Estimativas de irradiação solar com horas de brilho solar processadas de forma automatizada por um programa computacional

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Raniero, Matheus Rodrigues [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Energia solar; Modelos lineares; Modelos não-lineares; Processamento digital de imagens; Radiação solar; Solar energy; Linear models; Non-linear models; Digital image processing; Solar radiation
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/254350

O objetivo deste estudo consistiu em propor modelos empíricos para estimar a irradiação solar global e a irradiação solar difusa, ambas em superfície horizontal e em escala diária (MJ/m²/dia), para o município de Botucatu, São Paulo, Brasil. Além disso, foram propostos modelos empíricos para estimar as horas de brilho solar utilizando medidas de irradiação solar como base. As horas de brilho solar foram coletadas por um programa computacional, empregando técnicas de processamento digital de imagens. Foram selecionados 6 modelos empíricos de irradiação solar e de horas de brilho solar, incluindo funções polinomiais de grau 1 a grau 4, logarítmicas e exponenciais. O teste de desempenho dos modelos empíricos ocorreu por meio dos indicadores de desempenho MBE, rMBE, RMSE, rRMSE e r. Para classificar os modelos com melhor desempenho utilizou-se o Índice de Desempenho Global (IDG). A utilização do IDG simplificou a análise de desempenho dos modelos empíricos, permitindo integrar os resultados individuais dos indicadores em um único valor. O modelo de polinômio de grau 3, construído com base nas horas de brilho solar, demonstrou desempenho superior na estimativa da irradiação solar global (MBE: 0,0357 MJ/m2 /dia, rMBE: 0,2179%, RMSE: 1,1945 MJ/m2 /dia, rRMSE: 7,2840%, r: 0,9732, IDG: 0,7705). No que diz respeito à irradiação solar difusa, o modelo de função exponencial, que incorporou as horas de brilho solar juntamente com a irradiação solar global, destacou-se, superando o desempenho dos demais modelos considerados (MBE: 0,3253 MJ/m2 /dia, rMBE: 5,2587%, RMSE: 0,9819 MJ/m2 /dia, rRMSE: 15,8733%, r: 0,9517, IDG: 0,7638). Para as horas de brilho solar, o modelo com polinômio de grau 4, baseado na irradiação solar global, mostrou-se mais adequado (MBE: -0,0203 h/dia, rMBE: -0,3010%, RMSE: 0,8129 h/dia, rRMSE: 12,0384%, r: 0,9691, IDG: 1,5150).