Diseño de un modelo estadístico de estimación de la radiación solar con parámetros eteorológicos alternativos para el distrito de Barranquilla

Abstract

The global solar radiation is complex variable of monitoring, and its quantification is necessary for the understanding of biological and chemical processes in the atmosphere. However, the solar radiation can be estimated by positioning processes, empirical formulas or models, where each of these more reliable than previous processes, but in turn require more information and complex processes to the estimation. The purpose of this work is to establish a model for estimating solar radiation in the District of Barranquilla from alternate meteorological data. The data correspond to four months of monitoring, performed with a hydrometeorological station Davis Vantage Pro 2, located at the University of Costa, and recording data of solar radiation, temperature, relative humidity has been simultaneously every 5 minutes. Data were analyzed by ANOVA, and treated by simple and multivariate regression; and parametric equations preset by other authors. ANOVA shows that solar radiation has the smallest variation intrahoraria while presents the highest temperature variation throughout a day. The regression models showed better fit (more in the multivariate regressions) that statistical model. The model that shows the best result is the multivariate regression with all variables, which although not the simplest to implement model would estimate solar radiation with a good level of reliability.

La radiación solar global se establece como una variable compleja de monitorear, y su cuantificación es necesaria para el entendimiento de los procesos biológicos y químicos del ambiente. No obstante, la radiación solar puede ser estimada mediante procesos de posicionamiento, formulas empíricas o modelos, donde cada uno de estos procesos es más confiable que la anterior, pero a su vez requieren mayor cantidad de información y procesos más complejos de estimación. El objeto del presente trabajo fue establecer un modelo para la estimación de la radiación solar en el Distrito de Barranquilla a partir de los datos meteorológicos alternos. Los datos se corresponden a cuatro meses de monitoreo, realizados con una estación hidrometeorológica Davis modelo Vantage Pro 2 ubicada en la Universidad de la Costa, y registrando datos de radiación solar, temperatura, humedad relativa de manera simultánea cada 5 minutos. Los datos se analizaron mediante análisis ANOVA, y se trataron mediante regresiones simples y multivariables; y por ecuaciones paramétricas preestablecidas por otros autores. El análisis ANOVA demostró que la radiación solar presenta la menor variación intrahoraria, mientras que temperatura presenta la mayor variación. Los modelos regresión presentaron mejor ajuste (mayor en las regresiones múltivariables) que los modelos estadísticos. El modelo que presenta el mejor resultado para estimar la radiación solar lo establece la regresión multivariable que incluye todas las variables, que si bien no es el modelo más simple de implementar, permitiría estimar la radiación solar con un buen nivel de confiabilidad