Calculadora de energia solar e bateria
Bateria em kWh = kWh por dia × dias ÷ (profundidade de descarga × eficiência do inversor): 5 kWh por 1 dia com LiFePO4 a 80% e inversor de 90% exigem 6,94 kWh (144,7 Ah em 48 V). Placas = Wh por dia ÷ (horas de sol pleno × 0,75): com 4 horas são 1.667 W, ou 5 placas de 400 W.
Como usar
- Informe o consumo diário em kWh e a maior carga ligada ao mesmo tempo em watts, ou mude para a lista de aparelhos e adicione cada um com a potência e as horas por dia.
- Escolha os dias de autonomia (quanto tempo a bateria precisa durar sem sol), a tensão e o tipo de bateria. LiFePO4 costuma ser usada até 80 a 90% de descarga, chumbo-ácido até 50%.
- Informe as horas de sol pleno do local e da estação, a potência da placa e as perdas do sistema. Em sistemas off-grid, use o pior mês.
Como é calculado
Capacidade da bateria (kWh) = kWh por dia × dias de autonomia ÷ (profundidade de descarga × eficiência do inversor). Ah = kWh × 1000 ÷ tensão do sistema.
Arranjo solar (W) = Wh por dia ÷ (horas de sol pleno × (1 − perdas)). Número de placas = W do arranjo ÷ W da placa, arredondado para cima.
Potência contínua do inversor = maior carga simultânea × 1,25. Aparelhos com motor (geladeira, bomba, ventilador, ferramentas) podem puxar cerca de 3 vezes a potência na partida, então a potência de pico precisa cobrir isso.
Corrente do controlador ≈ W de placas instaladas ÷ tensão da bateria × 1,25. É um valor aproximado para controlador MPPT; confira também se a tensão de circuito aberto das placas fica dentro do limite dele.
Exemplo resolvido
- Consumo 5 kWh/dia, 1 dia de autonomia, LiFePO4 48 V com 80% de descarga, inversor 90%: 5 ÷ (0,8 × 0,9) = 6,94 kWh, ou 144,7 Ah em 48 V.
- 4 horas de sol pleno e 25% de perdas: 5000 ÷ (4 × 0,75) = 1.667 W de placas, ou seja 5 placas de 400 W (2.000 W), que geram cerca de 6 kWh num dia médio.
- Maior carga 1000 W: inversor de pelo menos 1.250 W. Controlador ≈ 2.000 ÷ 48 × 1,25 = 52,1 A.
Horas de sol pleno típicas
Apenas faixas aproximadas. Use o valor do seu local exato e do pior mês no NREL PVWatts / NSRDB ou no Global Solar Atlas do Banco Mundial.
| Clima | Horas de sol pleno por dia |
|---|---|
| Altas latitudes no inverno | 1-2 |
| Clima temperado nublado, média anual | 3-4 |
| Latitudes médias ensolaradas, média anual | 4-5 |
| Desertos e trópicos ensolarados | 5-7 |
Premissas
- A carga é corrente alternada passando por um inversor, por isso a eficiência dele é aplicada à bateria. Para cargas em corrente contínua, use 100%.
- Nos dias sem sol a bateria cobre todo o consumo diário; nenhuma geração solar desses dias é descontada.
- As placas são dimensionadas para recarregar a bateria com o sol de um dia. Para recuperar mais rápido depois de vários dias nublados, acrescente placas.
- É uma estimativa de projeto para planejamento. Peça a um profissional qualificado que confirme o sistema final.
Perguntas frequentes
Qual bateria preciso para 5 kWh por dia?
Com 1 dia de autonomia, LiFePO4 usada até 80% e inversor de 90%: 5 ÷ (0,8 × 0,9) = 6,94 kWh, ou 144,7 Ah em 48 V. Para 2 dias com chumbo-ácido a 50%, sobe para 22,22 kWh.
O que são horas de sol pleno?
É quantas horas por dia o sol teria de brilhar a 1000 W/m² para entregar a energia solar do dia. Não é o mesmo que horas de luz. Procure seu local no NREL PVWatts ou no Global Solar Atlas e use o mês mais baixo se precisar de energia o ano todo.
Por que 25% de perdas?
As placas raramente entregam a potência nominal. Calor, sujeira, fiação, diferenças entre módulos e o controlador levam uma parte. O NREL PVWatts usa 14% sem contar a temperatura; 20 a 30% no total é uma suposição comum e um pouco conservadora para sistemas off-grid pequenos.
Escolho 12 V, 24 V ou 48 V?
A energia em kWh é a mesma, mas tensão maior significa corrente menor, cabos mais finos e controlador menor. 12 V serve para sistemas abaixo de cerca de 1 kW, 24 V para a faixa média e 48 V para sistemas residenciais maiores.
Qual deve ser o tamanho do inversor?
Pelo menos 1,25 vez a maior carga ligada ao mesmo tempo, com potência de pico que cubra a partida dos motores. Uma geladeira de 150 W pode puxar perto de 450 W por um instante.
Posso montar o sistema só com este resultado?
Use para planejar e orçar. Bitola dos cabos, fusíveis, tensão das strings, temperatura e normas locais precisam de um instalador ou eletricista qualificado.