RADIAÇÃO POTENCIAL DISPONÍVEL PARA PRODUÇÃO DE MAMONA EM SUPERFÍCIE INCLINADA
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- Lorenzo de Sintra Gil
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1 RADIAÇÃO POTENCIAL DISPONÍVEL PARA PRODUÇÃO DE MAMONA EM SUPERFÍCIE INCLINADA Pedro Castro Neto, Antonio Carlos Fraga, Luiz Gonsaga de Carvalho e Tiago Bernardes UFLA, pedrocn@ufla.br; fraga@ufla.br; gonsaga@ufla.br RESUMO - Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de desenvolver um sistema para a determinação de mapa de distribuição do potencial de radiação solar para plantios de mamona em áreas com diferentes inclinações do terreno para diferentes direções. Os dados de inclinação do terreno e azimute da inclinação foram obtidos a partir de fotos de satélite, utilizando-se o software SPRING, desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), utilizando-se grade de 50 x 50 metros. Foi criado um sistema computacional para efetuar o cálculo da quantidade de energia em um determinado dia em cada um dos pontos da grade, gerando arquivo ascii para ser utilizado em programas geradores de mapas. O Sistema foi testado em uma microbacia com área de 9050ha, para o solstício de verão e para o solstício de inverno, apresentando resultados promissores para a execução de estudos específicos de aproveitamento de radiação solar, assim como executar zoneamento para melhor aproveitamento de áreas agrícolas com relação a radiação solar. INTRODUÇÃO O Sol é uma fonte primária de energia não poluente, indispensável à vida, gratuita e responsável praticamente por todos os processos termodinâmicos que ocorrem na superfície da terra. O estudo da interceptação de radiação solar incidente em superfícies com diferentes inclinações e orientações constitui um valioso subsídio para a adoção de procedimentos agronômicos que visem melhorar a eficiência produtiva de culturas ou sistemas de aproveitamento de radiação solar, minimizando o consumo de água, e, conseqüentemente, aumentando a produtividade. De acordo com Latanze (1997), o modelo matemático para a determinação do regime de radiação sobre uma superfície inclinada utiliza dados comumente medidos na horizontal no local desejado (latitude e longitude), em determinada data (declinação do sol), para diferentes rampas (ângulo de inclinação), com diferentes exposições (azimute da projeção horizontal da normal à rampa) e em determinado instante do dia (ângulo horário do sol). Este trabalho foi desenvolvido com a finalidade de gerar metodologia para mapear o potencial de energia solar disponível para plantios de mamona em áreas com diferentes inclinações em diferentes direções. MATERIAL E MÉTODOS
2 A metodologia utilizada para a estimativa da radiação solar incidente em uma superfície com determinada declividade e orientação foi adaptada de Sellers (1965) e de Alves (1981), integrando-se a quantidade de energia incidente a cada minuto, entre os instantes do nascer e do pôr-do-sol. Com base em uma foto de satélite e utilizando-se o software SPRING, versão 3.6, desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, foi efetuado o levantamento de dados da microbacia do ribeirão Maranhão, situada no município de Lavras, Estado de Minas Gerais. Esta microbacia está inserida dentro de uma região de produção de mamona, em sistema de plantio solteiro e consorciado, com semeaduras no verão e no outono. Foi estabelecida uma malha com espaçamento de 50 x 50m e, para cada nó da malha, foi determinada a inclinação do terreno, em graus, e o azimute da projeção horizontal da normal ao terreno. Ainda com base na foto de satélite, foi determinado o perímetro da microbacia hidrográfica, dados estes que foram utilizados para delimitar a área para confecção dos mapas do potencial de radiação solar. Foi desenvolvida rotina computacional para calcular o potencial de radiação solar que chega em determinada superfície inclinada em um dia, para dado ângulo zenital do sol. Esta rotina fez parte de sistema que fez a integração do potencial de radiação solar incidente em intervalos de um minuto para cada um dos nós anteriormente determinados para a microbacia, gerando arquivo ascii com as coordenadas de cada um dos pontos e o potencial de radiação solar para a data escolhida. Utilizando-se o software Surfer (Golden Software, Inc.), os dados foram interpolados pelo processo de krigagem e gerados os mapas de potencial de radiação solar, sobrepondo-se o mapa de poste referente ao perímetro da bacia hidrográfica. RESULTADOS E DISCUSSÃO Nas Figuras 1 e 2 são apresentados os mapas com a distribuição espacial do potencial de radiação solar incidente na área de mamona, utilizando-se a mesma escala, em Ly.dia -1, para o dia 21 de junho e para o dia 21 de dezembro, considerados como solstício de inverno e de verão, respectivamente. A diferença observada na quantidade de energia disponível em cada uma das datas pode ser explicada pela diferença na declinação do sol (23 27 Norte e Sul, respectivamente) e pela diferença no fotoperíodo. A diferença na distribuição do potencial de energia na área se deve à interação entre as declividades e orientação com o movimento aparente do sol em cada uma da datas utilizadas.
3 Os resultados encontrados mostraram-se promissores no sentido de melhorar as técnicas de aproveitamento da energia solar visando a produtividade da mamona, assim como executar estudos de zoneamento para melhor aproveitamento de áreas agrícolas inclinadas com relação a radiação solar. A metodologia poderá ainda ser contemplada com melhorias e refinamentos, bem como permitir a parametrização do sistema de forma a facilitar a sua utilização por diferentes profissionais. CONCLUSÕES O sistema proposto permitiu a integração do potencial diário de radiação solar a partir de curtos intervalos de tempo, aumentando a segurança dos resultados, e mostrou-se promissora para a melhoria das técnicas de aproveitamento de energia solar na produção de mamona. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS ALVES, A.R. Irradiância solar global em superfícies de diferentes inclinações e azimutes, para Viçosa, MG p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) Universidade Federal de Viçosa. LATANZE, R. J. Radiação solar instantânea e diária, incidente sobre superfícies com diferentes declividades e orientações. Jaboticabal, p. (monografia) SELLERS, W. D. Physical climatology. Chigaco: The University of Chicago Press, p.
4 Ly/dia Figura 1. Mapa da distribuição espacial do potencial de energia solar (ly.dia -1 ) para um dia de inverno, coordenadas em UTM.
5 Ly/dia Figura 2. Mapa da distribuição espacial do potencial de energia solar (ly.dia -1 ) para um dia de verão, coordenadas em UTM.
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