Investir em um sistema solar é uma solução inteligente para os proprietários de casas no longo prazo, especialmente nos ambientes atuais em que as crises energéticas ocorrem em muitos lugares.O painel solar pode funcionar por mais de 30 anos, e também as baterias de lítio estão tendo vida útil mais longa à medida que a tecnologia se desenvolve.

Abaixo estão as etapas básicas que você precisa seguir para dimensionar um sistema solar ideal para sua casa.

Passo 1: Determine o consumo total de energia da sua casa

Você precisa saber a potência total utilizada pelos seus eletrodomésticos.Isso é medido pela unidade de quilowatt/hora, diariamente ou mensalmente.Digamos que o equipamento total da sua casa consome 1.000 watts de energia e funciona 10 horas por dia:

1000w * 10h = 10kwh por dia.

A potência nominal de cada eletrodoméstico pode ser encontrada no manual ou em seus sites.Para ser preciso, você pode pedir ao pessoal técnico para medi-los com ferramentas profissionais adequadas, como um medidor.

Haveria alguma perda de energia do seu inversor ou o sistema estaria em modo de espera.Adicione 5% a 10% de consumo de energia extra de acordo com seu orçamento.Isso seria levado em consideração ao dimensionar suas baterias.É fundamental comprar um inversor de qualidade.(Saiba mais sobre nossos inversores rigorosamente testados)

Etapa 2: avaliação do local

Agora você precisa ter uma ideia geral sobre quanta energia solar você pode obter diariamente, em média, para saber quantos painéis solares precisará instalar para atender às suas necessidades diárias de energia.

As informações da energia solar podem ser coletadas no Mapa das Horas Solares do seu país.O mapeamento dos recursos de radiação solar pode ser encontrado em https://globalsolaratlas.info/map?c=-10.660608,-4.042969,2

Agora, vamos pegarDamasco, Síriacomo um exemplo.

Vamos usar 4 horas médias de sol como exemplo, conforme lemos no mapa.

Os painéis solares são projetados para serem instalados a pleno sol.A sombra afetará o desempenho.Mesmo a sombra parcial em um painel terá um grande impacto.Inspecione o local para garantir que seu painel solar ficará exposto ao sol durante os horários de pico diários.Lembre-se de que o ângulo do sol muda ao longo do ano.

Existem algumas outras considerações que você precisa lembrar.Podemos falar sobre eles ao longo do processo.

Etapa 3: Calcular o tamanho do banco de baterias

Agora temos informações básicas para dimensionar o conjunto de baterias.Depois que o banco de baterias for dimensionado, podemos determinar quantos painéis solares são necessários para mantê-lo carregado.

Primeiramente, verificamos a eficiência dos inversores solares.Normalmente os inversores vêm com controlador de carga MPPT integrado com eficiência superior a 98%.(Confira nossos inversores solares).

Mas ainda é razoável considerar 5% de compensação por ineficiência quando fazemos o dimensionamento.

No nosso exemplo de 10 kWh/dia baseado em baterias de lítio,

10 KWh x 1,05 compensação de eficiência = 10,5 KWh

Esta é a quantidade de energia retirada da bateria para fazer a carga passar pelo inversor.

Como a temperatura ideal de trabalho da bateria de lítio é entre 0℃para 0~40℃, embora sua temperatura de trabalho esteja na faixa de -20℃~60℃.

As baterias perdem capacidade à medida que a temperatura diminui e podemos usar o gráfico a seguir para aumentar a capacidade da bateria, com base na temperatura esperada da bateria:

Para o nosso exemplo, adicionaremos um multiplicador de 1,59 ao tamanho do nosso banco de baterias para compensar uma temperatura da bateria de 20°F no inverno:

10,5 kWhx 1,59 = 16,7 kWh

Outra consideração é que ao carregar e descarregar baterias, há perda de energia e, para prolongar a vida útil das baterias, não é recomendável descarregá-las totalmente.(Normalmente mantemos o DOD superior a 80% (DOD = profundidade de descarga).

Assim obtemos a capacidade mínima de armazenamento de energia: 16,7KWh * 1,2 = 20KWh

Isto é para um único dia de autonomia, então precisamos multiplicá-lo pelo número de dias de autonomia necessária.Para 2 dias de autonomia, seria:

20 kWh x 2 dias = 40 kWh de armazenamento de energia

Para converter watt-hora em ampère-hora, divida pela tensão da bateria do sistema.No nosso exemplo:

40Kwh ÷ 24v = 1667Ah banco de baterias 24V

40Kwh ÷ 48v = 833 Ah 48V banco de baterias

Ao dimensionar um banco de baterias, considere sempre a profundidade de descarga ou quanta capacidade é descarregada da bateria.Dimensionar uma bateria de chumbo-ácido para uma profundidade de descarga máxima de 50% prolongará a vida útil da bateria.As baterias de lítio não são tão afetadas por descargas profundas e normalmente podem suportar descargas mais profundas sem afetar substancialmente a vida útil da bateria.

