Telma Ma lene Fe ei a Fe nandes
Me odologias de aquisição de dados pa a o cálculo da adiação
sola – ap o ei amen o da ene gia o o ol aica no pa que
indus ial de Lus osa
Disse ação ealizada no âmbi o do Mes ado em Sis emas de In o mação Geog á ica e
O denamen o do Te i ó io, o ien ada pelo P o esso Dou o José Teixei a
e coo ien ada pelo P o esso Dou o Albe o Gomes
Faculdade de Le as da Uni e sidade do Po o
Se emb o de 2015
III
À minha amília, o pila de odas as ho as
IV
Índice
Ag adecimen os............................................................................................................................VI
Resumo........................................................................................................................................VII
Abs ac ......................................................................................................................................VIII
Índice de igu as...........................................................................................................................IX
Índice de abelas............................................................................................................................X
Capí ulo I – Enquad amen o Ge al................................................................................................1
1.1. In odução..........................................................................................................................1
1.2. Obje i os............................................................................................................................2
1.3. Es u u a da disse ação......................................................................................................3
1.4. Me odologia.......................................................................................................................4
1.5. Enquad amen o da á ea de es udo....................................................................................10
Capí ulo II – Fundamen ação Teó ica.........................................................................................13
2.1 Concei os e conside ações ge ais sob e ene gias eno á eis................................................13
2.1.1 Ene gias Reno á eis em Po ugal......................................................................................15
2.2 Ene gia Sola .........................................................................................................................18
2.3 Ene gia Sola Fo o ol aica....................................................................................................21
2.3.1 Célula Fo o ol aica............................................................................................................22
2.3.2 Tipos de sis emas o o ol aicos..........................................................................................24
2.3.3 Fo mas de P odução de ene gia descen alizada................................................................26
2.4 Sis emas de In o mação Geog á ica (SIG) e Sis emas Ene gé icos......................................28
2.4.1. Aplicabilidade dos SIG na Ene gia Sola ..........................................................................30
2.4.2 Modelos de cálculo de Radiação Sola desen ol idos em ambien e SIG..........................31
2.5 - Veículo Aé eo Não T ipulado (VANT)..............................................................................34
2.5.1 – Ope abilidade dos VANT com os SIG........................................................................35
2.5.2 – P ocessamen o dos dados do VANT...........................................................................36
Capí ulo III – Resul ados e Discussão.........................................................................................40
3.1. Aquisição de dados - abalho de campo..........................................................................40
3.3 - Radiação Anual ........................................................................................................... 51
3.3.1 Radiação Mensal ........................................................................................................ 52
3.4 – Validação dos esul ados ob idos...................................................................................55
3.5 Aquisição de dados – VANT............................................................................................58
4 - Conclusões e Pe spe i as Fu u as..........................................................................................64
Re e ências Bibliog á icas..........................................................................................................66
V
Anexos.........................................................................................................................................69
Anexo 1...................................................................................................................................70
VI
Ag adecimen os
A p esen e disse ação esul a de um longo pe cu so que oi mais ico e p eenchido com a
colabo ação de á ias pessoas, a quem, de o p es a o meu since o ag adecimen o.
Em p imei o luga , ao meu o ien ado o P o esso Dou o José Teixei a pela sua
o ien ação, pelas suas c í icas cons u i as, pelas suges ões, pela disponibilidade cons an e,
pelos conhecimen os ansmi idos que con ibuí am em mui o pa a a conclusão des e abalho, o
meu since o ob igado.
Também ao P o esso Dou o An ónio Albe o Gomes, que semp e se mos ou disponí el
a ajuda e ansmi i o seu sábio conhecimen o pa a a elabo ação do p oje o.
Ao geóg a o Miguel Ma ques, que a a és da GeoEle ação disponibilizou gen ilmen e o
eículo aé eo não ipulado, necessá io pa a a ealização de uma pa e essencial des a
disse ação. Ob igada não só po disponibiliza o eículo como ambém po pa icipa do oo.
Aos meus amigos, colegas de mes ado que ao longo des e pe cu so es i e am semp e
disponí eis ajuda e pa icipa da minha ida académica e o a dela.
Aos meus pais, po semp e da em o seu melho po mim.
À Ca a ina e à Daniela, mais do que i mãs, companhei as de uma ida que nos momen os
mais di íceis es i e em semp e p esen es. Ob igada po semp e pude con a com o osso apoio,
a minha exis ência é mais ica po ocês aze em pa e dela.
Po im, mas não menos impo an e, ao Rica do, pelo amo , ca inho e paciência
cons an es.
O meu mui o ob igado a odos ós, po me ajuda em a inaliza es a impo an e e apa da
minha ida.
VII
Resumo
A p esen e disse ação em como p incipal oco demons a de que o ma é possí el a
aplicação dos Sis emas de In o mação Geog á ica ao es udo e análise das ene gias eno á eis,
em pa icula a ene gia sola o o ol aica.
P e endeu es e abalho desen ol e duas me odologias dis in as pa a a a aliação do
po encial de ene gia o o ol aica em á eas indus iais. A aplicação de ambas as me odologias é
ealizada aos elhados dos edi ícios que o mam o Pa que indus ial de Lus osa, no concelho de
Lousada.
A p imei a me odologia baseou-se na ecolha de dados ob idos em abalho de campo
(localização, o ien ação e inclinação), o o o omapas da á ea, ob idos a a és do Google Ea h
P o e c iação de um Modelo Digi al Te eno pa a as á eas co esponden es aos elhados dos
edi ícios, em ambien e SIG.
A segunda me odologia consis iu na ecolha de dados a a és de um eículo aé eo não
ipulado a a és do qual oi ei a a ecolha de o og a ias con encionais, pa a pos e io
p ocessamen o e cons ução do espec i o o o o o e Modelo Digi al de Ele ação.
No inal, é ei a uma compa ação dos dois mé odos, bem com a alidação dos esul ados
ob idos com ecu so a dados clima ológicos.
Além do in e esse em desen ol e duas me odologias dis in as que exibam as
po encialidades dos SIG no desen ol imen o e in es imen o em p odução de ene gia
o o ol aica, impo ou ambém escla ece alguns concei os ligados a es a o ma de p odução de
ene gia e às ene gias eno á eis em ge al.
Pala as-cha e: Ene gia sola ; SIG; Veiculo Aé eo Não T ipulado; P odução
Fo o ol aica.
VIII
Abs ac
The p esen disse a ion aims o demons a e how i is possible o apply Geog aphical
In o ma ion Sys ems on he s udy and analyses o enewable ene gies, as pho o ol aic ene gy.
This wo k shows wo dis inc me hodologies o an assessmen in e ms o pho o ol aic
ene gy on indus ial a eas. Me hodologies applica ion was made h ough he oo s o buildings
o Lus osa Indus ial Pa k – Lousada municipali y.
The i s me hodology was based on da a collec ion ob ained in ieldwo k (loca ion,
o ien a ion and inclina ion), o opho omaps, ga he ed h ough Google Ea h P o and by he
c ea ion o a Digi al Cons uc ion Model ( o a eas co esponding o building’s oo s, on GIS
en i onmen ).
The second me hodology consis ed on da a compila ion h ough an unmanned ae ial
ehicle. Pho os we e collec ed by his ehicle o u he p ocessing and cons uc ion o he
o opho o and digi al e ain model.
A he end, bo h me hods we e compa ed, and he esul s alida ed h ough clima ological
da a.
Besides he me hodological de elopmen ( ha shows SIG po enciali ies on de elopmen
and in es men ela ed o pho o ol aic ene gy p oduc ion), he e we e also some concep s
ela ed o his way o p oducing ene gy.
