Avaliação de Modelos Matemáticos de Estimativa de Irradiação Solar em Superfícies Inclinadas

Abstract

A energia solar tem sido uma alternativa proeminente de geração de energia limpa nos últimos anos. Entretanto, estimar a irradiação solar em superfícies inclinadas tem sido um desafio. O objetivo deste trabalho foi comparar diferentes métodos de estimativa de irradiação solar, para estabelecer a melhor forma de se obter a estimativa mensal em uma superfície inclinada de módulos fotovoltaicos para aplicação em telhados de edificações. Os modelos avaliados utilizam como variáveis de entrada a latitude da cidade da edificação e o ângulo da inclinação dos módulos fotovoltaicos. Foram realizados cálculos utilizando os métodos de Liu e Jordan e de Page. Validou-se os modelos por meio da comparação entre seus resultados e banco de dados de irradiação solar medidas em diversas localidades do Brasil. Entre os resultados, observou-se que o método de Liu e Jordan é o mais exato no cálculo da irradiação solar em superfícies inclinadas.

Solar energy has been a prominent alternative of clean energy in recent years. Nevertheless, estimating solar irradiation on tilted surfaces is somewhat complex. This article aims to compare different techniques of estimating solar irradiation on tilted surfaces in order to verify which model is best suited on photovoltaic rooftop applications. Besides that, the evaluated techniques depend on the following parameters: latitude and the angle of the photovoltaic module tilted surface. The Liu and Jordan and Paige models were evaluated. To assess the estimated results, they were compared with solar irradiation data sources from a few Brazilian cities. Therefore, among the results the Liu and Jordan technique was the most accurate in solar irradiation estimates.