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DE QUANTOS PAINÉIS SOLARES EU PRECISO PARA MINHA CASA?

Com muita frequência sou indagado por colegas e conhecidos sobre um assunto que nunca tem uma resposta precisa. De quantos painéis solares eu preciso para minha casa para suprir o meu consumo de energia? Provavelmente você também tem essa mesma dúvida, pois trata-se de uma curiosidade básica sobre sistemas fotovoltaicos.

Considerações iniciais

Em primeiro lugar, é conveniente que você saiba que o que vamos expor neste artigo não é válido para consumidores do grupo A, que são os consumidores do grupo de alta tensão.

O que for explicado aqui, vale para os consumidores do grupo B, os consumidores de baixa tensão. Isto porque os consumidores do grupo A, digamos “têm um valor fixo” a ser pago para a concessionária. É a chamada Demanda Contratada.

Talvez a principal razão pela qual você tenha curiosidade para aprender a fazer o cálculo de quantos painéis você precisa é que em muitos casos os consumidores, pesquisando por melhores e, portanto, por mais baratos orçamentos, tenham recebido valores diferentes e número diferentes de painéis para sua casa ou comércio.

Como é possível que uma mesma casa receba orçamentos distintos não só em termos de valor final dos sistemas, mas até mesmo em número de módulos fotovoltaicos para atender as suas necessidades energéticas? O consumidor, naturalmente, fica confuso e acredita que esteja sendo enganado: por que uma empresa diz que preciso de vinte painéis e outra diz que eu preciso de trinta painéis? Os cálculos não são feitos com base nas mesmas contas de luz? Eles não deveriam ter a mesma precisão? ou pelo menos terem resultados próximos?

Vamos aos cálculos…

Muito bem… Vamos lhe ensinar a fazer tais cálculos e para tanto precisaremos das doze últimas contas de luz da sua casa ou comércio. É com base no seu consumo médio mensal que dimensionaremos seu sistema fotovoltaico.

Se por acaso você está de mudança para uma nova casa e não tem esse histórico de consumo, não se preocupe. É possível fazer uma estimativa bem satisfatória do seu consumo, com base nas características dos seus eletrodomésticos e o tempo diário de uso dos mesmos, a quantidade de pessoas na casa, etc. Mas esse seria assunto para outro artigo.

Pois bem… De posse dos valores do consumo dos últimos doze meses, somaremos estes doze valores e depois dividiremos por doze. Teremos, então, o consumo médio mensal do cliente.

Quanto mais meses, ou quanto maior for o período analisado, melhor, pois teremos uma amostra bem mais representativa do consumo do cliente, seja no inverno ou no verão, por exemplo. O importante é você ficar atento para dividir o resultado da soma das faturas pelo número certo de meses em questão: Se somar o consumo de 12 meses, divida por doze. Se somar o consumo de 24 meses, divida por 24 e assim por diante.

Tendo em mãos o consumo médio mensal, dividiremos este valor por trinta para sabermos qual é o consumo médio diário do cliente.

Você pode questionar o fato de termos meses com 31 dias e até com 28 dias. Não esqueça que estamos pegando uma média. Se você quiser ser mais rigoroso divida 365 por 12 e você terá o número médio de dias no mês igual a 30,42. Use, então, esse valor ao invés de trinta.

Vamos supor que a sua média de consumo é de 700kWh por mês. Então, dividindo 700 por 30,42 teremos 23,01. Ou seja, você consome em média 23,01kWh/dia. Se tivermos um sistema fotovoltaico gerando em média 23,01kWh/dia ao longo de todos os meses do ano, sua necessidade energética será atendida.

Qual é a potência solar da sua área?

O próximo passo para determinarmos a quantidade de painéis necessários para cobrir essa demanda energética é saber qual é a irradiação solar do local onde será instalado o sistema fotovoltaico.

Saber qual é a irradiação solar na área de instalação é necessário porque a eficiência dos painéis depende da intensidade da irradiação solar.

Se eu instalar um sistema fotovoltaico em Gramado – RS e depois transferir esse mesmo sistema (exatamente os mesmos equipamentos) para Mossoró – RN, eu terei uma maior produção de energia solar em Mossoró, pois temos mais potência solar, mais irradiação em Mossoró do que em Gramado.

Para descobrir o potencial solar de qualquer cidade brasileira, nós acessamos o site do CRESESB – Centro de Referência para as Energias Solar e Eólica Sérgio de S. Brito.

O CRESESB lhe dará essa informação gratuitamente. Digite CRESESB no Google e acesse o primeiro link que aparecer. No site do CRESESB, na coluna da esquerda, acesse o quinto item – Potencial Energético. Das três opções que aparecem, acesse Potencial Solar. Rolando a página para baixo, você verá o quadro Coordenada Geográfica. Você deverá preencher os campos Latitude e Longitude que são as coordenadas geográficas da localização onde será instalado o seu sistema fotovoltaico.

E como saber quais são as coordenadas geográficas da localidade onde será feita a instalação? Use para isso, o Google Maps.