Keywo ds: Sola ene gy; GIS; Unmanned Ai Vehicle; Pho o ol aic p oduc ion.
IX
Índice de igu as
Figu a 1- Ma e iais u ilizados du an e o abalho de campo. ........................................................ 5
Figu a 2 - Regis o o og á ico de alguns dos edi ícios do Pa que Indus ial de Lus osa. ............ 5
Figu a 3 - P ocesso me odológico seguido pa a a c iação de um MDT. ....................................... 7
Figu a 4 – Esquema me odológico seguido no p esen e p oje o. .................................................. 9
Figu a 5 – Localização do Pa que Indus ial de Lus osa. ............................................................ 11
Figu a 6- Ex a o da ca a de o denamen o incluída no PDM de Lousada. ................................ 12
Figu a 7 - Desen ol imen o ene gé ico sus en á el. Adap ado de (Lund, 2007). ...................... 13
Figu a 8 – Pe cen agem de ene gias eno á eis no consumo inal b u o de ene gia na UE-27
(Reno á eis, 2014). .................................................................................................................... 15
Figu a 9 - Tipo de p odução elé ica em Po ugal, ano de 2013. ................................................ 16
Figu a 10 - Componen es da Radiação sola (Eu opeia, 2004) ................................................... 18
Figu a 11 - Núme o de ho as de sol (ano) em Po ugal Con inen al. .......................................... 20
Figu a 12 - E ei o Fo o ol aico (LAMTec, 2015). ...................................................................... 21
Figu a 13 - Fo mação de um painel o o ol aico. ....................................................................... 23
Figu a 14 - Sis ema o o ol aico ligado à ede. (F ei as, 2008) .................................................. 25
Figu a 15 - Sis ema o o ol aico au ónomo. (KINETICS, 2015) ............................................... 26
Figu a 16 - Rep esen ação de um sis ema hib ido. (Eólica, 2015) .............................................. 26
Figu a 17 - Sis ema de dis ibuição elé ica. (Noguei a, 2012) ................................................... 28
Figu a 18 - U ilização dos SIG na Ene gia Elé ica. Adap ado (Vic ó ia, 2013) ........................ 29
Figu a 19 - G á icos dos pa âme os incluídos no cálculo da adiação sola : a) sunmap, b)
iewshed; c) skymap. (Al es, 2013) ........................................................................................... 33
Figu a 20 – Exemplo de um eículo aé eo não ipulado. ........................................................... 35
Figu a 21- Me odologia pa a o p ocessamen o de imagens em ambien e AgisSo . .................. 37
Figu a 22 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Con a en. ............................... 40
Figu a 23 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Ebinox. ..................................... 41
Figu a 24- G au de inclinação do elhado da emp es Uni eplas (Pa ilhão 4). .......................... 41
Figu a 25 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Sociedade Indus ial de Ma é ias
Plás icas, Lda.. ............................................................................................................................. 42
Figu a 26 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Uni e plas (Pa ilhão 5). ........ 42
Figu a 27 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Ribei o e Têx eis Lda. ............. 43
Figu a 28 - Topo dos edi ícios indus iais desenhados com auxílios do so wa e A cGis 10.2 .. 44
Figu a 29 – Pe spec i a 3D dos elhados dos edi ícios. .............................................................. 45
Figu a 30 - Edi ício JF Pe ei a. ................................................................................................... 45
Figu a 31 - Edi ício Indús ia de Mobiliá io Lda. ....................................................................... 46
Figu a 32 – Edi iicos Con a en e Hid impac e Au o ML ......................................................... 46
Figu a 33 – Edi ícios Ebinox, Uni e plas e Au o Peças Online. ............................................... 47
Figu a 34- Edi ício Ribei o & Têx il e Jo mancob. .................................................................... 47
Figu a 35 – Edi ício SOMPALA. ............................................................................................... 48
Figu a 36 - Edi ício Co ipa . ...................................................................................................... 48
Figu a 37 - Edi ício Co ipa . ...................................................................................................... 48
Figu a 38 - Edi ício Co ipa . ...................................................................................................... 48
Figu a 39 – Resul ado do cálculo do Modelo Digi al Te eno pa a a á ea de es udo. ................ 49
Figu a 40 – Modelo Digi al de Supe ície do opo dos elhados da á ea de es udo .................... 50
Figu a 41 – Cálculo da adiação sola pa a o ano de 2014. ......................................................... 51
Figu a 42 – Cálculo da Radiação sola no p imei o semes e do ano de 2014............................ 53
Figu a 43 – Cálculo da adiação sola pa a o segundo semes e de 2014. .................................. 54
6
A a és do p o ocolo en e a Mapo eca da Faculdade de Le as da Uni e sidade do Po o
e a Câma a Municipal de Lousada, oi possí el o acesso à ca og a ia concelhia digi al,
nomeadamen e dados planimé icos.
Os dados an e io men e ecolhidos o am a ados a a és do so wa e A cGis 10.2.
U ilizando o se iço Google Ea h P o ob e e-se o o o o o já geo e e enciado, co esponden e
à á ea de es udo. Des a o ma oi possí el p ocede a ope ações como edição de dados (co eção
de cu as de ní el) e c iação de emas impo an es como o edi icado, em que o am desenhados
os elhados dos edi ícios co esponden es à á ea de es udo.
A in o mação o ganizada em Excel oi nes a ase ans o mada pa a o ma o db IV,
a a és do p og ama SPSS, de o ma associa os dados ao edi icado desenhado em so wa e
A cgis 10.2.
A e apa seguin e consis iu na cons ução de um MDT. Po um MDT en ende-se um
conjun o de dados em supo e numé ico, que pa a uma de e minada zona pe mi e associa , a
qualque pon o de inido sob e o plano ca og á ico, um alo co esponden e à sua al i ude.
Co esponde, ambém, a uma supe ície compos a po aces num espaço em ês dimensões ou
células dispos as egula men e. (Ma os, 2007)
A in o mação ecolhida nos ichei os dwg. nº 4, 5, 1, 9, 10, 14, 13, 15 e 18,
nomeadamen e pon os co ados e cu as de ní el, o am a ados e co igidos de o ma a se em
u ilizados pa a c ia o MDT.
Es e modelo oi p oje ado pa a a á ea em análise, em p imei o luga , no en an o
p e endia-se ambém ob e um modelo digi al de supe ície (MDS) pa a os elhados dos
edi ícios em es udo.
A pa i do modelo inicial, oi calculada a co a de implan ação de cada edi ício, à qual
o am adicionados 10 me os (al u a média/pad ão das áb icas da Z. I. Lus osa). Es a se iu
como co a base pa a o elhado de cada edi ício, no caso dos elhados com duas águas. Pa a se
calcula a co a da di isó ia das águas (pon o mais al o do elhado), eco eu-se à esolução das
equações igonomé icas do iângulo e ângulo, pois e am conhecidos os alo es de ex ensão
de cada pa e do elhado (ca e o a), bem como do ângulo α (medido no campo). Com es es
alo es, oi possí el calcula o ca e o opos o ao ângulo α, e po an o o alo a soma à base do
elhado, pa a se encon a a co a do opo do elhado.
Com es es alo es, p ocedeu-se à edição da shape ile dos elhados, edi ando a co a de
cada um dos é ices, pa a que es es co espondessem aos alo es calculados.
7
Pos e io men e, edi ou-se o modelo inicialmen e cons uído, com o obje i o de inclui a
shape ile (shp) c iada com o edi icado co esponden e aos elhados, e limi ando ambém o
modelo apenas às á eas dos elhados. Pos e io men e, o mesmo oi con e ido a ichei o as e ,
com uma esolução de 0,5 me os (Figu a 3).
