Irradiacao Balanco radiacao 201702

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Irradiação solar e Balanço de radiação 
Irradiação (I): integral temporal da irradiância (i)
 




12
0
2
)cos1367( dtZ
D
dI

t
idtI
0
Considerando uma data e um local fixos, tem que a latitude (Φ), a declinação do
Sol (δ) e a distância relativa Terra-Sol não mudam para essa data e local fixos.
Também considere tempo variado de 0 h até 12 h (metade do dia) tem-se que:
  




12
0
2
coscoscos1367 dtAhsensen
D
dI 
Também considere tempo variado de 0 h até 12 h (metade do dia) tem-se que:
 
)coscoscos(1367
coscoscos1367
12
0
12
0
2
12
0
2
 











dtAhdtsensen
D
dI
dtAhsensen
D
dI


Em uma data qualquer somente o ângulo horário (h) e o tempo (t) variam ao longo 
das 24horas 
Relação entre tempo t e ângulo horário h 
dAhdt
2
400.86
shorasdt
dAh
tempoder
horárioangderangularvel
86400
2
24
360
.
... 
)coshcoscos(
2
864001367
0 0
2
 




AH AH
dAhdhsensen
D
dI 

Tronco-se o limite de integração t por AH e sabendo que:
senAHsensenAHdAhAh
AHdAh
AH
AH




0cos
0
0
0
Vem que: 
2 0 0
  D
)coscos(
2
864001367
2
senAHsensenAH
D
dI 



 

Multiplicando por 2 tem-se o valor da irradiação para as 24h:



 



 







 )coscos
180
0864,01367
2
AHsensensenAH
D
dIo 

(MJ/m²)
Exercício resolvido: Estime para Recife (8° 18’S, 34° 55’W, 2m) a irradiação
diária no topo da atmosfera para a data 17 de novembro 2017.
Balanço de onda curta (BOC, W/m²)
Instantâneo 
DifusaDiretaGlobal iii 
Globali
o
Global
i
i
Alt 510275,0
Global
refletida
i
i
r 
)1( riBOC Global 
oGlobal ii  
Balanço de onda longa (BOL, W/m²)
Instantâneo
4
ssS TE  
4
aaa TE  SE
aE
assa EEEBOL  )1( 
Balanço de ondas curtas (BOC)
MJ/m²
Diário – 24 horas
Topo da atmosfera
DifusaDiretaGlobal III 
BOC = IGlobal x (1- r )
)52,0cos29,0(
N
nII oGlobal 
Global
refletida
I
I
r 
Balanço de ondas longas (BOL)
Diário – 24 horas
MJ/m²



  
N
neTBOL a 9,01,0)56,009,0(108989,4
49
SE
aE
Ta = temperatura do ar, K
e = pressão real do vapor, mmHg
Balanço de radiação à superfície (Rn)
PerdaGanhoRn 
r
aE
as E)1(  SE
BOLBOCRn 
Globali
r
Exemplo: Estimar o balanço de radiação à superfície instantâneo (Rn) as 12
horas (Hora solar) para uma superfície gramada em Recife (8° 18’S, 34° 55’W,
2m), na data _____/_____, considerando os seguintes valores:
S = 1367 W/m²
Temperatura média do ar = 20°C
Coeficiente de emissão do ar = 76%
Albedo da grama (r) = 24 %
Temperatura da superfície= 27°C
Coeficiente de emissão da superfície = 98,2%
Exemplo: Estimar o balanço de radiação à superfície (Rn) para uma
superfície gramada em Recife (8° 18’S, 34° 55’W, 2m), na data _____/_____,
considerando os seguintes valores:
S = 1367 W/m²
Temperatura média do ar = 20°C
Insolação (n) = 10 horas
Pressão do Vapor (e) = 10 mm Hg
Albedo da grama = 24 %
Termômetro infravermelho 
IMAGEADOR DE NUVENS
Radiação solar medida em dia de céu limpo nuvens
Radiação solar medida em dia de céu com nuvens
Quanto de energia solar é necessário para evaporar um litro de água ?