O tamanho da bateria recomendado para um sistema solar doméstico varia com base nas necessidades energéticas individuais, mas geralmente varia entre 10 kWh e mais de 100 kWh, dependendo do consumo diário e da duração de reserva desejada.
A escolha do tamanho correto da bateria para o seu sistema solar depende do consumo diário de energia, das necessidades de reserva e muito mais. Eis como o calcular.
Fórmula:
Tamanho da bateria (kWh) = (consumo diário de energia + necessidade de energia de reserva) × (1 + perdas do sistema) ÷ profundidade de descarga (DoD)
Quer saber quanto espaço de armazenamento precisa? Vamos decompô-lo em passos simples.
Consumo diário de energia
Compreender o seu consumo diário de energia é o primeiro passo para selecionar o tamanho certo da bateria. Quanto mais energia a sua casa consome, maior deve ser o tamanho da bateria.
O cálculo do consumo diário de energia ajuda-o a compreender a quantidade de armazenamento necessária para o seu sistema solar doméstico.
O seu consumo diário de energia inclui tudo, desde luzes e electrodomésticos a sistemas de aquecimento e refrigeração. Para determinar a quantidade de energia que consome diariamente, é necessário recolher dados do seu contador elétrico ou das facturas de energia. Eis um exemplo de como o calcular:
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Descubra a sua utilização diária: Se a sua fatura mensal de eletricidade indicar 900 kWh, pode dividi-la por 30 para obter o consumo diário:
900 kWh ÷ 30 dias = 30 kWh/dia. -
Verificar a utilização do aparelho: Identifique os aparelhos que consomem muita energia, como os aparelhos de ar condicionado, os aquecedores e os fornos. Multiplique a potência pelo tempo de utilização de cada aparelho para estimar o seu consumo diário.
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Soma do consumo total: Some a utilização de todos os aparelhos e dispositivos da sua casa para obter o seu consumo diário total.
| Electrodomésticos | Potência (W) | Horas por dia | Consumo de energia (kWh) |
|---|---|---|---|
| Ar condicionado | 2000 | 5 | 10 kWh |
| Frigorífico | 150 | 24 | 3,6 kWh |
| Iluminação (LEDs) | 100 | 4 | 0,4 kWh |
| Máquina de lavar roupa | 500 | 1 | 0,5 kWh |
| Utilização diária total | 14,5 kWh |
Necessidades de energia de reserva
As suas necessidades de energia de reserva dependem do que pretende fazer funcionar durante uma falha de energia. Precisa de alimentar toda a casa ou apenas os aparelhos essenciais?
As necessidades de energia de reserva dependem dos aparelhos que pretende fazer funcionar durante uma falha de energia. Isto influenciará o tamanho da bateria.
Quando a rede eléctrica se desliga, pode querer apenas alimentar dispositivos críticos como o seu frigorífico, luzes ou equipamento médico. Considere estes factores:
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Cargas essenciais1: Identifique os dispositivos que precisa de manter em funcionamento. Uma bateria mais pequena pode ser suficiente se estiver apenas a alimentar aparelhos básicos como as luzes, o frigorífico e as ventoinhas.
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Duração da cópia de segurança2: Quanto tempo precisa que a energia de reserva dure? Este fator influenciará o tamanho da bateria. Por exemplo, se precisar de 3 kWh durante 24 horas, precisa de um sistema que possa fornecer esse valor durante todo o período.
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Requisitos de potência de pico3: Alguns aparelhos, como os aparelhos de ar condicionado ou as bombas, requerem um pico inicial elevado de energia. Certifique-se de que a sua bateria consegue suportar estes picos.
| Electrodomésticos | Potência (W) | Horas necessárias | Energia total necessária (kWh) |
|---|---|---|---|
| Frigorífico | 150 | 24 | 3,6 kWh |
| Luzes | 100 | 4 | 0,4 kWh |
| Equipamento médico | 200 | 6 | 1,2 kWh |
| Necessidade total de cópias de segurança | 5,2 kWh |
Profundidade de descarga (DoD)
O Profundidade de descarga (DoD)4 é a quantidade da capacidade da bateria que é utilizada antes de ser recarregada. Um DoD mais elevado significa a utilização de mais energia armazenada na bateria.
A DoD afecta o tempo de vida e a eficiência da bateria. Uma DoD mais baixa prolonga a vida útil da bateria, mas fornece menos energia utilizável.
