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Título:  
  Desenvolvimento de um radiômetro espectral e metodologia para caracterização do espectro solar
Autor:  
  Rafael Haag   Listar as obras deste autor
Categoria:  
  Teses e Dissertações
Idioma:  
  Português
Instituição:/Parceiro  
  [cp] Programas de Pós-graduação da CAPES   Ir para a página desta Instituição
Instituição:/Programa  
  UFRGS/ENGENHARIA MECÂNICA
Área Conhecimento  
  ENGENHARIA MECÂNICA
Nível  
  Mestrado
Ano da Tese  
  2007
Acessos:  
  3,648
Resumo  
  Este trabalho pode ser melhor descrito a partir da sua divisão em duas etapas. Uma predominantemente experimental onde se descreve o projeto; o desenvolvimento e a calibração de um radiômetro espectral destinado à caracterização da distribuição espectral da irradiância solar e outra etapa teórica que permite obter o espectro solar. O radiômetro espectral desenvolvido neste trabalho possui um anel de sombra rotativo; deste modo utiliza-se o mesmo conjunto de sensores na medida das componentes global; direta e difusa da radiação solar. Diferentemente de outros instrumentos que utilizam filtros ópticos de interferência acoplados a fotodiodos de silício; empregou-se no radiômetro diodos emissores de luz (LEDs); como sensores espectrais. Esta escolha baseia-se principalmente no alto custo dos filtros ópticos de boa qualidade e também devido à sua degradação. O radiômetro desenvolvido nesta Dissertação também possui um fotodiodo de silício com resposta espectral ampla (entre 300 e 1100 nm) destinado à medida da irradiância solar total. Na etapa teórica é desenvolvida uma metodologia para caracterização espectral da irradiância solar a partir dos dados obtidos pelo radiômetro espectral para uma atmosfera isenta de nuvens. Estes dados são utilizados na determinação da quantidade de água precipitável e espessura óptica de aerossóis. Estes parâmetros atmosféricos; além da coluna total de ozônio; associados as variáveis meteorológicas locais (pressão atmosférica; umidade relativa e albedo da superfície); variáveis de tempo (hora e data) e variáveis de espaço (latitude; longitude; altitude) são utilizados como dados de entrada em um programa computacional escrito em linguagem FORTRAN 77 baseado no modelo SMARTS2 (Simple Model of the Atmospheric Radiative Transfer of Sunshine). O programa computacional é capaz de modelar a irradiância solar direta; difusa e global incidente sobre superfícies planas ou inclinadas. O modelo paramétrico cobre o segmento entre 280 até 4000 nm; com resolução espectral de 0;5 nm entre 280-400 nm; 1 nm entre 400-1700 nm e 5 nm entre 1705-4000 nm. Foi utilizado o valor da irradiância global-horizontal medida e a estimada pelo modelo para validação dos espectros obtidos.
     
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