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Está pensando em cortar os laços com as concessionárias e gerar sua própria energia? O sistema de energia solar off-grid é a solução ideal para quem busca independência energética. Mas surge a dúvida: quantas baterias são necessárias para sustentar essa autonomia?
Você já pensou em não depender mais das companhias de eletricidade e ter a capacidade de gerar sua própria energia em casa? Isso é possível com um sistema de energia solar off-grid, que permite que você produza e armazene sua própria energia, sem estar conectado à rede elétrica pública. Essa opção está se tornando cada vez mais popular entre aqueles que desejam maior independência energética e uma opção mais ecológica.
Mas, como funciona um sistema off-grid? Basicamente, ele capta a energia do sol através de painéis solares, transforma essa energia para que possa ser usada em sua casa e armazena o excedente em baterias para uso quando o sol não está brilhando. A grande questão que surge, então, é: quantas baterias são necessárias para manter minha casa funcionando sem interrupções?
Entendendo o sistema de energia solar off-grid
Primeiramente, é importante compreender os componentes básicos de um sistema de energia solar off-grid. Os painéis solares são responsáveis por captar a luz solar e convertê-la em eletricidade. O inversor transforma essa eletricidade de corrente contínua (gerada pelos painéis) em corrente alternada, que é o tipo de eletricidade usado em sua casa. As baterias armazenam a energia não utilizada imediatamente, permitindo que você a utilize à noite ou em dias nublados.
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Determinando o consumo de energia
Antes de mais nada, você precisa saber quanto de energia sua casa consome. Esse consumo é medido em quilowatts-hora (kWh). Por exemplo, se você determinar que sua casa usa 100 kWh por mês, esse será o ponto de partida para calcular quantas baterias seu sistema precisará.
Uma vez conhecido o consumo mensal, o próximo o é ajustar esse valor para compensar as ineficiências do sistema. Os inversores e baterias não operam a 100% de eficiência — geralmente, eles operam entre 80% e 90%. Portanto, se o seu consumo é de 100 kWh, na prática, você precisará gerar mais do que isso para cobrir as perdas do sistema.
Dividindo o consumo mensal ajustado pelo número de dias no mês, você obtém o consumo diário necessário. Em nosso exemplo, isso seria cerca de 4,63 kWh por dia, o que daria 138 kWh (um pouco a mais para suprir a perda). A autonomia do sistema refere-se ao número de dias que você deseja que seu sistema de energia solar forneça energia sem a necessidade de recarga. Quanto maior a autonomia desejada, mais baterias serão necessárias.
Escolhendo e dimensionando as baterias
A capacidade das baterias é um ponto crucial para melhor aproveitamento na energia solar. Baterias de chumbo ácido são comuns devido ao seu custo-benefício e confiabilidade. Elas são avaliadas por sua capacidade em ampères-hora (Ah), que nos diz quanto de carga podem armazenar. Sabendo a energia diária necessária, calcula-se quanta capacidade de armazenamento é preciso para cobrir seu uso diário com uma margem de segurança, considerando a profundidade de descarga recomendada de 30% — ou seja, só utilizaremos 30% da capacidade total da bateria para prolongar sua vida útil.
Depois de calcular a capacidade total necessária, você deve configurar suas baterias em série e em paralelo para atingir a tensão e a capacidade necessárias. Por exemplo, se cada bateria tem 12 volts e você precisa de 24 volts, duas baterias serão ligadas em série. Se precisar de mais capacidade, adicionam-se mais baterias em paralelo.
Como calcular o número de baterias necessárias
Usando o exemplo de uma casa com um consumo diário de 4,63 kWh, vamos calcular o número de baterias necessário para uma autonomia de um dia, considerando uma profundidade de descarga de 30% (isso significa que só usamos 30% da capacidade total da bateria para prolongar sua vida útil).
Primeiro, calculamos a capacidade total necessária para armazenar energia suficiente para um dia. Se estamos planejando usar apenas 30% da capacidade da bateria, precisamos de uma capacidade total que seja pelo menos três vezes maior que nosso consumo diário para compensar isso. Ou seja, 4,63 kWh / 30% = 15,43 kWh.
Para converter a capacidade necessária de kWh para ampères-hora, dividimos pelo número de volts do sistema. Supondo um sistema de 24 volts, temos 15,43 kWh * 1000 (para converter kWh em Wh) / 24 V = 643 Ah.
Se usarmos uma bateria de chumbo ácido com uma capacidade de 220 Ah, precisamos calcular quantas dessas baterias são necessárias. Para isso, dividimos a capacidade total necessária pela capacidade de uma única bateria: 643 Ah / 220 Ah ≈ 3 baterias.
Portanto, com baterias de 220 Ah e 12 volts, você precisará de 3 conjuntos de 2 baterias conectadas em série (totalizando 6 baterias) para satisfazer as necessidades energéticas diárias da casa com uma autonomia de um dia. O preço varia muito de um lugar para outro e depende também qual tipo de bateria seria usada, mas esse é um papo para outro dia.
Muito técnica sua explicação. Não serve pra leigos, como eu.
É muito importante estas informações aos leigos,pois até com conhecimento em eletrica,já tenho como iniciar umas pesquisa para residência dé minha propriedade…Graçias
No caso, esse seria o uso diário, ou seja, depois de carregadas essas baterias sustentariam a carga por 30 dias, sem necessidade de recarga?
Ou seja, havendo sol por 12 horas, óbvio que não usaria toda a carga das 6 baterias, no mesmo período de 30 dias?
Consumo de 4,63 kWh: Este valor representa o total de energia que a casa usa em um dia inteiro, não por hora, mas isso aqui no exemplo que é calculado que a casa gaste 100 kWh por mês de energia. (precisa saber qual é a realidade da SUA CASA)
Por que usar apenas 30% da carga da bateria? Usar apenas 30% da capacidade de uma bateria (conhecido como profundidade de descarga) ajuda a prolongar a vida útil da bateria. Baterias que são profundamente descarregadas regularmente tendem a ter uma vida útil mais curta.
Por que 6 baterias? Baseando-se no consumo diário da casa do exemplo e na capacidade de cada bateria, você precisaria de um total de baterias que, juntas, possam fornecer energia sem serem descarregadas mais de 30%, suficiente para suprir a demanda de energia da casas POR DIA. Com baterias de 220 Ah em um sistema de 24 volts, seis baterias são necessárias para alcançar a capacidade de armazenamento e tensão adequadas para manter sua casa energizada conforme necessário.
Isso tudo levando em conta que sua casa seria autossuficiente em energia solar.Mas recomendo fortemente conversar com um especialista da sua região para realizar seu projeto, até pq tem a questão da irradiação solar.