Insolação versus Radiação solar

Insolação versus Radiação solar

A Insolação representa o nº de horas em que o Sol se encontra descoberto.

Insolação versus Radiação solar

Insolação versus Radiação solar

A Radiação solar representa a energia emitida pelo Sol, sob a forma de energia propagada sob forma de ondas eletromagnéticas.

 

Potencial da Radiação Solar

Potencial da Radiação Solar

Valorização da Radiação Solar

Vantagens:

  • Fonte renovável
  • Os sistemas não emitem ruído nem poluições atmosféricas
  • É um recurso abundante e quase inesgotável comparativamente a outros combustíveis fósseis;
  • A energia fotovoltaica é muito variada (desde calculadoras a centrais eléctricas);
  • É económica após recuperado o investimento.

Desvantagens

  • Problemas estéticos;
  • O mercado está pouco desenvolvido e por isso exige custos mais elevados;
  • A área necessária para a instalação pode ser relativamente grande.

 

®  O território português apresenta um conjunto de condições naturais atractivas ao turismo, sobretudo climáticas.

valorização radiação solar

Valorização da Radiação Solar

Factores de variação da radiação solar

Factores de variação da radiação solar

® Latitude – quanto menor for a latitude maior é a quantidade de radiação solar, devido á menor inclinação dos raios solares.

® Proximidade do mar – a influência da proximidade do mar reflecte-se na nebulosidade (quantidade de céu coberto por nuvens num determinado momento) que faz com que as regiões do litoral, sobretudo a norte do Tejo, recebam a radiação solar com menor intensidade, pois as nuvens reflectem e absorvem parte da radiação solar incidente.

® Altitude – a altitude influencia o aumento da nebulosidade e em consequência o número de horas de sol descoberto.

® Exposição das vertentes – a inclinação dos raios solares determina que: as vertentes voltadas a sul estejam mais expostas ao sol (encostas soalheiras), e que como tal tenham maior insolação. As vertentes voltadas para norte têm mais horas de sombra (encostas umbrias), e por isso a insolação é menor.

Radiação solar

Radiação solar (Conceitos)

  • Radiação solar – Quantidade de energia eletromagnética emitida pelo sol, de natureza variável que se propaga pela atmosfera. Só uma parte é recebida pela superfície da terra.
  • Constante solar – Quantidade de energia solar recebida no topo da atmosfera numa superfície de 1cm2, perpendicularmente aos raios solares em cada minuto. Exprime-se em calorias (ex: 2cal/cm2/min).
  • Comprimento de onda – Distância que vai entre duas cristas consecutivas. Exprime-se em metros (ondas do mar), centímetros (água no lavatório), milímetros (água do copo), microns (u – 1000mm) ou Angstron (Å – 10 000u).
  • Radiação de grande comprimento de onda – Varia entre 4 – 80 microns.
  • Radiação de pequeno comprimento de onda – Inferior a 4 microns.
  • Reflexão – Mudança da direção dos raios solares ao incidirem numa qualquer superfície.
  • Difusão – Dispersão da radiação solar em todas as direções.
  • Radiação solar difusa – Radiação solar que é recebida indiretamente na superfície da terra.
  • Radiação solar direta – Radiação solar que é recebida diretamente.
  • Equilíbrio térmico – Condições médias de equilíbrio na atmosfera entre a radiação solar recebida (difusa e direta) e as perdas de calor devido à reflexão (albedo). A superfície terrestre reflete e absorve de diferentes maneiras. A superfície terrestre devolve à atmosfera a mesma energia que recebe.
  • Ângulo de incidência – O mesmo que a altura do sol acima da linha do horizonte. Os ângulos dos raios solares são diferentes ao longo do dia e ao longo do ano.
  • Vertentes soalheiras – Encostas das montanhas que recebem diretamente a luz solar.
  • Vertentes umbrias – Encostas das montanhas que recebem indiretamente a luz solar.
  • Gradiente térmico – Valor da diminuição da temperatura conforme se sobe de altitude. Em média desce 0,65oC em cada 100m que se sobe.
  • Isotérmica – Linha que une pontos de igual temperatura térmica.
  • Amplitude térmica diurna – É a diferença entre a temperatura máxima e mínima de um dia.
  • Amplitude térmica anual – É a diferença das temperaturas médias do mês mais quente e as do mês mais frio.
  • Temperatura média diurna – É a soma das temperaturas de cada uma das 24h do dia a dividir por 24. Para ser mais fácil de calcular soma-se a temperatura máxima e divide-se por 2.
  • Temperatura média mensal (TMM) – Soma-se as TMD de todos os dias do mês e divide-se pelo número de dias.

