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Estudo da influência dos anos meteorológicos de referência na otimização da radiação solar incidente

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Detalhes bibliográficos
Resumo:No âmbito do sistema de certificação energética de 2013, houve uma atualização dos anos meteorológicos de referência, ou seja, os valores base usados para previsão de produção de energia solar térmica ou fotovoltaica e simulação térmica de edifícios. Existe um especial interesse na otimização destes sistemas, uma vez que Portugal tem níveis de insolação elevados e o setor tem beneficiado de desenvolvimentos tecnológicos que permitiram aumentar a sua eficiência. Esta dissertação tem como principal objetivo a análise dos diferentes métodos de determinação dos anos meteorológicos de referência, aplicados ao município de Braga. Nesse sentido, efetuou-se um estudo sobre os conceitos fundamentais relacionados com a geometria solar, identificaram-se os melhores métodos para o tratamento de dados com vista à construção de uma ferramenta de análise para a realização dos estudos de previsão. Assim, desenvolveu-se uma ferramenta de cálculo, em suporte Excel, para comparar os dados de radiação entre as bases climáticas selecionadas. Foram consideradas diferentes configurações de seguimento solar: sistema biaxial, sistema de eixo polar, sistema de eixo vertical de inclinação igual à latitude, sistemas de eixo horizontal e o sistema fixo. Adicionalmente, compararam-se para as mesmas condições, o impacto da atualização dos anos meteorológicos entre a ferramenta desenvolvida e um programa comercial, o PVsyst, validando-se a consistência da ferramenta desenvolvida. A atualização da base de dados resultou num aumento significativo da incidência solar total. Concluiu-se que os sistemas de seguimento de um eixo: polar e vertical apresentam valores muito próximos do sistema biaxial, que maximiza a incidência no painel. Todavia, é a instalação mais complexa. A aplicação de modelos atmosféricos simples para estimativa/previsão de incidência total de radiação em painéis fixos apresenta valores mais conservadores relativamente aos modelos mais complexos.
Autores principais:Marques, Nuno de Menezes Falcão Gomes
Assunto:Anos meteorológicos de referência Radiação solar Seguimento solar Painéis fotovoltaicos PVsyst Typical meteorological years Solar radiation Solar tracking Photovoltaic panels
Ano:2021
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade do Minho
Idioma:português
Origem:RepositóriUM - Universidade do Minho
Descrição
Resumo:No âmbito do sistema de certificação energética de 2013, houve uma atualização dos anos meteorológicos de referência, ou seja, os valores base usados para previsão de produção de energia solar térmica ou fotovoltaica e simulação térmica de edifícios. Existe um especial interesse na otimização destes sistemas, uma vez que Portugal tem níveis de insolação elevados e o setor tem beneficiado de desenvolvimentos tecnológicos que permitiram aumentar a sua eficiência. Esta dissertação tem como principal objetivo a análise dos diferentes métodos de determinação dos anos meteorológicos de referência, aplicados ao município de Braga. Nesse sentido, efetuou-se um estudo sobre os conceitos fundamentais relacionados com a geometria solar, identificaram-se os melhores métodos para o tratamento de dados com vista à construção de uma ferramenta de análise para a realização dos estudos de previsão. Assim, desenvolveu-se uma ferramenta de cálculo, em suporte Excel, para comparar os dados de radiação entre as bases climáticas selecionadas. Foram consideradas diferentes configurações de seguimento solar: sistema biaxial, sistema de eixo polar, sistema de eixo vertical de inclinação igual à latitude, sistemas de eixo horizontal e o sistema fixo. Adicionalmente, compararam-se para as mesmas condições, o impacto da atualização dos anos meteorológicos entre a ferramenta desenvolvida e um programa comercial, o PVsyst, validando-se a consistência da ferramenta desenvolvida. A atualização da base de dados resultou num aumento significativo da incidência solar total. Concluiu-se que os sistemas de seguimento de um eixo: polar e vertical apresentam valores muito próximos do sistema biaxial, que maximiza a incidência no painel. Todavia, é a instalação mais complexa. A aplicação de modelos atmosféricos simples para estimativa/previsão de incidência total de radiação em painéis fixos apresenta valores mais conservadores relativamente aos modelos mais complexos.