Figu a 3 - P ocesso me odológico seguido pa a a c iação de um MDT.
A e cei a e apa cen ou-se no cálculo da adiação sola a a és do modelo Sola Analys ,
inse ido no so wa e A Gis 10.2. Pa a chega a es e cálculo oi necessá io a in odução de
alguns dados como o MDT cons uído an e io men e e a la i ude do local de es udo. Fo am
calculadas a adiação sola pa a cada mês do ano de 2014, bem como, a adiação o al anual.
Na pe spe i a de alida os esul ados ob idos com a e amen a Sola Radia ion
p ocedeu-se a uma análise de dados ela i os à adiação sola disponibilizados na pla a o ma
online Wea he Unde g ound. Com os dados ecolhidos pela es ação me eo ológica de Lo delo
do Ou o (a mais p óxima da á ea de es udo, com egis o des e pa âme o) pa a os dias 21 de
8
Junho e 21 de Dezemb o de 2014 compa ou-se os alo es de adiação sola ob idos com os
dados ob idos pa a os mesmos dias mas a a és da e amen a Sola Radia ion.
Numa e apa inal, o p ocesso de ecolha de dados oi epe ido mas a a és de um eículo
aé eo não ipulado ou comumen e chamado de DRONE. Os dados ecolhidos a a és des e
eículo o am p ocessados em ambien e Agiso de o ma a alida e melho a o modelo p é-
exis en e, e pos e io cálculo da adiação sola , com ecu so à mesma e amen a.
Pa a es e pon o, oi escolhida uma á ea pilo o, essencialmen e de ido a duas azões,
ligadas à ope ação do VANT: a) limi ações em e mos de au onomia do p óp io apa elho, que
in iabiliza a cobe u a de á eas g andes, a baixas al i udes (o aumen o de al i ude conduzi ia a
pe da de esolução ao solo, e po an o maio p obabilidade de e os nos modelos cons uídos);
b) a á ea da Zona Indus ial de Lus osa se a a essada po di e sas linhas de al a ensão,
algumas mesmo sob e as áb icas (a exis ência de linhas de al a ensão p o oca g a es
in e e ências nos sis emas ele ónicos dos VANT’s, nomeadamen e nos acele óme os e ece o
GPS, podendo le a , em casos ex emos, ao descon olo e queda do mesmo).
As me odologias o am compa adas e egis adas as conclusões. A igu a abaixo ilus a os
passos seguidos (Figu a 4).
9
Figu a 4 – Esquema me odológico seguido no p esen e p oje o.
P ocesso me odológico
E apa 1: Pesquisa bibliog á ica, abalho de campo e aquisição de
dados geog á icos.
‐Pesquisa bibliog á ica em li os, eses e a igos cien í icos.
- Saída explo a ó ia pela á ea de es udo, ecolha de in o mação no
local ( egis o o og á ico dos edi ícios, medição da inclinação dos
elhados a a és de uma bússola).
- Recolha de in o mação geog á ica (pon os co ados, cu as de ní el;
o o o os).
E apa 2: O ganização da in o mação ecolhida e c iação de uma base
de dados SIG.
‐Sín eseeo ganizaçãodaslei u as ealizadassob eo ema.
‐Ediçãodedados(co eçãodosdadosal imé icos,desenhode
polígonos ep esen a i osdosedi íciosindus iais;associaçãodos
dados ecolhidosa a ésdo abalhodecampoàshape ilege adados
elhadosdosedi ícios).
‐Cons uçãodeumModeloDigi aldeTe eno(MDT)
E apa 3: Modelação espacial
- Sola Analys (cálculo da adiação sola mensal e anual).
- Validação dos esul ados ( Wea he Unde g ound)
E apa 4: Modelação espacial eco endo a um VANT
- Voo com um eículo aé eo não ipulado.
- C iação de um modelo espacial em 3D, a a és do so wa e Agiso
- Cálculo da adiação sola com o modelo na e amen a Sola
R
adia ion
10
1.5. Enquad amen o da á ea de es udo
A eguesia de Lus osa si ua-se a No e de Po ugal, no dis i o do Po o e in eg a o
município de Lousada. (Figu a 5) Localizada a 41º 20’19’’ de la i ude No e e a 8º 19’18’’ de
longi ude Oes e, es a eguesia possui uma á ea de 10, 38 km2 com uma população o al de 4
792 habi an es (à da a dos censos de 2011).
O Pa que Indus ial que in eg a a eguesia de Lus osa, e do qual ecai a análise des a
disse ação, é compos o po 10 emp esas es endendo-se numa á ea ap oximada de 1km. O
domínio indus ial des a aglome ação es á di idido na Tabela 1.
Tabela 1 - Tipos de indús ia que compõe o Pa que Indus ial de Lus osa.
Pela sua cen alidade, causada pelo luxo, a a i idade e di e sidade de unções p esen es,
a eguesia de Lus osa in eg a duas das unidades ope a i as de planeamen o e ges ão (UOPG)
es abelecidas, em egulamen o, no Plano Di e o Municipal (PDM) de Lousada.
En enda-se po uma UOPG a á ea que co esponde a uma po ção con ínua de e i ó io
delimi ada em plano di e o municipal, endo po obje i o es abelece a o ma de o ganização
do espaço u bano, bem como, a de inição de eg as pa a a u banização e a edi icação.
De inidas no a igo 75 da subsecção II do egulamen o es abelecido pa a o PDM de
Lousada, encon am-se as seguin es UOPG:
UOPG 1 – Lus osa – ab ange uma á ea de 234,80 ha e co esponde a uma á ea sujei a a
plano de u banização, a im de, apu a uma delimi ação mais apu ada en e solo u bano e solo
u al; melho a e c ia espaços de qualidade pa a uso público; c iação de equipamen os e
a iculação iá ia e pedonal.
UOPG 2 – Á ea de acolhimen o emp esa ial de Lus osa – com uma á ea o al de
11
111,80 ha, obje i a-se o aumen o do uso emp esa ial/indus ial nes a á ea. A u bnanização e
edi icação ica sujei a a plano de po meno (Figu a 6).
Figu a 5 – Localização do Pa que Indus ial de Lus osa.
12
Figu a 6- Ex a o da ca a de o denamen o incluída no PDM de Lousada.
13
Capí ulo II – Fundamen ação Teó ica
2.1 Concei os e conside ações ge ais sob e ene gias eno á eis
A Associação Po uguesa de Ene gias Reno á eis (APREN, 2015) de ine o e mo
ene gias eno á eis (ER) como oda e qualque on e p oceden e de ecu sos na u ais e que se
eno am con inuamen e, de o ma sus en á el mesmo aquando a u ilização pa a ge a
ele icidade ou calo .
O Po al das Ene gias Reno á eis (Reno a eis, 2010) de ine ER como on es de ene gia
em que não são possí eis de ini um im empo al pa a a sua u ilização. São exemplos des as
on es, o calo emi ido pelo sol, o en o, as ma és e cu sos de água.
An ónio Ja dim, no seu Con ibu o pa a a di ulgação das ene gias eno á eis (2012)
de ine ER como as on es de ene gia que se eno am ciclicamen e num p azo de empo
ela i amen e cu o. De ende ambém, que o concei o de ER de e es a ligado à noção de
sus en abilidade.
O desen ol imen o ene gé ico sus en á el de e p ocu a o ien a -se sob e ês eixos:
poupança de ene gia; melho ia da e iciência na p odução de ene gia e subs i uição de
combus í eis ósseis po di e sas on es de ene gias eno á eis, como ep esen a a Figu a 7
(Lund, 2007).
Figu a 7 - Desen ol imen o ene gé ico sus en á el. Adap ado de (Lund, 2007).
