Sol e a Radiação Solar

Fala Energista!

Hora de tomar mais uma dose de conhecimento.
Hoje você vai aprender sobre a fonte que origina praticamente toda a energia do mundo, isso mesmo, o SOL!

Ao final desse post você vai entender:
– Porque o Sol é tão importante para as energias renováveis;
– A radiação no Brasil;
– Solstício e Equinócio (agora você vai entender isso);
– Fontes confiáveis para obter dados de Radiação Solar.

Vamos nessa?

A FONTE DE ENERGIA

Primeiramente a principal fonte de energia terrena é o SOL.
Ele é responsável pela existência de vida no planeta, e também o gerador de suprimento de energia para nossas atividades cotidianas.

O Sol, é uma estrela enorme de gás incandescente. E em seu núcleo acontece a geração de energia através de reações termonucleares. Essa energia produzida chega parcialmente à Terra em forma de ondas eletromagnéticas.

Aliás, na superfície terrestre, a intensidade da radiação solar chega a 1366 kW/m² (quilowatts por metro quadrado).

Mas essa radiação depende de uma série de fatores. Como por exemplo as condições atmosféricas (nebulosidade, umidade relativa do ar etc.), a disponibilidade de radiação solar, a latitude local e a posição no tempo (hora do dia e dia do ano).

SOL E AS FONTES DE ENERGIAS RENOVÁVEIS

Você deve estar se perguntando, o que isso tudo tem a ver com a produção de energia pelas fontes renováveis?

Então Energista, tem TUDO a ver!

De ante mão, a produção de energia por meio da biomassa, é advinda da fotossíntese. Ou seja, nas plantas a energia solar é convertida em glicose, que é essencial para vida por ser altamente energética.

Já a geração de energia por fontes como a própria solar, a eólica, hídrica e oceânica, é advinda das condições climáticas.

As diferenças de temperaturas, as circulações das massas de ar, o ciclo hidrológico, e demais dinâmicas naturais são advindas de todo o complexo movimento terrestre de rotação em seu próprio eixo e de translação ao redor do Sol.

Portanto, todas as fontes renováveis possuem influência desta magnífica fonte de energia, o SOL. E é assim que tudo está interligado!

SOL E O BRASIL

Agora vou te explicar um pouco mais sobre o quanto chega desta energia aqui no nosso querido Brasil.

A posição do Brasil perante o Sol é resultante da inclinação do eixo imaginário em torno do qual a Terra gira diariamente (movimento de rotação) e à trajetória elíptica que a Terra faz ao redor do Sol (translação).
Desse modo, considerando o movimento de translação, temos os eventos de solstício e de equinócio.

Solstício e Equinócio

Nesse sentido, o Solstício representa o momento em que o Sol, atinge maior declinação em latitude em relação à linha do Equador. Isso faz com que um dos hemisférios (Norte ou Sul) receba maior incidência de raios solares.

No caso do Brasil, o Solstício de verão tem início no mês de dezembro, onde o Sol incide sobre o Trópico de Capricórnio. E o Solstício de inverno tem início no mês de junho, onde o Sol incide sobre o Trópico de Câncer.

Por outro lado, o Equinócio representa o momento em que nenhum dos polos está inclinado em relação ao Sol, o qual incide diretamente sobre a linha do Equador. Assim os raios solares incidem com a mesma intensidade nos dois hemisférios (Norte e Sul).

Aliás, toda essa movimentação e essa incidência solar, reflete diretamente na produção de energia por cada fonte renovável. Na figura abaixo temos as principais características de cada momento.

Solstício e Equinócio - Sol

TIPOS DE RADIAÇÃO

Mas Joi, quais as formas da radiação chegar até nós? 
A radiação solar ocorre em todas as direções e pode chegar à superfície de três formas:

– DIRETA: Chega a superfície terrestre sem mudar de direção.
DIFUSA: Chega a superfície sem uma direção definida, após ter sido dispersada pelas moléculas e partículas presentes na atmosfera.
– REFLETIDA: Chega a superfície e foi previamente refletida pelo solo ou superfícies adjacentes, verticais ou horizontais.

Tipos de radiação - Sol

Em um dia totalmente SEM NUVENS, pelo nos 20% da radiação que atinge a superfície é difusa.

Já em um dia totalmente NUBLADO, não há radiação direta, e 100% da radiação é difusa.

Para sabermos a fração de radiação visível, temos que considerar o albedo (coeficiente de reflexão da radiação refletida) de uma superfície.

Aqui no Brasil, para conhecermos qual a intensidade de radiação a ANEEL disponibilizou um mapa com a variação por regiões.

Radiação solar no Brasil - Sol

DADOS DE RADIAÇÃO

Existem fontes de dados mundiais e nacionais para obtenção dos dados de radiação, vou citar aqui os que utilizo e confio:

CRESESB (Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sério Brito), que utiliza como base o Atlas Brasileiro de Energia Solar, acesse aqui.
SWERA (Solar and Wind Energy Resource Assessment), que utiliza como base estações de medição e dados de satélite, acesse aqui.
RADIASOL, programa desenvolvido pelo laboratório de energia solar da UFRGS, que utiliza modelos matemáticos, acesse aqui.

– Atlas estaduais, também são materiais confiáveis, pesquise o do seu estado.

Além é claro da medição direta, esta é exigência para usinas de maior porte que necessitam de outorga, onde precisam medir os dados de radiação por pelo menos 1 ano com um equipamento chamado piranômetro.

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Agora me conta, você quer um post mostrando o passo a passo de como obter os dados de radiação utilizando cada uma das fontes de dados disponíveis? Se sim, comenta nesse post e vamos fazer tutoriais bem bacanas pra você!

Abraços e até o próximo post!
Joi e equipe.

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