Por exemplo, se tiver uma bateria de 10 kWh com um DoD de 80%, pode utilizar 8 kWh antes de precisar de recarregar. Eis como o considerar:
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Escolha o seu DoD: As baterias como LiFePO4 têm frequentemente um DoD de 80-90%. Quanto mais elevado for o DoD, mais potência pode ser utilizada, mas à custa de uma vida útil mais curta.
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Equilíbrio entre utilização e longevidade: Se pretender um sistema mais duradouro, opte por uma bateria com um DoD mais baixo. No entanto, se precisar de um armazenamento de energia mais imediato, escolha uma bateria que permita descargas mais profundas.
| Tipo de bateria | Capacidade total (kWh) | DoD (%) | Capacidade utilizável (kWh) |
|---|---|---|---|
| LiFePO4 | 10 | 80 | 8 |
| Chumbo-ácido | 10 | 50 | 5 |
Perdas do sistema
Os sistemas solares não são 100% eficientes e alguma energia é perdida durante a conversão de corrente contínua para corrente alternada, bem como durante o armazenamento e a recuperação.
Tenha em conta as perdas do sistema quando dimensionar a sua bateria. Espere 10-20% de perda de energia no seu sistema.
As perdas típicas num sistema solar incluem:
- Perdas do inversor: A conversão da corrente contínua dos painéis em corrente alternada para utilização em sua casa provoca uma perda de energia de cerca de 10-15%.
- Perdas de bateria: O armazenamento de energia na bateria também incorre numa perda, normalmente de cerca de 5-10%.
- Cablagem e outras perdas: A energia pode perder-se nos fios, conectores e controladores de carga.
Para estimar a energia total de que necessita, acrescente uma margem de 20-30% às suas necessidades energéticas diárias. Por exemplo, se as suas necessidades diárias de energia forem de 30 kWh, deve dimensionar o seu sistema para ter em conta as perdas, tendo como objetivo um total de 36-39 kWh.
| Fonte de energia | Perda de energia (%) | Necessidade ajustada (kWh) |
|---|---|---|
| Painéis para bateria | 10 | 33 kWh |
| Bateria para casa | 10 | 30 kWh |
| Perda total | 20 | 36 kWh |
Exemplo de cálculo
Agora que já abordámos os principais factores, vamos juntá-los num exemplo de cálculo.
Um exemplo do mundo real ajuda a reunir todos os factores para estimar o tamanho da bateria necessária.
Eis um exemplo para calcular o tamanho da bateria solar:
- Consumo diário de energia: Utiliza 30 kWh por dia, com base nos aparelhos e nos padrões de utilização.
- Necessidades de energia de reserva: São necessários 5 kWh para 24 horas de autonomia.
- Profundidade de descarga: Escolha uma bateria com 80% DoD, o que significa que irá utilizar 8 kWh dos 10 kWh de capacidade da bateria.
- Perdas do sistema: Fator de perda de energia 20% para o sistema.
Necessidade total de energia = 30 kWh (consumo diário) + 5 kWh (necessidade de reserva) = 35 kWh
Contabilizar as perdas do sistema: 35 kWh × 1,2 = 42 kWh.
Agora, escolha uma bateria com 80% DoD, pelo que precisará de uma bateria de 52,5 kWh para satisfazer as suas necessidades.
| Fator | Valor |
|---|---|
| Utilização diária | 30 kWh |
| Necessidade de backup | 5 kWh |
| Perdas do sistema | 20% |
| Tamanho total da bateria | 52,5 kWh |
Conclusão
Para determinar o tamanho correto da bateria, considere a utilização diária, as necessidades de cópia de segurança, o DoD, as perdas do sistema e as suas necessidades específicas.
Nota de rodapé:
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Esta ligação explica Cargas essenciaisajudando os utilizadores a determinar os dispositivos críticos a que devem dar prioridade durante as falhas de energia. ↩
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Esta ligação explica Duração da cópia de segurançaque explica como dimensionar uma bateria para satisfazer as necessidades energéticas ao longo do tempo. ↩
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Esta ligação descreve Requisitos de potência de picoincluindo a forma como as baterias lidam com picos de energia para dispositivos de grandes dimensões. ↩
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Esta ligação explica Profundidade de descarga (DoD)ajudando os utilizadores a compreender a sua importância na utilização e longevidade da bateria. ↩