Capacidade mínima total necessária da bateria: 2,52 quilowatts-hora

Observe que esta é a quantidade mínima de capacidade da bateria necessária, e aumentar o tamanho da bateria pode tornar o sistema mais confiável, especialmente em áreas propensas a tempo nublado prolongado.

Etapa 4: descubra quantos painéis solares você precisa

Agora que determinamos a capacidade da bateria, podemos dimensionar o sistema de carregamento.Normalmente utilizamos painéis solares, mas uma combinação de energia eólica e solar pode fazer sentido para áreas com bons recursos eólicos ou para sistemas que requerem mais autonomia.O sistema de carregamento precisa produzir o suficiente para substituir totalmente a energia retirada da bateria, ao mesmo tempo que contabiliza todas as perdas de eficiência.

Em nosso exemplo, com base em 4 horas de sol e 40 Wh por dia de necessidade de energia:

40KWh / 4 horas = tamanho do painel solar de 10 quilo watts

No entanto, precisamos de outras perdas no nosso mundo real causadas por ineficiências, tais como queda de tensão, que geralmente são estimadas em cerca de 10%:

10Kw÷0,9 = tamanho mínimo de 11,1 KW para o conjunto fotovoltaico

Observe que este é o tamanho mínimo para o arranjo fotovoltaico.Uma matriz maior tornará o sistema mais confiável, especialmente se nenhuma outra fonte de energia de reserva, como um gerador, estiver disponível.

Esses cálculos também pressupõem que o painel solar receberá luz solar direta e desobstruída das 8h às 16h durante todas as estações.Se todo ou parte do painel solar estiver à sombra durante o dia, será necessário fazer um ajuste no tamanho do painel fotovoltaico.

Uma outra consideração precisa ser abordada: as baterias de chumbo-ácido precisam ser totalmente carregadas regularmente.Eles exigem um mínimo de cerca de 10 amperes de corrente de carga por 100 amperes-hora de capacidade da bateria para uma vida útil ideal da bateria.Se as baterias de chumbo-ácido não forem recarregadas regularmente, provavelmente irão falhar, geralmente no primeiro ano de operação.

A corrente de carga máxima para baterias de chumbo-ácido é normalmente em torno de 20 amperes por 100 Ah (taxa de carga C/5 ou capacidade da bateria em amperes-hora dividida por 5) e algo entre essa faixa é ideal (10-20 amperes de corrente de carga por 100ah ).

Consulte as especificações da bateria e o manual do usuário para confirmar as diretrizes de carregamento mínimo e máximo.O não cumprimento dessas diretrizes normalmente anulará a garantia da bateria e causará risco de falha prematura da bateria.

Com todas essas informações, você obterá uma lista das configurações a seguir.

Painel solar: Watt11.1KW20 unidades de painéis solares de 550w

25 unidades de painéis solares de 450 W

Bateria40KWh

1700AH a 24V

900AH @ 48V

Já o inversor é selecionado com base na potência total das cargas que você precisaria para operar.Nesse caso, um eletrodoméstico de 1000w, um inversor solar de 1,5kw seria suficiente, mas na vida real, as pessoas precisam operar mais cargas ao mesmo tempo por diferentes períodos de tempo diariamente, é recomendado comprar energia solar de 3,5kw ou 5,5kw inversores.

Estas informações pretendem servir como um guia geral e há muitos fatores que podem influenciar o tamanho do sistema.

Se o equipamento for crítico e estiver em local remoto, vale a pena investir em um sistema superdimensionado porque o custo de manutenção pode rapidamente ultrapassar o preço de alguns painéis solares ou baterias extras.Por outro lado, para determinados aplicativos, você poderá começar aos poucos e expandir mais tarde, dependendo do desempenho.O tamanho do sistema será determinado, em última análise, pelo seu consumo de energia, pela localização do local e também pelas expectativas de desempenho com base em dias de autonomia.

Se precisar de ajuda neste processo, não hesite em contactar-nos e podemos projetar um sistema para as suas necessidades com base na localização e nos requisitos energéticos.