Desen ol imen
o ene gé ico
sus en á el
Poupança de
ene gia
Tecnologias
lexi eis
in eg adas em
sis emas de
ene gia
Fon es de
ene gia
eno á el
Melho ia da
e iciência na
p odução de
ene gia
14
A apos a em ER é um a o de e minan e e an ajoso na cons ução de um pa adigma de
desen ol imen o sus en á el, pois a elas es ão associadas inegá eis an agens como as que
igu am na Tabela 2. Desde o con ibu o pa a a diminuição da emissão de gases de e ei o es u a
à ele ada disponibilidade das mesmas, já que p o em de ecu sos inesgo á eis, as an agens na
u ilização de ene gias limpas ão além das con apa idas que ap esen am.
Tabela 2 - Van agens e des an agens associadas as ER. Adap ado de Reno a eis (2010).
Dadas as an agens associadas às ene gias eno á eis, a explo ação e a u ilização das
mesmas êm sido uma p eocupação p og essi a a ní el global.
Segundo o Rela ó io do Es ado do Ambien e, a União Eu opeia, a a és da Di e i a
2009/28/CE do Pa lamen o Eu opeu e do Conselho, de 23 de ab il p e ende aumen a a
p odução de ene gia eno á el em 20% no consumo inal de ene gia e uma quo a de 10% nos
anspo es a é 2020.
Em ou ub o do ano ansa o icou de inido, em âmbi o eu opeu, que a é 2030 a me a
passa pa a 27% de ene gias eno á eis no consumo o al de ene gia da UE.
O g á ico da Figu a 8 desc e e, a ní el eu opeu, a pe cen agem de u ilização de ene gias
Ene gias Reno á eis
Van agens Des an agens
Inesgo á eis à escala humana
Limpas ( eduzem emissão de GEF,
melho ia da qualidade de ida)
Endógenas (po enciam os ecu sos na u ais
de cada país)
Reduzem dependência ene gé ica das
sociedades
Pe mi em c iação de no os pos os de
abalho
Conduzem à in es igação em ecnologia
capaz de melho a a e iciência ene gé ica.
Cus os de in es imen o ainda ele ados
Impac os isuais nega i os no meio
ambien e
15
eno á eis no consumo inal b u o de ene gia em cada país dos 27 memb os. A é à da a de 2011
Po ugal e a o quin o país da UE com maio axa de consumo de ene gia eno á el (25%). Pa a
2020 a me a impõe-se nos 31%.
Figu a 8 – Pe cen agem de ene gias eno á eis no consumo inal b u o de ene gia na UE-27
(Reno á eis, 2014).
2.1.1 Ene gias Reno á eis em Po ugal
Em Po ugal, a p eocupação e o in e esse em implemen a o uso de ene gias eno á eis
em acompanho a es a égia eu opeia. O Dec e o-Lei nº 141/2010, de 31 de Dezemb o e o Plano
Nacional de Acão pa a as Ene gias Reno á eis no pe íodo 2013-2020 (PNAER) de inem o
obje i o de 31% pa a o uso de ene gia eno á el no consumo inal de ene gia (10% pa a o
consumo ene gé ico nos anspo es) a é 2020.
No ano de 2012 o con ibu o das ene gias eno á eis pa a o consumo inal b u o de ene gia oi
de 24,6% (Fe nandes, Teixei a, Gue a, Ribei o, & Al a enga, 2014) alo acima da quo a
de inida no PNAER (pa a o ano de 2011 e 2012 a me a es abelecida oi de 22,6%). No ano
seguin e, em 2013, a inco po ação das ene gias eno á eis no consumo b u o oi de 56,2%,
es ando, assim, p óximo da me a de inida pelo PNAER pa a o sec o da ele icidade (59,6%).
22
nega i a da célula i e abso ido o ões su icien es os ele ões são libe ados dessa camada e
ans e idos pa a a camada semicondu o a posi i a c iando, assim, uma di e ença de po encial
en e as duas camadas. As duas camadas são sepa adas po uma junção ele icamen e ca egada
que pe mi e a ans e ência de ele ões da camada supe io pa a a in e io (LAMTec, 2015).
A ene gia o o ol aica assume á ias an agens quando compa ada com ou o ipo de on es
de ene gia não eno á el (Tabela 4). An es de mais é uma ene gia limpa e po isso não emi e
gases poluen es; os seus componen es, nomeadamen e painéis o o ol aicos, êm uma
p e isibilidade de du ação en e 23 a 30 anos e pe mi e o a mazenamen o de ene gia em
ba e ias. A p incipal des an agem ainda é o cus o de ins alação.
Tabela 4 - Van agens e des an agens do uso da ene gia o o ol aica (Al es, 2013).
2.3.1 Célula Fo o ol aica
A célula o o ol aica ou sola é um disposi i o que de ém a capacidade de ans o ma
ene gia sola em ene gia elé ica. É o elemen o mais pequeno do sis ema o o ol aico, p oduz
Van agens
Não emi e qualque ipo de gás poluen e
Longa du ação da maio ia dos seus componen es (en e 20 a 30
anos)
Capacidade de a mazenamen o de ene gia nas ho as de ausência de
adiação sola (ba e ias)
Va iabilidade espacial (pode se usada em odos os locais que se
exis a luz sola )
Fácil ins alação
Exigem pouca manu enção
Des an agens
Ele ado cus o de ins alação
Ele ada dependência das condições climá icas pa a a quan idade
p oduzida de ene gia
23
em média 1,5 W de po ência elé ica. Pa a aumen a a sua po ência, as células são combinadas e
concen adas num módulo, o mando um painel o o ol aico (Figu a 13).
Figu a 13 - Fo mação de um painel o o ol aico.
Como já mencionado an e io men e, as células o o ol aicas são compos as po silício,
um elemen o químico que pode se encon ado na a gila, g ani o e a eia sob a o ma de dióxido
de silício. Es e compos o químico pode se p ocessado de di e en es modos, po o ma a
o igina di e en es ipos de células o o ol aicas. A ualmen e, 90% dos painéis o o ol aicos
ins alados mundialmen e são ei os à base des e ma e ial. (Leça, 2014)
Dos di e en es ipos de células as mais u ilizadas no me cado, con am-se ês. A Tabela 5
esquema iza quais são e as suas pa icula idades. De e e de en e os ipos de células as mais
u ilizadas são as polic is alinas pelo seu cus o mais baixo e e iciência azoá el.
24
Tabela 5 - Tipos de células p o enien e de silício. Adap ado de Leça (2014)
2.3.2 Tipos de sis emas o o ol aicos
A ualmen e os sis emas o o ol aicos são u ilizados em di e sas aplicações e com
di e en es ní eis de po ência (Tabela 6). Desde calculado as, elógios, a g andes sis emas
domés icos ligados à ede, mui as e di e sas são as aplicações da ene gia o o ol aica
a ualmen e.
Os sis emas o o ol aicos podem se explo ados sob e ês o mas dis in as: sis emas
ligados à ede; sis emas isolados ou au ónomos e sis emas híb idos.
Tipos de células o o ol aicas
Monoc is alinas Ele ada du abilidade do painel (> 25 anos)
E iciência supe io (15% a 18%)
Ideal pa a sis emas de mic op odução
Cus os de ab ico ele ados e consequen e ele ado pe íodo de e o no do
in es imen o
Polic is alinas Meno e iciência (13% a 15%)
Menos dispendioso do que os monoc is alinos (ce ca de 20% menos)
Mais u ilizados pelo sis ema de mic op odução
Silício Amo o
Filme ino
Baixa e iciência de con e são (8% a 10%)
Baixo cus o de p odução (1,20€/Wp con a 2,70€ que ondam as es an es
ecnologias)
Reagem ele icamen e melho à luz di usa e luo escen e.
