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Sensores de temperatura e inclinação usados na avaliação do desempenho de estações meteorológicas fotovoltaicas
Sensores de temperatura e inclinação usados na avaliação do desempenho de estações meteorológicas fotovoltaicas
Como as condições climáticas afetam diretamente a produção de energia das usinas fotovoltaicas, os parâmetros essenciais para a avaliação do desempenho dessas usinas dependem fundamentalmente de dados meteorológicos precisos. Sendo assim, todo sistema de monitoramento de usina fotovoltaica necessita de um conjunto de sensores meteorológicos para calcular os principais indicadores de avaliação, como a eficiência do local e o tempo de operação efetivo. Na realidade, apenas um pequeno número de sensores meteorológicos, como sensores de temperatura e de inclinação, é necessário em uma estação meteorológica para atender plenamente às necessidades de avaliação do sistema fotovoltaico.
A estação meteorológica integra um conjunto de sensores meteorológicos com suas peças de reposição, suportes, equipamentos de alimentação e um coletor de dados local para processamento e armazenamento dos dados medidos. Os sensores são instalados de maneira específica e o sistema de monitoramento da estação consegue ler suas coordenadas e configuração.
A precisão dos dados meteorológicos é fundamental para a avaliação do desempenho de uma usina de energia. No caso da avaliação do desempenho de usinas de energia, sensores como sensores de umidade e sensores de pressão barométrica, que têm alguma correlação com a geração de energia, geralmente não são utilizados. O que costuma ser mais utilizado são sensores de temperatura.
Por exemplo, na parte traseira do módulo, um sensor de temperatura é geralmente instalado diretamente na parte de trás do módulo fotovoltaico para medir a temperatura das células. Esse método de medição, que utiliza um modelo de troca de calor, converte a temperatura da parte traseira do módulo na temperatura das células dentro do módulo. O processo de conversão também requer a entrada da temperatura ambiente, bem como da velocidade e direção do vento para correção. Além disso, sensores de temperatura ambiente são instalados na estação meteorológica para monitorar a temperatura do ar ao redor do conjunto de painéis solares em operação.
Para usinas fotovoltaicas construídas em áreas com grande relevo topográfico, como módulos fotovoltaicos instalados em diferentes declives, o impacto da orientação e inclinação do terreno no cálculo dos principais indicadores de desempenho precisa ser totalmente considerado para garantir a precisão do cálculo. Além disso, a forma como os instrumentos da estação meteorológica são instalados pode afetar diretamente a precisão da amostragem e a confiabilidade dos valores de irradiação. Por exemplo, se o irradiador estiver orientado 3° para o leste em relação à orientação dos módulos do conjunto de painéis, a irradiação incidente medida será significativamente diferente da irradiação recebida pelo conjunto, tornando os dados de irradiação desse irradiador também não confiáveis.
Assim, atualmente, a estação meteorológica do sistema fotovoltaico geralmente também é equipada com sensores de inclinação adicionais para monitorar e controlar a inclinação e a orientação do medidor em tempo real, a fim de evitar anomalias nos resultados da avaliação da estação meteorológica causadas por problemas de inclinação.
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