Vamos supor que a localidade em questão é a cidadezinha de Luzilândia no interior do Piauí. No canto superior esquerdo no Google Maps, digite o nome da cidade. Depois é só clicar no local da instalação e você verá as coordenadas geográficas que precisa. Na barra de endereços do navegador, também aparecem as coordenadas geográficas. É só copiar os valores, sem o sinal negativo, e colar nos campos requeridos no site do CRESESB.

Não se preocupe em conseguir as coordenadas geográficas do lugar exato da instalação, pois o CRESESB faz as medições por cidade e não por ruas específicas. É suficiente pegar a localização mais próxima da instalação.

Após preencher os campos da latitude e longitude clique em Buscar. Você verá uma tabela com vários valores referentes a localidade que você escolheu. O que nos interessa é a linha Maior Média Anual da tabela. Vamos até a coluna intitulada Média e pegamos o valor que consta no cruzamento desta linha e desta coluna, no nosso caso o valor é 5,62.

Observe que na coluna da tabela intitulada Inclinação, na linha Maior Média Anual consta o valor 4^oN. Esse valor é o valor da inclinação para o norte, que os painéis fotovoltaicos deveriam ter, nesse local de instalação, para obterem a máxima incidência da luz solar.

De posse do valor da Maior Média Anual (5,62) e do valor do consumo médio diário (23,01kWh), vamos calcular a potência do sistema em quilowatts pico. Para tanto, dividimos 23,01 por 5,62. O que nos dá uma potência de sistema de 4,09 kWp (quilowatts pico). E o que significa esse valor? Significa que essa é a potencia máxima do sistema.

Devemos considerar as perdas do sistema

Um outro detalhe importante a ser considerado diz respeito as perdas que ocorrem naturalmente em todo o sistema fotovoltaico, durante o processo de geração de energia: perdas no cabeamento; no inversor; perdas por inclinação e direção inadequada dos painéis; etc.

Existem vários softwares que nos auxiliam no cálculo dessas perdas. Mas não há necessidade de tanto rigor nesses cálculos. Pela experiência e pelo consenso entre os instaladores, mundo fora, sabemos que estas perdas ficam em torno de 25%. Portanto temos que considerar um rendimento de 75% do nosso sistema.

Temos, então, que pegar os 4,09 quilowatts pico e dividir por 0,75. Mas porque 0,75?

Se nós temos 25% de perda, isto significa que nós teremos uma eficiência no sistema de 75%, ou seja, 100% – 25% o que resulta em 75% de eficiência. Então, para calcularmos a potência real do nosso sistema, considerando que ele tem perdas de 25% ou eficiência de 75%, a gente divide por 0,75 o valor previamente calculado que são os 4,09 quilowatts pico.

Então, 4,09 dividido por 0,75 teremos 5,45. Essa é a potencia real que vai suprir a nossa necessidade: 5,45 kWp.

5,45kWp vão gerar em média 23,01kWh/dia, que são suficientes para a geração de 700kWh por mês que é o que precisamos.

Mais um detalhe…

Antes do cálculo final para conhecermos a quantidade de painéis que nosso sistema precisa, temos que levar em conta mais um detalhe… os painéis são diferentes no que diz respeito a potência, ou seja, o quanto eles produzem de energia.

Existem painéis de 335W, de 340W, 345W, 400W, etc. Dependendo de qual painel você escolher, a quantidade vai variar. E como eu faço essa escolha?

Um dos critérios que você deve levar em conta para escolher os painéis, diz respeito a área disponível para instalação. Se você dispõe de pouca área em seu telhado, você deve escolher painéis mais potentes, pois assim a quantidade de painéis será menor. Se a disponibilidade de área não for problema, painéis menos potentes podem ser instalados.

Vamos optar, a título de exemplo, por painéis de 400W. Então, se eu preciso de 5,45 kWp, quantos painéis de 400W eu terei que usar para chegar a 5,45kWp?

5,45 kWp é o mesmo que 5450Wp. Lembrando que o prefixo quilo (k) significa 1000. Então dividiremos 5450 por 400. O resultado é 13,62. Essa é a quantidade de painéis que você precisa para suprir sua demanda de 5,45kWp. Mas como não existe 0,62 painel solar, devemos arredondar esse valor para mais. Devemos adquirir 14 painéis de 400W cada um.

Se tivéssemos escolhido painéis de 335W, teríamos: 5450 dividido por 335 igual a 16,26. Arredondando para mais, a quantidade de painéis nesse caso seria de 17 painéis.

Como o leitor pode ver, a quantidade de painéis varia em função de vários detalhes que são considerados pelo projetista do seu sistema fotovoltaico. A localização da instalação, inclinação dos módulos, incidência solar, potência dos módulos fotovoltaicos, etc. A variação da quantidade de painéis pode ser por erro também. Não podemos descartar essa possibilidade. O que importa é que a potência final atingida pelo sistema fotovoltaico deve ser a mesma independente da quantidade de módulos.