Baixa e iciência (ainda se encon am em desen ol imen o) 4 % a 7 %
Ainda em ase de p odução, p e ende se uma al e na i a de p eço mais baixo
ao das células c is alinas.
25
Os sis emas ligados à ede en egam oda a ene gia que p oduzem à ede elé ica pública.
Pa a al se possí el, é necessá io um in e so esponsá el po con e e a ene gia p oduzida em
CC (Co en e Con inua) pelo painel pa a a exigida pela ede, CA (Co en e Al e nada) (Figu a
14).
Tabela 6 - Di e en es usos da ene gia o o ol aica. (Leça, 2014)
Aplicações de painéis o o ol aicos
Pequena po ência (décimas a é unidade kW) Calculado as, elógios, sinais odo iá ios, pa químe os,
ele ones de eme gência, e c.
Média po ência (dezenas a cen enas de kW) Sis emas domés icos ligados à ede (mic op odução);
ele i icação u al; abas ecimen o de ca gas domés icas
em locais emo os sem ede
G ande po ência (unidades ou dezenas de MW) P odução descen alizada (usados como on es de
p odução dispe sa, en egando à ede o o al ou pa e da
ene gia p oduzida)
Figu a 14 - Sis ema o o ol aico ligado à ede. (F ei as, 2008)
Po ou o lado, os sis emas isolados são concebidos pa a alimen a um conjun o de ca gas
sem a ligação com a ede elé ica. (F ei as, 2008) Es es são mais u ilizados em á eas emo as,
sem ligação com a ede elé ica pública ou onde os cus os de ligação se iam mui o ele ados.
Re elam-se mais ca os do que os sis emas ligados à ede po que necessi am de equipamen os
ex a pa a a mazena a ene gia, ais como, ba e ias, con olado de ca ga e in e so (Figu a 9).
26
Figu a 15 - Sis ema o o ol aico au ónomo. (KINETICS, 2015)
Nos sis emas híb idos, igualmen e independen es da ede de dis ibuição elé ica, os
painéis o o ol aicos são usados em conjun o com ou as on es de ene gia eno á el. São
exemplos, sis emas eólicos ou sis emas con encionais como o ge ado a diesel. Na igu a 16 é
ap esen ado um exemplo de um sis ema hib ido. À semelhança dos sis emas au ónomos, es es
ambém necessi am de ba e ias e con olado es de ca ga pa a ge i a ene gia p o enien es dos
di e en es sis emas. (F ei as, 2008)
Figu a 16 - Rep esen ação de um sis ema hib ido. (Eólica, 2015)
2.3.3 Fo mas de P odução de ene gia descen alizada
O Dec e o-lei nº 153/2014 em e o ça o a as amen o do pa adigma es abelecido em
Dec e o-lei nº68/2002, que egulamen a a a a i idade de p odução de ene gia pa a ins
27
p edominan emen e, de au oconsumo, sem possibilidade de injeção na ede ou a e cei os da
p odução exceden e. O mesmo dec e o eio e o mula e in eg a os egimes de mini e mic o
p odução, es abelecidos no Dec e o-lei nº34/2011, habili ando a pequena p odução de um
enquad amen o legal único.
Nes e sen ido, as duas o mas de p odução descen alizada de ene gia elé ica passam a
de ini -se po Unidade de P odução pa a Au oconsumo (UPAC) e Unidade de Pequena
P odução (UPP).
A UPAC p ossupõe a p odução de ele icidade des inada ao au oconsumo na ins alação,
com ou sem ligação a RESP, baseada em ecnologias de p odução eno á eis ou não
eno á eis. Po ou o lado, com a UPP a p odução de ele icidade é endida na sua o alidade à
RESP (Rede elé ica de se iço publico), po in e medio de ins alações de pequena po ência. A
po ência de ligação à ede de e se igual ou in e io a 250 kW.
Na Tabela 7 é sin e izado alguns dos pon os mais ele an es, ela i os às no mas
es abelecidas no Dec e o nº153/2004 sob e as duas o mas de p odução de ene gia,
nomeadamen e ao que diz espei o à on e e a i idade de p odução, aos limi es de po ência,
equisi os de p odução e no mas de emune ação.
Tabela 7 - Compa ação en e au oconsumo e pequena p odução. (Sola )
UPAC UPP
Fon e e
a i idade de
p odução
P odução de ene gia de on e eno á el
ou não com ou sem ligação à RESP. Uso
p e e encial da ene gia pa a
au oconsumo, podendo se inje ada na
ede o exceden e
P odução de ene gia de on e eno á el, baseada
numa só ecnologia de p odução. A o alidade da
p odução é inje ada na ede A UPP ence a em si
um enquad amen o legal único que inclui a mini e
mico p odução.
Limi es de
po ência
A po ência ins alada não de e se
supe io a duas ezes a po ência de
ligação.
Po ência de ligação, máxima de 250kW.
Requisi os de
p odução
Ap oxima a ene gia p oduzida com
ene gia consumida. Venda do exceden e
ao CUR
Ene gia consumida de e se igual ou supe io 50%
à ene gia p oduzida. Venda da o alidade da
ene gia ao CUR.
Remune ação e
compensação
A emune ação da ele icidade o necida
à RESP pela UPAC, é calculada a a és
de uma ó mula.
Ta i a a ibuída com base num modelo de
lici ação. Es a a ia consoan e o ipo de ene gia
p imá ia u ilizada e igo a po um pe íodo de 15
anos.
Con agem Ob iga ó ia a con agem da ene gia
p oduzida e no caso de uma UPAC
ligada à RESP com uma po ência
supe io a 1,5kW
Con agem ob iga ó ia da ele icidade inje ada na
RESP.
28
2.4 Sis emas de In o mação Geog á ica (SIG) e Sis emas Ene gé icos
Cada ez mais os SIG es ão p esen es no dia-a-dia e a p ocu a pelas suas soluções é
ado ada po mui as das emp esas em Po ugal. Podem-se de ini como uma e amen a de
supo e com um conjun o de p ocedimen os de ecolha, a mazenamen o, análise, pesquisa e
ep esen ação de in o mação. In eg am em si uma base de dados que egis a as oco ências de
a i idades ou e en os dis ibuídos espacialmen e e ep esen ados a a és de linhas, pon os ou
á eas (Dueke , 1979) .
Desde as elecomunicações, edes odo iá ias e e o iá ias, ges ão de edes de água, gás
e ele icidade, logís ica, banca, comé cios g ossis a, en e mui os ou os se o es as soluções SIG
são inco po adas sob di e en es o mas e adap adas aos di e en es con ex os. Pa a o es udo em
causa, impo a obse a o impac o que os SIG podem e nos sis emas ene gé icos. En enda-se
que, uma ede elé ica é cons i uída po um conjun o de in o mação espacial e não espaciais
ligados en e si, o mando um sis ema como exempli ica a igu a abaixo (Figu a 17).
Figu a 17 - Sis ema de dis ibuição elé ica. (Noguei a, 2012)
Pa a que uma ede de dis ibuição de ene gia elé ica uncione sem alhas é necessá io
e um cadas o idedigno dos seus elemen os numa base de dados, além de es es es a em
ep esen ados espacialmen e, de o ma a con ibui pa a o co e o planeamen o da ede (Al es,
2013).
29
É nes e sen ido, que os SIG assumem um papel p eponde an e já que, de êm a
capacidade de in eg a di e en es ipos de in o mação geog á ica e al anumé ica, con ibuindo,
assim, pa a o mapeamen o dos elemen os que compõe uma ede. (Fe ei a & San os, 2010)
Além dis o, são esponsá eis po aumen a a p odu i idade e e icácia nos p oje os de
cons ução, localização de unidades consumido as e manu enção da ede.
