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Os equipamentos para medição das variáveis meteorológicas e de aquisição de dados do experimento foram instalados em uma torre UT930 da CAMPBELL, conforme ilustra a Figura 5. A estrutura da torre é confeccionada em alumínio tubular, treliçada e montada sobre uma base triangular. A torre é composta por três seções, com altura total de 10m.

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Figura 5. Torre utilizada para a instalação dos equipamentos de medição meteorológica e aquisição de dados. 1 – Anemômetro; 2 – Piranômetro; 3 - Termo higrômetro; 4 – Datalogger CR23-X.

A velocidade e direção do vento instantâneas foram medidas com o anemômetro RM-YOUNG WIND MONITOR da CAMPBELL (Figura 6). O anemômetro foi instalado em uma torre a dez metros de altura do solo. As características do anemômetro para medição da velocidade do vento e determinação da direção do vento são mostradas na Tabela 1.

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Figura 6. Anemômetro RM-YOUNG WIND MONITOR utilizado para determinação da velocidade e direção do vento no local.

Tabela 1. Especificações técnicas do anemômetro R.M. YOUNG WIND MONITOR.

ANEMÔMETRO - R.M. YOUNG WIND MONITOR ESPECIFICAÇÕES

MEDIÇÃO DA VELOCIDADE DO VENTO

Faixa De 0 à 60ms-1 (216kmh-1), sobrevivência a rajadas de 100ms-1 (360kmh-1)

Sensor 4 hélices de polipropileno de 18cm de diâmetro com revolução por passagem de ar. Sensibilidade

mínima

1,0ms-1 (3,6kmh-1)

Transdutor Bobina estacionária montada centralmente, com resistência nominal de 2KΩ. Sinal de saída De 0 à 1,00 VDC para o alcance especificado.

DETERMINAÇÃO DA DIREÇÃO DO VENTO

Faixa 360° mecânicos, 355° elétricos (5° em aberto) Sensor Cata-vento balanceado, com raio de rotação de 38 cm. Razão de amortecimento 0,3 Sensibilidade mínima 1,1ms-1 (4kmh-1) à 10° de deslocamento

Transdutor: Potenciômetro de precisão com revestimento plástico com 10KΩ de resistência (±20%), 0,25% de linearidade, expectativa de vida de 50 milhões de revoluções, à taxa de 1 watt à 40°C, 0 watts à 125°C.

Sinal de saída De 0 à 1,00 VDC para 0 à 360°.

GERAL

Potência requerida

5mA em 12 VDC.

Operação Em temperatura ambiente de -50 à 50°C.

A irradiação solar direta foi medida com um piranômetro CM3- KIPP&ZONEN, instalado no mesmo plano de inclinação dos módulos fotovoltaicos

empregados no experimento, conforme pode ser visto na Figura 7, com ângulo correspondente à latitude do local adicionada de dez graus e com face de exposição voltada para o norte geográfico. O CM3 é um piranômetro de segunda classe, com precisão da ordem de 2%. As demais características do piranômetro encontram-se na Tabela 2.

Figura 7. Piranômetro CM3 instalado na mesma inclinação dos módulos fotovoltaicos.

Tabela 2. Especificações técnicas do piranômetro CM3 – KIPP&ZONEN.

PIRANÔMETRO - CM3 KIPP&ZONEN ESPECIFICAÇÕES

Tempo de resposta 95%: 18 segundos

Não estabilidade (% mudança/ano) < 1% Não linearidade (à 1000 Wm-2) < 2,5% Erro direcional (à 1000 Wm-2) < 25Wm-2 Dependência da sensibilidade em função da

temperatura

> 6% (-10 to + 40ºC)

Precisão esperada na soma diária > 10% Faixa espectral (50% dos pontos, nm) 305-2800nm

Sensibilidade 10 – 35µVW-1m-2

Sinal de saída experado em aplicação atmosférica

0 – 50mV

Impedância 79 - 200 (Ω)

Temperatura de operação -40 to +80ºC

Irradiância máxima 2000Wm-2

Sensor Termopares de cobre-constantan interconectados em

série, formando uma termopilha.

A temperatura ambiente foi coletada por meio de uma sonda termo higrômetro HMP45C da CAMPBELL instalada a 2 metros de altura, conforme pode ser observado na Figura 8.

A sonda foi instalada dentro de um filtro de teflon para prover proteção com relação à ação direta da irradiância sobre os sensores, bem como, impedir a entrada de água proveniente de precipitações pluviométricas.

As características construtivas e os aspectos relativos à precisão da sonda são apresentados na Tabela3.

Figura 8. Sonda termo higrômetro HMP45C utilizada para determinar a temperatura ambiente do local.

Tabela 3 – Especificações técnicas da sonda termo higrômetro HMP45C.

SONDA TERMO HIGRÔMETRO HMP45C ESPECIFICAÇÕES GERAL Temperatura de operação -40oC à 60oC Temperatura de armazenamento -40oC à 80oC Comprimento da sonda 25,4cm

Diâmetro do corpo da sonda 2,5cm

Filtro 20cm em teflon

Diametro do filtro 1,9cm

Consumo de energia <4mA em 12 VDC

Tensão de suprimento 7 à 35VDC

Tempo de aquisição 0,15 segundos

SENSOR DE TEMPERATURA

Sensor Resistor de coeficiente positivo (PTC) com resistência de 1kΩ, IEC 751 1/3 Classe B

Faixa de medição de temperatura -40oC à +60oC Faixa do sinal de saída da

temperatura

0,008 à 1,0 V

Precisão da temperatura

SENSOR DE UMIDADE RELATIVA

Sensor Sensor de humidade analógico capacitivo (HUMICAP® 180)

Faixa de medição da umidade relativa (UR)

0 à 100% sem condensação.

Faixa do sinal de saída da UR 0,008 à 1 VDC.

Precisão à 20oC ±2% UR (UR = 0 à 90% )

±3% UR (UR = 90 à 100%)

Dependência da temperatura em função da Umidade relativa

±0,05% UR/oC.

Estabilidade da UR à longo prazo Melhor do que 1% UR por ano. Tempo de resposta (à 20oC, 90% das

respostas)

15 segundos com filtro.

Para a medição do índice pluviométrico, durante a realização do experimento, foi utilizado um pluviômetro TB4-L da CAMPBELL. O pluviômetro coleta a água da chuva em um funil de 200mm de diâmetro, o qual recolhe a água e encaminha para uma báscula alternada que é constituída por uma haste apoiada em seu centro com conchas nas

extremidades, formando uma espécie de gangorra. Quando a quantidade de chuva acumulada em uma báscula atinge 0,25mm, o peso desta quantidade de líquido aciona o mecanismo, fechando um relé magnético. O líquido é descartado e prepara-se a outra báscula para receber nova quantidade de líquido. O fechamento do relé magnético produz um pulso que é registrado pelo datalogger. As características principais do pluviômetro podem ser observadas na Figura 9 e na Tabela 4.

Figura 9. Pluviômetro TB4-L utilizado para a avaliação da precipitação pluviométrica no local.

Tabela 4. Especificações técnicas do pluviômetro TB4-L.

PLUVIÔMETRO TB4-L ESPECIFICAÇÕES Funil 200mm Faixa de medição 0 a 700mmh-1 Precisão <2% a 500mmh-1 Resolução 0,25mm

Condições ambientais Temperatura: 0º a 70ºC

Umidade Relativa: 0 a 100%

Temperatura de operação -20º a 70ºC