Sistema Eletrônico de Administração de Eventos - UERGS, IX SIEPEX - IX Salão Integrado de Ensino, Pesquisa e Extensão

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CARACTERIZAÇÃO DO TEMPO DE RESPOSTA DE UM PROTÓTIPO DE PIRANÔMETRO TÉRMICO
Marcos Mello INHAQUITES, Renan Vinicius de Barros BECKER, Fabiano Perin GASPARIN

Última alteração: 2019-05-21

Resumo


Com o crescimento do aproveitamento da energia solar, é fundamental o desenvolvimento das tecnologias envolvidas no processo. O piranômetro é o instrumento responsável pela medição de radiação global, sendo geralmente baseado em uma termopilha com resposta espectral ampla e plana a comprimentos de onda entre 300 e 2800 nm. Uma opção de menor custo é o piranômetro fotovoltaico, que possui tempo de resposta extremamente rápido, porém com maiores incertezas de medição e sem sensibilidade a comprimentos de onda maiores que 1100 nm. Visando obter um piranômetro térmico com menor custo, este trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar um protótipo cujo sensor é um elemento peltier com um disco de cobre pintado de preto. Cúpulas de vidro soprado e uma caixa de ligação elétrica de alumínio foram utilizadas para a montagem. Para que o piranômetro seja classificado nas categorias da norma ISO 9060 é necessário que atenda a diversos parâmetros de desempenho. O primeiro parâmetro determinado do protótipo foi o tempo de resposta, definido como o tempo para que o instrumento atinja 95% da irradiância após uma mudança em formato de degrau. Para a caracterização dos parâmetros de desempenho do protótipo foi desenvolvida uma caixa com furos para exposição do protótipo apenas à radiação solar direta possuindo sistema manual de ajuste de ângulo de inclinação e azimute. As medições consistiram em expor o protótipo à radiação direta por 5 minutos e em seguida bloquear a radiação pelo mesmo tempo, repetindo o processo por 10 vezes. Um piranômetro fotovoltaico é utilizado para verificar a variação de irradiância solar entre as medidas. Os valores de tensão dos piranômetros foram medidos com uma aquisição de dados modelo Novus FieldLogger. O tempo de resposta médio foi de 61 s, valor próximo do limite de 60 s para o tempo de resposta de piranômetros da classe C (segunda classe). Por se tratar do primeiro protótipo, o resultado é promissor, sendo que está em desenvolvimento um segundo protótipo com sensor de menor massa a fim de obter tempo de resposta correspondente à classe C.


Palavras-chave


peltier; calibração; solarimetria.