Glauco Diniz Duarte Grupo GD – como calcular energia solar fotovoltaica

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, existem algumas formas de calcular a eficiência de painéis fotovoltaicos.

Pode parecer complexo, mas seguindo um passo a passo, você verá que não é nenhum bicho de sete cabeças.

Ao final deste artigo você saberá como:

Saber o consumo de energia usado para calcular um sistema fotovoltaico;
Como a localização da edificação interfere na eficiência do seu sistema;
Quantidade de painéis necessários;
Calcular a eficiência deste sistema;
Como comparar a eficiência das placas solares.

Continue lendo para saber o passo a passo para Calcular a Eficiência o seu Sistema de Painéis Fotovoltaicos.

Passo 1: Consumo de Energia Excedente para Painel Solar Fotovoltaico

Iniciarmos descobrindo a demanda de energia excedente.

Então, a primeira coisa que precisamos saber é o consumo de energia da edificação. Ou seja, qual foi o consumo em kWh e o valor em reais. Você vai encontrar estas informações na sua tarifa de energia elétrica.

Imagine a seguinte situação:

Você e todos os moradores da sua residência ficam fora por um mês.

Mesmo assim será necessário fazer um pagamento mínimo de energia elétrica.

E isso vai acontecer mesmo se todos os equipamentos estiverem desligados.

Para calcular um sistema de painéis solares fotovoltaicos, é necessário saber o consumo mínimo de energia.

Ao saber este mínimo iremos calcular a energia excedente. E este valor que utilizaremos para calcular a quantidade de painéis necessários.

Portanto, os painéis fotovoltaicos só suprem o consumo de energia excedente.

E como saber qual o consumo de energia mínimo e o consumo de energia excedente?

Ambos irão variar de acordo com o Sistema de entrada da edificação: monofásico, bifásico ou trifásico.

Cada edificação terá um destes sistemas de entrada. E é aqui que analisamos o consumo mínimo da energia da

Monofásico: 30 kWh/mês – o excedente será maior
Bifásico: 50 kWh/mês – o excedente será maior
Trifásico: 100 kWh/mês – o excedente será menor ainda

Ou seja, dependendo do sistema de entrada, você terá um consumo específico.

Vamos agora, analisar um exemplo prático:

Exemplo Prático para instalação de Painel Solar Fotovoltaico:

Etapa 1: separar as informações que temos:

Sistema de Entrada Trifásico, ou seja, consumo mínimo de 100 kWh;
Consumo de energia total de 400 kWh/mês;
Média mensal de pagamento: R$310,00/mês.

Com estes dados é possível saber qual o consumo excedente da edificação: 300 kWh.

Etapa 2: saber qual o custo por kWh na região da edificação.

O custo no Brasil varia entre R$0,60 e R$0,80. No caso do nosso exemplo, o custo ficou em R$0,78, considerando a região de Curitiba.

Podemos agora descobrir o custo mínimo da tarifa. Ou seja, qual o valor a ser pago independente de estar utilizando energia elétrica ou não.

Como o sistema de entrada é trifásico o consumo mínimo é de 100 kWh/mês, resultando em R$78,00 de consumo mínimo.

Etapa 3: saber o consumo de energia excedente por dia.

Para saber o valor de energia excedente por dia, dividiremos o consumo de energia excedente, ou seja, 300 kWh pelos 30 dias do mês. Resultando então em 10 kWh/dia.

Com essa informação, iremos dimensionar um sistema fotovoltaico para gerar 10 kWh/dia. Assim não é necessário pagar para a concessionária.

Ok… E a localização não influencia neste processo?

Passo 2: Localização da Edificação

Como citamos anteriormente, a localização da nossa edificação é Curitiba. E, você provavelmente sabe disso, a incidência solar varia de acordo com as regiões.

A irradiação solar é muito maior em salvador do que eu Curitiba, por exemplo.

Portanto, precisamos calcular o sistema de painéis solares fotovoltaicos em relação ao clima do local da edificação.

Utilizaremos, então, o site do CRESESB e seguiremos os seguintes passos:

acessar o site do CRESESB: http://www.cresesb.cepel.br/
localizar a área de potencial energético;
acessar área de potencial solar;
pegar dados de latitude e longitude do local de edificação no Google Maps;
inserir estes dados no CRESESB;
buscar a análise.

A partir destes dados, o CRESESB te mostrará:

Gráfico de “Irradiação Solar no Plano Horizontal para Localidades Próximas”;
Tabela com o comportamento do sol no decorrer dos meses do ano;
Tabela com a média da Irradiação Solar.

Este último item, a média da Irradiação Solar, é o que utilizaremos para o nosso cálculo. No nosso exemplo a média é de 4,19 kWh/m².

O próximo passo é saber quantas placas fotovoltaicas utilizaremos no nosso sistema.

Passo 3: Quantidade de Placas Fotovoltaicas necessárias

Etapa 1: Calcular a potência de pico de Irradiação Solar

Aqui só precisamos dividir a 10 kWh/dia por 4,19 kWh/m². O valor será 2,39 kWh.

Com essa informação poderemos decidir:

qual placa utilizar;
quantidade de placas necessárias.

Etapa 2: Escolher o Painel Solar Fotovoltaico

O valor da potência das placas fotovoltaicas é o que vai determinar a quantidade das placas. Então é necessário escolher uma placa e colocar a potência no cálculo a seguir:

(Potência pico do sistema x 1000) /Potência dos módulos a serem utilizados

O valor de potência de pico é 2,39;
Escolhemos uma placa com potência de 335W.

Fazendo este cálculo, você provavelmente chegará no valor aproximado de 7,2 módulos.

Mas… todo sistema possui uma porcentagem de perda, é importante estimar isso. A estimativa varie entre 10% e 20%. Neste exemplo, utilizaremos 15%.

Portanto, estimaremos 8,2 módulos de painéis fotovoltaicos.

Ok, mas como posso escolher um bom painel solar dentre tantas opções?

Na sequência apresentaremos como saber a eficiência de um painel fotovoltaico.

Passo 4: Calculando a Eficiência do Painel Solar Fotovoltaico

Com o objetivo de saber a eficiência, você vai checar as dimensões do painel na área de especificações. Com isso encontrará a metragem quadrada do módulo.

Assim, você vai simplesmente dividir pela potência do painel.

Se preferir, você pode dividir esse resultado por 100. Assim terá o valor em porcentagem da eficiência do painel.

É possível fazer esse cálculo para diferentes painéis, compará-los e escolher o mais eficiente.

Passo 5: Analisando os Valores do Painel Solar Fotovoltaico

A fim de ter o custo do sistema de placas solares fotovoltaicas, você multiplica:

O valor em R$ de cada painel;
Quantidade de painéis.

Caso queira estimar e comparar a acessibilidade de diferentes sistemas, você utiliza o valor de cada Watt.

Para saber o valor de cada Watt, você precisa:

Dividir o valor total do sistema pelos watts de cada placa;
Dividir este resultado pela quantidade de painéis.

Assim você também poderá usar esse cálculo para diferentes sistemas, compará-los e escolher o mais eficiente.

Resumindo…

Você viu neste artigo:

O tipo de sistema de entrada interfere no cálculo do sistema de Placas Fotovoltaicas;
A incidência solar varia de acordo com a localização da edificação;
Que a potência das placas determina a quantidade de módulos instalados;
Como usar a dimensão da placa fotovoltaica para calcular a eficiência dela;
Calcular o custo do sistema de placas fotovoltaicas.