Calcule o
para um coletor na latitude
, inclinado
e com ângulo de azimute da superfície de
. Considere o dia 5 de março e a hora solar (TSV) 2:30 (14:30).
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para calcular o
de um coletor solar com certos parâmetros: latitude de
, inclinação de
, ângulo de azimute da superfície de
, no dia 5 de março e hora solar 2:30 (14:30). Para isso, vamos precisar usar conceitos de geometria solar e cálculos de ângulos relacionados à posição do sol. Vamos passo a passo entender como chegar ao
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é
. Em termos de coletores solares,
geralmente representa o ângulo de incidência do raio solar na superfície do coletor. Esse ângulo é crucial porque determina a eficiência com que o coletor absorve a radiação solar.
Passo 3
Para calcular
, precisamos determinar a altura do sol no céu (ângulo de altura,
) e o azimute do sol (
) no dia e hora especificados. Vamos começar encontrando a declinação solar (
) para o dia 5 de março.
Passo 4
A declinação solar (
) pode ser calculada usando a fórmula:
onde
é o número do dia no ano. Para 5 de março,
.
Então,
.
Passo 5
Agora, vamos calcular o ângulo horário (
). A hora solar é 2:30 (14:30), o que significa que estamos 2 horas e 30 minutos à frente do meio-dia solar. Cada hora representa 15 graus, então:
Passo 6
Com a declinação solar e o ângulo horário, podemos determinar o ângulo de incidência
usando a fórmula:
onde
é a latitude (43°).
Passo 7
Substituindo os valores:
Passo 8
Agora, encontramos
:
Resposta
O valor de
para o coletor nas condições especificadas é aproximadamente
.