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Descubra quantas baterias você precisa para uma casa autossuficiente em energia solar off-grid

12 de abril de 2024 às 11:54
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Descubra quantas baterias você precisa para uma casa autossuficiente em energia solar off-grid
Foto: Divulgação/MJ

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?

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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.

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 passo 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.

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