Segundo An ónio Vic ó ia (2013), os SIG desempenham um papel undamen al na
ope ação de edes elé icas de dis ibuição de ene gia, nomeadamen e a ní el do p ocesso de
a endimen o aos consumido es. Veja-se o esquema da Figu a 18 que exempli ica o papel dos
SIG numa emp esa de dis ibuição de ene gia (Elec a, Cabo Ve de).
Figu a 18 - U ilização dos SIG na Ene gia Elé ica. Adap ado (Vic ó ia, 2013)
Dadas as an agens da u ilização dos SIG na ges ão de edes de dis ibuição de ene gia
elé ica, o am, ao longo do empo, desen ol idos p oje os pa a a implemen ação des a
ecnologia nas emp esas des e se o , um pouco po odo o mundo:
Sola Gis – desen ol ido po cen os de es udos eu opeus (1994-1996),
inanciados pela União Eu opeia, assume-se como um aplica i o pa a o apoio,
planeamen o, desen ol imen o de sis emas de ene gia sola . (Sola Gis, 2010)
ARCGIS Ele ic Dis ibu ion – esul ado de uma pa ce ia en e a
En i onmen al Sys ems Resea ch Ins i u e (ESRI) e a emp esa Mine & Mine .
Es e so wa e oi desen ol ido pa a emp esas de ele icidade ob e em uma maio
e iciência e e icácia na ges ão das suas edes de dis ibuição de ene gia
elé ica.(Al es, 2013)
30
GesSe e GeoSe – e amen as de ges ão da in o mação c iadas em 2002 pela
REN - Redes Ene gé icas Nacionais. Es as e amen as êm o obje i o de ge i e
a mazena o ele ado olume de in o mação que é ge ado pelos 6437 km de
linhas que in eg am a Rede Nacional de T anspo e (RNT). O GesSe ge a a
in o mação al anumé ica enquan o o GeoSe in eg a a in o mação al anumé ica
e a geog á ica. Es es dois aplica i os, in e ligados, pe mi em a ges ão de
indeminizações, ges ão das pa celas de ede sujei as a manu enção, bem como,
uma maio e iciência na manu enção das aixas de p o eção. (Mic og a ico, 2010)
SIT- GeoEEm – pla a o ma SIG desen ol ida pela Emp esa de Ele icidade da
Madei a (EEM). P e ende in eg a oda a in o mação écnica da ede elé ica da
Madei a, a im de, pe mi i o cadas o, planeamen o, explo ação e apoio ao
clien e. A geo e e enciação a ualizada de odas as in aes u u as elé icas
(cen ais, subes ações, pos os de ans o mação, linhas de al a, média e baixa
enção, caixas de isi as e clien es) na Região Au ónoma da Madei a, é o
obje i os p imo dial da aplicação.
2.4.1. Aplicabilidade dos SIG na Ene gia Sola
Na úl ima década, em exis ido um in es imen o conside á el no sen ido de ob e
e amen as e sis emas de apoio à decisão, a ní el egional, em ma é ia de ene gias eno á eis.
Mui os dos p oje os desen ol idos êm pa ido da União Eu opeia e odos eles êm em comum
u iliza em como base de es udo os Sis emas de In o mação Geog á ica. (B a o, 2002)
Os SIG ap esen am-se como uma impo an e e amen a pa a a a aliação dos ecu sos
sola es, já que, a in e ação da adiação sola com o ambien e na u al e humano é mui o a iá el
e complexa. Nes e cená io, os SIG cons i uem-se como a e amen a mais adequada pa a o
p ocessamen o de in o mações espaciais (Ho ie ka & Kaňuk, 2009).
Uma das aplicações SIG mais bem-sucedidas e u ilizadas pa a o cálculo da adiação sola
é o SOLARGIS. Es a e amen a p e endeu assumi -se como uma solução pa a a ele i icação
u al. (Sil ei a, Ca alho, & Júnio , 2006) A aplicação do SOLARGIS p e ende, demons a o
melho cená io pa a p oduzi ene gia elé ica em locais isolados ou pa a sis emas cen alizados
31
pa a esidenciais. A mencionada e amen a já oi es ada em á ios p oje os e di e en es luga es
do mundo, nomeadamen e, na Tunísia, Espanha e na Ilha de San iago, em Cabo Ve de.
Ob endo mapas pa a desmon a as á eas com maio po encial de p odução de ene gia
sola , a aplicação des a e amen a, nas á eas mencionadas, p e endeu, sob e udo, demons a a
possibilidade de implemen a ene gias eno á eis pa a ele i icação de á eas u ais. (Sil ei a e
al., 2006)
Ou o aplica i o SIG, desen ol ido pela Comissão Eu opeia, o Pho o ol aic
Geog aphical In o ma ion Sys em (PVGIS), oi desen ol ido pa a calcula a adiaçãosola .
so wa e desen ol e uma base de dados sob e a o es écnicos, ambien ais, socioeconómicos da
ge ação de ele icidade na Eu opa, Á ica e Sudoes e Asiá ico. (Gomes, 2009)
O SolTe m é ou o exemplo da aplicabilidade dos SIG no me cado das ene gias
eno á eis. Desen ol ido pelo Labo a ó io Nacional de Ene gia e Geologia (LENEG), es e
so wa e além de uma base de dados com in o mação clima ológica de 308 concelhos de
Po ugal, possibili ando a ope ação de simulação da maio ia dos sis emas sola es, pe mi e
explo a as e en es económicas e bene ícios ambien ais p o enien es do ap o ei amen o de
on es de ene gia eno á el (LNEG, 2010).
2.4.2 Modelos de cálculo de Radiação Sola desen ol idos em ambien e SIG
A adiação sola inciden e na supe ície e es e pode se medida a a és de
es ações me eo ológicas, po sa éli es me eo ológicos ou a a és de modelos sola es
ge ados a pa i de um SIG.
Um dos p imei os modelos c iados pa a calcula o po encial de adiação sola oi
o SOLARFLUX. C iado pa a calcula a adiação sola com base na o ien ação da
supe ície, no ângulo sola , nas condições a mos é icas e nas somb as causadas pela
opog a ia. (Sag ei o, 2013)
O Pho o ol aic Geog aphical In o ma ion Sys em (PVGIS) assume-se como ou a
al e na i a. O PVGIS baseia-se no modelo sola .sun, es e desen ol ido po Ho ie ka e
Sú i, pe mi e es ima o po encial de adiação sola em supe ícies inclinadas pa a
qualque egião em qualque al u a do ano. Con ém uma base de dados geog á ica que
disponibiliza, ia in e ne , dados sob e a adiação sola e a empe a u a do a na Eu opa
38
1. Alinhamen o das o og a ias - o p og ama ag ega os á ios pon os em comum
nas di e sas o os, compa ando-os e de ine a posição da câma a em cada
imagem. No inal, o esul ado é uma nu em de pon os que ainda não se
encon am p on os pa a se em u ilizados na cons ução do modelo mas que
podem se u ilizados em ou os p og amas. Ge almen e, adicionam-se pon os
comuns manualmen e, acili ando e o nando mais e icaz e p eciso o alinhamen o
das o og a ias.
2. Cons ução da geome ia – a a és da nu em de pon os dispe sos ge ada na
e apa an e io , em simul âneo com ou os p ocessos algo í micos é c iada uma
malha em polígonos 3D.
3. Recons ução do modelo em 3D com ele o e olumes ex u izados –
ope ação ela i amen e demo ada, dependendo da quan idade e qualidade de
esolução das o og a ias i adas. Os modelos podem se expo ados em di e sos
o ma os, e com di e sas esoluções.
