Calculadora de radiacao solar incidente em W m2
Estima a irradiancia solar incidente em W por m2 ao nivel do solo a partir da constante solar e do coseno do angulo zenital do Sol.
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Radiação solar incidente (W/m²)
Fora da atmosfera, a constante solar gira em torno de 1.361 W/m² na média extra-atmosférica. Quando esse feixe chega à superfície, num dia de céu limpo ao meio-dia solar, a irradiância cai para perto de 1.000 W/m² — justamente o valor de referência da condição STC (Standard Test Conditions) usada nos painéis fotovoltaicos. O quanto de radiação efetivamente chega depende do ângulo zenital solar, da transmitância atmosférica, da altitude e da nebulosidade. Para o feixe direto, uma fórmula simplificada resolve: I = I₀ · cos(θz) · τ, com θz ângulo zenital e τ transmitância. Coloque θz = 30° e τ = 0,75 e o resultado é I ≈ 1.361 · cos(30°) · 0,75 ≈ 884 W/m². No Brasil o HSP médio fica entre 4,5-5,5 kWh/m²/dia e ultrapassa 6 kWh/m²/dia no sertão nordestino, o que põe o país entre os maiores índices do mundo.
Aplicações
Dimensionar sistemas fotovoltaicos e solar térmicos. Modelar cultivos na agricultura, onde entra na evapotranspiração e na fotossíntese. Avaliar conforto térmico em edifícios e a carga térmica HVAC. E, do lado da pesquisa, estudos climáticos e calibração de sensoriamento remoto.
Perguntas frequentes
Por que a constante solar é 1.361 W/m² e não 1.000? Porque 1.361 W/m² é o valor medido no topo da atmosfera. Na descida, ar, vapor d'água e aerossóis absorvem e espalham parte do feixe, então ao nível do mar, em dia limpo, sobra cerca de 1.000 W/m².
Como o ângulo zenital afeta a irradiância? A irradiância escala com cos(θz), de modo que no nascer e no pôr do sol, com θz próximo de 90°, o feixe direto tende a zero. Daí o HSP contar apenas as horas equivalentes a 1.000 W/m².
Altitude aumenta a radiação incidente? Sim. Quanto maior a altitude, menor o caminho que a luz percorre na atmosfera, então a transmitância sobe e a irradiância UV/visível pode passar de 1.100 W/m² em dias claros de montanha.
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