Equacionamento simplificado para a estimativa da irradiação solar média anual em plano inclinado junto ao dimensionamento de sistemas de aquecimento solar de água no Brasil

Abstract

Uma metodologia de dimensionamento simplificado condizente aos exaustivos roteiros de Duffie e Beckman (2006) e Liu e Jordan (1960) para delinear a irradiação solar em plano inclinado na superfície terrestre sobre condições isotrópicas se faz essencial para a propagação da tecnologia termossolar. Logo, a proposta deste trabalho é produzir um equacionamento baseando-se na latitude e no coeficiente de claridade atmosférico local para estimar a irradiação absorvida pelos coletores solares fixados a uma inclinação de 17° em relação ao plano horizontal, comumente empregado nas coberturas com telhas cerâmicas de 30% de inclinação. Igualmente, compara-se o resultado desta nova formulação com o apresentado pelo aplicativo computacional Radiasol V1, determinando a área coletora solar através das duas ferramentas, de acordo com a norma brasileira NBR 15569:2008, comprovando a eficácia do procedimento simplificado para situações de desvios azimutais de até 45° em relação ao Norte Verdadeiro para volumes de reserva de até 5000 litros.

A methodology consistent with exhaustive itineraries developed by Duffie and Beckman (2006) and Liu and Jordan (1960) to outline the solar irradiation in a inclined plane over the earth's surface under isotropic conditions becomes essential for the spread of thermosolar technology. Therefore, the purpose of this study is to produce an equation based on the latitude and in the local atmospheric clarity coefficient to estimate the radiation absorbed by the solar collectors fixed on a slope of 17º. Equally, the result derived from this new formulation is compared with that provided by a free computer application Radiasol V1, determining jointly the solar collector area through the two tools, according to the recommendations of Brazilian standard NBR 15569; 2008, thus proving the effectiveness of the simplified procedure in situations of azimuth deviations of up to 45º in relationship to True North for booking volumes up to 5000 liters.

Un método de cálculo sencillo que equivalga a las complejas rutinas de Duffie y Beckman (2006) y Liu y Jordan (1960) para delinear la irradiación solar sobre un plano inclinado en la superficie terrestre en condiciones isotrópicas se hace esencial para la propagación de la tecnología termo solar. En este eje de estudio la propuesta de este trabajo es producir una función que dependa del índice de claridad atmosférico y de la latitud local para estimar la cantidad de energía solar absorbida por colectores solares fijos a una inclinación de 17° con relación al plano horizontal que corresponde a la mayoría de los tejados que se ejecutan con tejas cerámicas que tienen como especificación 30% de inclinación. Se hace una comparación entre la respuesta de la ecuación criada y datos del aplicativo computacional Radiasol V1, al calcularse la aria de acuerdo con la norma brasileña NBR 15569:2008 comprobando así los resultados satisfactorios incluso en situaciones donde se lleva en cuenta desvíos azimutales de 45° con relación del Norte Geográfico para volúmenes de hasta 5000 litros de agua.