Quando imaginamos instrumentos de medição aplicados a geração de energia elétrica, comumente pensamos apenas nas grandezas elétricas como tensão, corrente, resistência e potencia. Porém quando tratamos de energias renováveis, como a solar (fotovoltaica, heliotérmica e térmica), temos de pensar sempre em mensurar a fonte, no caso a radiação solar.
A medição da radiação solar global, considerando tanto a componente direta como a componente difusa, na superfície terrestre, é de grande importância para os estudos das influências das condições climáticas e atmosféricas.
Com o histórico dessas medidas determina-se o potencial elétrico possível de ser gerado, e assim viabiliza-se as instalações de sistemas de geração (fotovoltaica, heliotérmica e térmica) em uma determinada região, garantindo o máximo aproveitamento ao longo do ano. Além do potencial esta instrumentação é de grande valia nos controles de eficiência da geração, e na manutenção de todo sistema.
Existe uma grande variedade de equipamentos para estas medições que são classificados pela OMM (Organização Mundial de Meteorologia) e também pela ISO 9060 (International Standard Organization). No Brasil, para algumas aplicações especificas como habilitação em leilões de energia elétrica e outorga de usinas geradoras de energia, tanto a EPE (Empresa de Pesquisa Energética) quanto a ANEEL (Agencia Nacional de Energia Elétrica), têm as suas próprias resoluções e diretrizes de como estas medições devem ser realizadas e quais equipamentos utilizar.
É importante sabermos que embora os "tipos" e/ou as classificações dos equipamentos possam variar de acordo com o nível da geração, a sua utilização é necessária sempre, mesmo sendo em projetos domésticos, geração distribuída, micro/mini-geração e grandes usinas. A seguir mostramos alguns instrumentos de medição da radiação solar e seu uso mais frequente.
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Piranômetro: Medidor de radiação solar, com sensor primário constituído de termopilha. Aplicação: Medição de radiação global. Quando associado a um acessório adequado, como "sun tracker" ou "shadow ring, também pode ser utilizado para medição de radiação difusa. |
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Pireliômetro: Medidor de radiação solar direta. Aplicação: Medição de radiação solar direta quando associado à um "sun tracker". |
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Espectroradiômetro: Medidor de bandas espectrais incidentes na radiação solar. Aplicação: Qualificar a radiação solar, especificando as bandas espectrais. |
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Medidor de UV: Medidor de radiação ultra-violeta (UV), normalmente UVA, UVB e UVE. Aplicação: Determinar a quantidade de radiação UV. |
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Pirgeometro: Medidor de radiação infra-vermelha atmosférica. Aplicação: Determinar a quantidade de radiação de onda longa. |
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Albedômetro: Medidor de radiação de albedo, que conta com 02 (dois) piranômetros, a 180°, sendo normalmente um apontando para a terra e outro apontando para o céu. Aplicação: Determinar a quantidade radiação solar refletida pela superfície (plano horizontal). |
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Net-Radiômetro: Medidor de saldo de radiação, que conta com 02 (dois) piranômetros e 02 (dois) pirgeômetros, a 180°, sendo normalmente um piranômetro e um pirgeômetro apontando para a terra e outro piranômetro e outro pirgeômetro apontando para o céu. Aplicação: Determinar a quantidade radiação solar refletida pela superfície incluindo a radiação infra-vermelha (plano horizontal). |
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Heliógrafo e "Sunshine Duration": Medidores de duração dos raios solares em um ciclo de 24 horas, sendo o heliógrafo um equipamento totalmente mecânico e o "sunshine duration" sua versão modernizada com comunicação digital. Aplicação: verificação de tempo de insolação, durante o dia. |
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Rastreador Solar (Sun Tracker): Sistema eletromecânico que segue a trajetória do sol, utilizando um conjunto de motores, especialmente projetado para fixação de diversos sensores, tais como piranômetros e pireliômetros. Aplicação: Associado aos sensores adequados, permite fazer medições de radiação difusa, radiação direta e também radiação global. |
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Disco de sombreamento Lateral (Shadow Ring): Acessório para ser utilizado com um piranômetro. Aplicação: Medição de radiação difusa quando utilizado em conjunto com um piranômetro. |
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Radiômetro Foto-diodo: Equipamento para medir a radiação solar em faixas espectrais mais estreitas e especificas. Aplicação: Medição de eficiência em módulos fotovoltaicos mono/poli cristalinos. |
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Traçador de Curva (Curve Tracer): Equipamento para traçar ou verificar a curva I-V, nas associações de módulos fotovoltaicos. Aplicação: Manutenção de sistemas de geração fotovoltaica. |
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Medidores Portáteis: Equipamentos para diversas funções de medição, tais como radiação solar global, temperatura, angulo de inclinação, direção (bússola) e grandezas elétricas. Aplicação: Medição de potencial térmico e fotovoltaico para pequenas instalações. |
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