energia solar térmica › 2014 › 03 › 02... · 2014-05-14 · energia solar térmica -2014...

Energia Solar Térmica

Prof. Ramón Eduardo Pereira SilvaEngenharia de EnergiaUniversidade Federal da Grande DouradosDourados – MS 2014

O SolEnergia Solar Térmica - 2014

Prof. Ramón Eduardo Pereira SilvaEngenharia de EnergiaUniversidade Federal da Grande DouradosDourados – MS 2014

Principais Parâmetros na Posição Sol-Terra

› As relações geométricas entre um plano de qualquer orientação particular relativa à Terra em qualquer momento, e a posição relativa do Sol com respeito a este plano, são descritos mediante a combinação de certos ângulos que serão descritos.

PROF. RAMÓN SILVA - 2014 3

Latitude

› Latitude geográfica (φ ) corresponde à posição angular em relaçãoà linha do Equador, considerada de latitude zero.

› Cada paralelo traçado em relação ao plano do Equadorcorresponde a uma latitude constante:– positiva, se traçada ao Norte e

– negativa, se posicionada ao sul do Equador,


Latitude


Latitude

› Os Trópicos de Câncer e de Capricórnio correspondem às latitudes de 23o 27’ ao Norte e ao Sul, respectivamente, compreendendo a região tropical.


Longitude

› Longitude geográfica (λ) é o ângulo medido ao longo do Equador da Terra, tendo origem no meridiano de Greenwich.

› Na Conferência Internacional Meridiana foi definida sua variação: – de 0o a 180º (oeste de Greenwich) e

– de 0o a –180o (leste de Greenwich). A Longitude é muito importante

› para a determinação dos fusos horários e da hora solar.


Longitude


Altitude

› Altitude (Ζ ) equivale à distância vertical medida entre o ponto de interesse e o nível médio do mar.


Sistema Equatorial - Declinação Solar δ

› A declinação solar é o ângulo formado pela linha Terra-Sol, ao meio-dia, e pelo plano do equador.



› Sua variabilidade é de -23,45º a 23,45º. A declinação tem uma dependência com o dia Juliano no qual é realizado o cálculo, desta forma


Sistema Equatorial – Ascensão Reta

› Ângulo medido sobre o equador, com origem no meridiano que passa pelo ponto Áries, e extremidade no meridiano do astro.

› A ascensão reta varia entre 0h e 24h (ou entre 0° e 360°) aumentando para leste.


Sistema Equatorial – Ascensão Reta

› O ponto Áries é um ponto do equador, ocupado pelo Sol no equinócio de primavera do hemisfério norte, isto é quando o Sol cruza o equador vindo do hemisfério sul (geralmente em 22 de março de cada ano).

› Também conhecido como ponto Vernal ou ponto Gama (γ)


Sistema Horizontal - Altura

› A altura é o ângulo formado pela radiação solar direta com o eixo sul do plano tangente à Terra no ponto do observador.

› Corresponde à declinação no sistema Equatorial


Sistema Horizontal – Azimute (γ)

› É o ângulo formado pela projeção dos raios solares sobre o plano tangente à superfície terrestre e pelo sul geográfico, denominado meridiano do lugar.

› Portanto, o ângulo azimutal tem valor igual a zero para uma superfície orientada perfeitamente ao sul,

› 90º para o leste e

› - 90º para o oeste,

› sendo sua variabilidade, de -180º a +180º.


Sistema Horizontal - Azimute (γ)

› A altura e o azimute constituem as coordenadas solares planas e permitem de forma simples situar o Sol e descrever seu movimento ao longo do ano, tomando como referência o ponto de observação da terra.


Azimute (γ) em Coletores

› Quando se fala de captadores (coletores), o azimute é tomado como o ângulo formado pela projeção horizontal da linha perpendicular à superfície captadora e pela linha que passa pelo captador e pelo sul geográfico.


Inclinação em Coletores

› A inclinação do coletor (β) corresponde ao ângulo entre o plano da superfície e uma superfície horizontal variando de 0° a 180°,


Incidência e Zenite em Coletores

› O ângulo de incidência (θ) corresponde ao ângulo entre a radiação direta incidente no plano e a normal a superfície.

› O ângulo zenital (θZ) corresponde ao ângulo entre os raios solares e a vertical do local.


Ângulo horário (ω)

› O ângulo horário (ω) é definido como a posição angular do sol a leste ou a oeste do meridiano local, devido à rotação da terra em seu próprio eixo, e tem valor de 15° por hora, negativo pela manhã e positivo após o meio dia


Exemplo

› Por trigonometria, se obtém que o ângulo de incidência é calculado segundo a seguinte fórmula:

› ângulo de incidência (θ)

› inclinação do coletor (β)

› ângulo azimutal da superfície (γ)

› declinação (δ)

› ângulo horário (ω)


Incidência

› Para superfícies verticais β = 90o

› Quando a superfície estiver na posição horizontal β = 0o e o ângulo incidente coincide com o ângulo zenital.

› Fazendo na equação acima θz = 90o obtém-se o ângulo do pôr-do-sol ωs


REFERÊNCIAS

› Seye, O. Apostila de Energia Solar Térmica. UFGD

energia solar térmica › 2014 › 03 › 02... · 2014-05-14 · energia solar térmica -2014...

Documents