Pa a a aquisição de imagens da á ea de es udo eco eu-se ao VANT modelo DV6-S,
cedido pela GeoEle ação, e ope ado pelo colega geóg a o Miguel Ma ques. Es e eículo eúne
um conjun o de ca ac e ís icas exp essas no Quad o 9. Es á esquipado com uma câma a
con encional Canon Powe sho sx260hs (12 megapixéis), cujo so wa e pe mi e ealiza
au oma icamen e dispa os num pe íodo de empo escolhido pelo u ilizado .
Tabela 9 – Ca ac e ís icas do VANT u ilizado na p esen e disse ação.
TIPO Hexacop e
CLASSE 550
CONTROLADORA 3d APM
FIRMWARE
(DA CONTROLADORA) A ducop e 3.6
PESO TOTAL ± 2700g
TEMPO DE FUNCIONAMENTO 12 – 16min
39
O VANT é con olado po duas o mas, uma é a a és do so wa e Misson Planne onde
são inse idos os pa âme os de oo necessá ios e onde é de inida a á ea a sob e oa pelo VANT.
Ou a o ma é a a és de um comando, u ilizado pa a aze as a e agens e descolagens do
eículo. À semelhança de ou os es udos (Lopes e al., 2014), o am ob idas o og a ias com um
in e alo de 2 segundos, e uma sob eposição de supe io a 60%.
O oo oi e e uado a uma al i ude de 50 me os ela i amen e ao solo, o que pe mi e
esoluções na o dem dos 2 cm/pixel. No en an o, u ilizou-se na expo ação inal do modelo uma
esolução de 10 cm/ píxel, pa a acili a as ope ações subsequen es, sem pe da subs ancial de
in o mação.
40
Capí ulo III – Resul ados e Discussão
3.1. Aquisição de dados - abalho de campo
Os p imei os esul ados ob idos o am a a és de abalho de campo. Como mencionado
an e io men e no capí ulo da Me odologia, eco endo a uma bússola e a uma câma a
o og á ica egis a am-se as imagens dos edi ícios e a inclinação dos elhados.
Pelo eduzido acesso ao opo dos elhados, em alguns dos edi ícios não oi possí el ob e
a medição da inclinação, des a o ma assumiu-se pa a eles um alo médio de 30º de inclinação.
As igu as abaixo, (Figu a 22 a 27) ep esen am os edi ícios em que oi possí el ob e o alo da
inclinação do elhado.
Figu a 22 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Con a en.
41
Figu a 23 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Ebinox.
Figu a 24- G au de inclinação do elhado da emp es Uni eplas (Pa ilhão 4).
42
Figu a25 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Sociedade Indus ial de Ma é ias
Plás icas, Lda..
Figu a26 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Uni e plas (Pa ilhão 5).
43
Figu a 27 - G au de inclinação do opo do elhado da emp esa Ribei o e Têx eis Lda.
Recolhida a in o mação necessá ia, es a oi sin e izada em abela Excel ap esen ada em
anexo (Anexo I).
Como já e e ido no capi ulo me odológico, p ocedeu-se ao desenho dos elhados
dos edi ícios em ambien e A cGIS 10.2. Pa a o e ei o, u ilizou-se uma o o o o já
geo e e enciada do Google Ea h P o com a á ea de es udo. Nes e pon o, oi c iada uma
shape ile (shp) com o nome Edi icado e iniciou-se o p ocesso de desenho dos polígonos
ep esen a i os dos opos dos elhados (Figu a 28).
De egis a que, a shp c iada e odos os emas c iados encon am-se no sis ema eu opeu
de e e ência ETRS89 - TM06-Po ugal. Es e sis ema oi adap ado pelo Ins i u o Geog á ico
Po uguês (IGP), se indo como da um geodésico de base nacional, subs i uindo o da um 73
(D73) e o da um de Lisboa (DLX), que en e an o se o na am obsole os. (J. Gonçal es, 2014)
O mapa ob ido a a és do Google Ea h P o, com a á ea de es udo, encon a-se no sis ema
global de e e ência WGS84 (Wo ld Geode ic Sys em – 1984), associado ao GPS (Global
Posi ioning Sys em). Na maio ia das aplicações, os sis emas WGS84 e ETRS89 são
p a icamen e indis in os, uma ez que, o elipsoide de e e ência é o mesmo (GRS80), daí que
44
não exis a g ande impac o no posicionamen o pa a a gene alidade de aplicações de in o mação
geog á ica (25cm). (J. Gonçal es, 2014)
Aos polígonos desenhados oi associada a in o mação con ida na abela que segue em
Anexo I, des a o ma a cada polígono es á associado o nome da emp esa co esponden e, o ipo
de indús ia p a icada e o ângulo de inclinação de cada elhado.
Pa a ob e uma pe spe i a em ês dimensões dos polígonos co esponden es aos elhados
dos edi ícios, es es o am con e idos pa a 3D (Figu a 29).
Figu a28 - Topo dos edi ícios indus iais desenhados com auxílios do so wa e A cGis 10.2
45
Figu a 29 – Pe spec i a 3D dos elhados dos edi ícios.
As imagens seguin es ap esen am algumas in o mações mais de alhadas sob e cada
elhado que in eg a o pa que indus ial de Lus osa, esul ados dos dados ecolhidos em campo e
de medições ealizada em so wa e A cGis 10.2.
Figu a 30 - Edi ício JF Pe ei a.
‐Á eadecons ução:
Edi ícioA‐800
Edi ícioB–333m2
O ien açãoedi ício:A–NE/SO
B‐NO/SE
46
Figu a 31 - Edi ício Indús ia de Mobiliá io Lda.
Figu a 32 – Edi iicos Con a en e Hid impac e Au o ML
Á ea de cons ução: Edi ício A - 415 m2 Edi ício B – 298 m2 Edi ício C – 160
m2
O ien ação do edi ício A – NE
B – NE/SO
C – NE/E
Edi ício A – Au o ML: Á ea de cons ução – 697 m2
O ien ação do edi ício – NO
Edi ício B, C, D, E – Con a en: Á ea de cons ução - Edi . B = 477 Edi . C e D =
536 m2 Edi . E = 498 O ien ação do edi ício – NE/SO
Edi ício F – Hid impac : Á ea de cons ução – 1000 m2
O ien ação do edi ício – N/NO
47
Figu a 33 – Edi ícios Ebinox, Uni e plas e Au o Peças Online.
.
Figu a 34- Edi ício Ribei o & Têx il e Jo mancob.
Edi ício A – Ebinox: Á ea
de cons ução – 510 m2
O ien ação do edi ício – N/SO
Edi ício B e C – Uni e plas
Á ea de cons ução – 750
m2 (B) e 730 m2 (A)
O ien ação do edi ício – N/SO
Edi ício D – Au o Peças
Online : Á ea de cons ução
1.555 m2
O ien ação do edi ício – N/NO
Edi ício Ribei o e Têx il A – Á ea de cons ução: 746 m2 O ien ação : N/SO
Edi icio B – Á ea de cons ução : 314 m2 O ien ação : N/ SO
Edi icio C Jo mancob – Á ea de Cons ução: 3.357 m2 O ien ação NO
54
Figu a 43 – Cálculo da adiação sola pa a o segundo semes e de 2014.
55
3.4 – Validação dos esul ados ob idos
Pa a a alia os dados ob idos com a e amen a Sola Radia ion p ocedeu-se a um es e
de alidação. Es e es e consis iu em calcula a adiação sola pa a dois dias à escolha, op ando-
se pelos dois sols ícios de 2014. Segundo o Obse a ó io As onómico de Lisboa (2014), no ano
de 2014 o sols ício de In e no e e início no dia 21 de Dezemb o e o sols ício de Ve ão no dia
21 de Junho.
