-57, o STR-21G-S1 é o sistema de sensores “high end” para pesquisa de energia solar.
O sistema STR-21G-S1 pode ser livremente configurado para medir os componentes de radiação solar necessários da maneira mais precisa. Portanto, uma solução econômica pode ser criada para cada aplicação. Em condições climáticas adversas, o ventilador MV-01 e o aquecedor podem ser usados. O pireliômetro MS-57 possui uma janela frontal aquecida para evitar a condensação e o gelo que podem afetar as medidas.
A radiação Global pode ser composta pela soma do cosseno direto e difuso ponderado. Desta forma, o rastreador solar com pireliômetro e pirômetro sombreado pode fornecer os três componentes da radiação solar. Ao adicionar o MS-80 para medições de GHI, os dados podem ser verificados através da comparação dos valores medidos com o GHI calculado. Somente para o sistema, os radiômetros EKO têm a capacidade de amostragem muito mais rápida do que os sensores solares tradicionais. As taxas de amostragem mais rápidas permitem que o sensor capture com mais precisão o valor de irradiação de pico sob condições atmosféricas variáveis e reduza a incerteza de medição de valores médios de um minuto.
Usos e Aplicações
Produção de energia fotovoltaica
A radiação solar não é apenas a força motriz por trás dos fenômenos meteorológicos terrestres, mas também da energia solar fotovoltaica. Um dia de energia solar recebida na Terra excede o consumo total anual global de energia. Explorando essa inesgotável fonte de energia, seja pela transformação direta de energia radiante em eletricidade, seja pela produção indireta de energia através do vento, marés, etc.; o caminho a seguir parece óbvio. No contexto das medições de radiação solar, estas são de interesse primário para aplicações como avaliações de recursos solares específicas do local, avaliação de desempenho fotovoltaico, previsão de recursos solares, entre outras. No entanto, mesmo nos sistemas de medição mais realistas, a dificuldade está nos detalhes. Medições de radiação confiáveis e precisas precisam de algum conhecimento e atenção: pense nas influências ambientais (vento, chuva/neve, sujeira), re-calibração (bianual), sem falar no processamento de dados, efeitos espectrais, etc. O restante deste artigo tem como objetivo fornecer informações e recomendações de boas práticas.
Basicamente, medições precisas de radiação são obtidas usando dois componentes: um piranômetro adequado e um registrador de dados. Em alguns casos, especialmente na pesquisa científica, uma célula de referência pode ser usada em paralelo ao piranômetro. Mas células de referência também são frequentemente usadas para medir a radiação solar como radiômetros de banda larga. Para tal uso, entretanto, ainda há um problema com a seletividade espectral das células de referência. Um piranômetro, tendo uma resposta espectral de banda larga, mede a radiação solar recebida de forma homogênea, mas as células de referência estão confinadas à sua sensibilidade específica ao limite espectral, de modo que essas células de referência não medirão a radiação solar de forma igual e tão homogênea quanto os piranômetros.
Como mencionado, sensores de radiação são instrumentos físicos que fornecem medições precisas, se seguirmos algumas recomendações básicas. Qualquer usuário de sensores de radiação precisa conhecer a qualidade das medições. Levando em conta algumas regras simples, a saída de dados gerada pelo radiômetro vai mais do que atender a necessidade da aplicação.
Medidas de DNI com um pireliômetro
A Irradiância Solar Direta Normal (DNI) representa o componente solar direto e representa aproximadamente 80% do total da energia solar na Terra. Fora da atmosfera (AM0) a irradiação solar é considerada uma constante (1367 W/m2) que flutua ligeiramente em ciclos de 11 anos. O NID na superfície terrestre é altamente variável devido às condições atmosféricas (nuvens, aerossóis, vapor de água e moléculas).
O NID pode ser medido com um Pyrheliometer (MS-56 ou MS-57) que pode ser instalado em um rastreador solar e segue o curso do Sol durante o dia. O rastreador solar é totalmente autônomo e pode ser conectado a um registrador de dados para monitorar a posição exata ao rastrear o sol.
