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KRENZINGER, Arno; Haag, Rafael. Determinação do espectro solar através de um radiômetro espectral utilizando diodos emissores de luz (LEDs) como sensores seletivos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENERGIA SOLAR, 2007, Fortaleza. Anais... Fortaleza: ABENS, 2007.
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Resumo

A caracterização do espectro solar na superfície terrestre normalmente é efetuada através de espectrômetros de elevado custo e delicado manuseio. Este trabalho propõe uma nova metodologia para a caracterização do espectro solar que está baseada na medida da transmitância atmosférica em determinadas regiões do espectro visível e infravermelho por meio de um radiômetro espectral portátil e de baixo custo. Este radiômetro espectral utiliza diodos emissores de luz (LEDs) como sensores seletivos de radiação. LEDs são dispositivos semicondutores projetados para emissão quase monocromática de radiação, no entanto, também podem ser utilizados como sensores de radiação, apresentando uma resposta espectral próxima à faixa de emissão e possuem excelente estabilidade eletrônica e óptica. Foram selecionados LEDs que apresentam resposta espectral relacionada com a faixa de absorção e espalhamento dos seguintes parâmetros atmosféricos; água precipitável, ozônio, espessura óptica de aerossóis e coeficientes a e ß de Ångströn. Estes parâmetros são os principais responsáveis pelo processo de extinção da radiação solar que atinge a superfície terrestre em uma atmosfera sem nuvens. Os dados coletados pelo radiômetro são enviados a um microcomputador, e com a ajuda de um programa computacional desenvolvido a partir de modelos paramétricos de irradiância, se obtém como resultado o espectro solar no segmento de 300 a 4000 nm.

Abstract

Conventional methods to characterize the solar spectral irradiance normally employ an expensive and fragile spectroradiometer. The purpose of this paper is to use a portatil, low cost spectral radiometer to characterize the solar spectral irradiance, computing the optical transmittance at visual and infrared regions. This spectral radiometer use light-emitting diodes (LEDs) as spectrally selective detectors. Although light-emitting diodes are designed to emit quasimonochromatic light, they can also detect a relatively narrow spectrum near of emission wavelengths and have a long-term optical and electronics stability. The radiometer use a selection of LEDs that respond in the wavelength related to the absorption and scattering bands of the following atmospheric parameters: precipitable water, ozone, aerosol optical depth and a and ß Ångströn coefficients. These parameters have significantly effects in the atmospheric extinction processes of the solar radiation under cloudless skies. The collected data are transferred to a personal computer making it possible to calculate the solar spectral irradiance over the entire 300-4000 nm range using a simple transmittance model.
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