Assim, oi calculada a adiação sola pa a es e dois dias com a e amen a Sola
Radia ion e o esul ado é exp esso nos mapas seguin es (Figu a 44 e 43).
Figu a 44 – Cálculo da adiação sola pa a o sols ício de In e no em 2014.
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Figu a 45 – Cálculo da adiação sola pa a o sols ício de Ve ão no ano de 2014.
Pa a o sols ício de In e no ob e e-se um máximo de adiação sola de 1396,15 Wh/m2 e
pa a o sols ício de Ve ão um máximo de 6171,37 Wh/m2.
Pa a es a a alidade dos esul ados ob idos no cálculo da adiação sola eco eu-se ao
se iço me eo ológico online Wea he Unde g ound. Fundado em 1993 na Cali ó nia, Es ados
Unidos da Amé ica, oi o p imei o se iço me eo ológico disponibilizado na in e ne
(Unde g ound, 2015). Com mais de 100.000 es ações me eo ológicas na base de dados, o nece
dados me eo ológicos em empo eal e um his ó ico pa a ácil acesso.
Des a o ma, oi selecionada a es ação mais p óxima à á ea de es udo des e p oje o e que
i esse dados ela i os à adiação sola . A mais p óxima e única nes as condições é a es ação
Lo delo do Ou o, localizada no Po o a uma dis ância ap oximada de 50km da á ea em es udo.
Escolhidos os dias 21 de Junho e 21 de Dezemb o, ob e e-se o g á ico seguin e com os
dados da adiação sola po ho a.
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G á ico 1 – Valo de adiação sola po ho a nos sols ícios de In e no e de Ve ão pa a o ano de
2014. Fon e: (Unde g ound, 2015).
Obse ando os mesmos dados na abela abaixo (Tabela 3) pe cebe-se que pa a o sols ício
de In e no a di e ença em elação ao alo diá io calculado a a és do Sola Radia ion é de
1498 Wh/m2 e pa a o sols ício de Ve ão a di e ença é bem meno , apenas 35Wh/m2.
Tendo em con a que o Sola Radia ion calcula a adiação sola com base num modelo
digi al e eno da á ea em es udo e que a es ação me eo ológica de Lo delo do Ou o execu a as
suas medições a 50km de dis ância des a mesma á ea não se conside a es a di e ença
signi ica i a pa a in alida os dados ob idos com o Sola Radia ion.
No caso do alo ob ido pa a o sols ício de in e no, es e demons a que a o ien ação dos
elhados não é o almen e a o á el ao ap o ei amen o da ene gia numa al u a em que os aios
sola es incidem num ângulo mais baixo, algo que pode se e en ualmen e compensado com
soluções de engenha ia na colocação dos painéis (e.g., painéis o ien á eis).
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h
W/m2
Sols icioIn e no Sols icioVe ão
58
Tabela 10 – Valo es de adiação sola pa a os sols ícios de In e no e Ve ão no ano de 2014. Fon e:
(Unde g ound, 2015).
3.5 Aquisição de dados – VANT
O modelo de cálculo Sola Analys u ilizado mos ou-se e icaz e ela i amen e p eciso,
con o me se e i icou no pon o an e io .
No en an o, p ocu a am-se o mas de melho a o modelo cons uído, nomeadamen e
a a és de dados ecolhidos com ecu so a um VANT. Es e ob e e o og a ias com sob eposição
supe io a 60%, a uma al i ude de 50 me os.
Con o me e e ido ambém an e io men e, po azões ligadas à ope ação do p óp io
apa elho, oi escolhida uma á ea-pilo o, pa a a ecolha dos dados. Es a não ap esen a nenhuma
limi ação ao oo do apa elho, e pe mi e aze a compa ação de duas si uações di e en es,
ela i amen e aos dados ob idos em abalho de campo, nomeadamen e a alia um elhado
medido com ecu so a mé odos con encionais, e ou o em que não hou e possibilidade de
ealiza essa medição.
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Os esul ados do oo ealizado não o am, no en an o, o almen e sa is a ó ios, pelas
seguin es azões, a sabe ( igu a 46):
Exis ência de á eas com pouco con as e; si uação de di ícil esolução, no caso
dos elhados com co b anca mui o uni o me;
Exis ência de apa elhos de a condicionado e en ilado es, que ge am somb as
adicionais e c iam p oblemas na cons ução do modelo;
Exis ência de pa es de elhado com di e en es co es e/ou onalidades;
Exis ência de obje os nos elhados, nomeadamen e lixo esul an e de epa ações.
Figu a 46 – Exemplo de um elhado com indicado es que di icul am a ecolha de dados com o
VANT.
60
A igu a 47 ap esen a um exemplo des a si uação, nomeadamen e quan o aos p oblemas
elacionados com exis ência de lixo nos elhados.
Figu a 47 – Exemplo de obje os que p ejudica am a cons ução do modelo a pa i das o og a ias
do VANT.
61
Figu a 48 – Exemplo dos p oblemas o iginados pelo lixo deposi ado no elhado, na cons ução do
modelo.
Não obs an e, oi possí el calcula uma inclinação média pa a as á eas onde não se
e i icam es es p oblemas, e que se conside am ep esen a i as de odo o elhado.
Como al, os dados do modelo pe mi i am calcula e alida o alo de 20º de inclinação
pa a o elhado que já inha sido medido em abalho de campo, e pe mi iu de alha o desenho, e
calcula uma inclinação de 17,2º pa a o edi ício que não inha sido possí el medi no campo.
Essa compa ação ap esen a-se na igu a 49 (em 2D) e na igu a 50, em 3D.
62
Figu a 49 – Compa ação en e os elhados medidos no abalho de campo (A) e depois do seu
melho amen o, com os dados do VANT.
Figu a 50 – Vis a 3D co esponden e aos dados do le an amen o de campo (esque da) e do modelo
melho ado com os dados VANT (di ei a).
Com ecu so ao modelo melho ado com os dados VANT, e e uou-se um cálculo da adiação sola
pa a os dos sols ícios de 2014, po o ma a se i de compa ação com os alo es calculados, pa a es es
mesmos edi ícios.
O esul ado é ap esen ado na igu a 51. A igu a pe mi e e i ica que o modelo de base pa a o
cálculo da adiação sola em uma g ande in luência no esul ado inal, sendo conside a elmen e melho
após a in odução des es dados.
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Figu a 51 – Compa ação en e os cálculos de adiação sola a pa i do modelo de campo e
melho ado com ecu so aos dados VANT, pa a o sols ício de e ão (A e B) e pa a o sols ício de in e no
(C e D)
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Anexo 1
Dados ecolhidos no abalho de campo:
NomedaEmp esaTipodeIndus ia
Angulode
inclinaçãodo
elhado
SociedadeIndus ialdeMa é ias
Plás icas,LdaPlás ico20º
Con a en
Ma e iaisdeCons ução
Ci il40º
JFPe ei aTêx il30º
Indus iadeMobiliá ioLdaMobiliá io30º
Jo mancob‐componen eemchapapa a
es u u asme álicasLda.
Fab icodees u u asde
cons uçãome álicas0º
Ribei oeTêx eisLda. Têx il20º
Pa ilhão3‐EbinoxMe alú gica 40º
Pa ilhão4‐Uni e plas Plás icos30º
Pa ilhão5‐Uni e plas Plás icos50º
Au oPeçasOnlinePeçasdeau omo eis 0º
Au oM.L Repa açõesdeau omó eis 0º
Co ipa Calçado0º
Hid impac Ma e iaisdeEmbalagem0º