Existem três comprimentos de onda fundamentais: Os raios ultravioleta, de pequeno comprimento de onda; Os raios luminosos ou a luz visível, de maior comprimento de onda; Os raios infravermelhos, com comprimento de onda superior aos anteriores. A absorção da radiação solar pela atmosfera deve-se ao ozono, que absorve essencialmente as radiações ultravioletas e o vapor de água, o dióxido de carbono e as partículas sólidas e líquidas, que absorvem fundamentalmente as radiações de infravermelhos. A atmosfera absorve em média cerca de 19% da energia solar recebida. O albedo é a fração de energia refletida por um corpo, em relação à energia incidente. Este é mais elevado na neve e nas nuvens e pouco elevado nas florestas densas e em algumas superfícies artificiais, como, por exemplo, as que são cobertas a alcatrão.

Variação do ângulo de incidência da luz solar ao longo do dia.

A radiação solar é variável para o mesmo lugar e de lugar para lugar, ao longo do dia e do ano. Isto deve-se à inclinação dos raios solares, o ângulo de incidência, a duração do dia natural, a duração da insolação e o relevo. Os raios solares atingem a superfície, quer ao longo do dia, quer ao longo do ano, com diferente inclinação – ângulo formado pelos raios solares com a vertical do lugar – o que se vai refletir na variação da intensidade da radiação solar recebida.

Quanto maior a inclinação, maior é a superfície que recebe a radiação. Desta forma, a quantidade de energia recebida por unidade de superfície é menor. Da inclinação dos raios solares, também resulta numa maior espessura de atmosfera atravessada. Isto acaba por se refletir numa maior perda de energia. Também a esfericidade da terra contribui para que os raios solares atinjam a superfície da terra com diferentes inclinações, a inclinação aumenta do equador para os pólos, ou seja, com o aumento dos valores de latitude.

Também o relevo interfere na variação da radiação solar absorvida pela terra. Desta as vertentes montanhosas podem estar mais, ou menos expostas à radiação solar. Assim, as vertentes voltadas a sul estão expostas por um maior período de tempo e a inclinação dos raios solares é menor – vertentes soalheiras. Por outro lado, nas vertentes viradas a norte recebem menos, ou nenhuma, radiação solar e a inclinação dos raios solares, se existir, é maior.

O movimento de translação da Terra e a inclinação do seu eixo relativamente ao plano da ecliptica. O solstício de junho é o dia onde existe um período de insolação mais longo, isto deve-se ao facto de neste dia os raios incidirem com menor obliquidade, o que conduz a uma maior quantidade de energia recebida e numa menor espessura de atmosfera atravessada. Por outro lado, o solstício de dezembro é o dia onde existe um período de insolação mais curto. Isto deve-se à maior inclinação dos raios solares, o que conduz uma menor quantidade de energia por unidade de superfície, o facto de o dia ser mais curto em relação à noite, também contribui para a fraca insolação recebia neste dia.

No verão regista-se maiores valores de radiação solar recebida, em relação a no inverno devido à menor inclinação dos raios solares, devido à latitude, e à maior duração dos dias. A radiação solar também varia de norte para sul e do litoral para o interior, isto relaciona-se com a latitude e com a proximidade/afastamento do mar. Desta forma, as regiões localizadas a sul recebem radiação solar com menor inclinação do que as regiões a norte. Nas regiões do interior verifica-se uma maior radiação solar, pois o afastamento do mar, resulta numa diminuição da nebulosidade.