Aprenda a calcular quanta energia gera uma placa solar

Em média, um painel solar padrão pode produzir entre 470 W e 585 W de energia por hora em condições ideais. 

Mas para entender melhor como essa produção varia e como calcular a quantidade ideal para o seu projeto, continue a leitura.

Como um painel solar funciona e como gera energia?

Os painéis solares funcionam a partir da conversão da luz solar em eletricidade por meio de células fotovoltaicas. 

Essas células, geralmente feitas de silício, absorvem os fótons da luz solar, gerando um fluxo de elétrons — que conhecemos como eletricidade. 

Essa eletricidade pode ser usada diretamente, armazenada em baterias ou enviada para a rede elétrica, dependendo do tipo de sistema instalado. 

Quanto mais luz solar o painel recebe, mais energia ele pode produzir.

Quanta energia um painel solar consegue produzir?

A produção de energia de uma placa solar depende de sua capacidade em watt-pico (Wp) e das condições de exposição à luz solar. 

kWh e Wp são unidades de medida que correspondem a quilo-watt-hora e watt-pico, respectivamente. Como o kilo significa a multiplicação de um valor por mil, 1.000 Wp é o mesmo que 1 kWp, enquanto 1.000 Wh é o mesmo que 1 kWh.

Para converter de kWh para kWp, ou de kWp para kWh, é necessário entender as condições de operação padrão do sistema e o tempo de uso do módulo fotovoltaico. Isso envolve conhecer a capacidade de geração do painel solar (em kWp) e o número de horas em que ele recebe luz solar suficiente para operar na sua capacidade máxima.

Para entender melhor, vamos analisar alguns modelos de painéis solares, considerando  irradiação solar média de 4,5 kWh/m², com perda de 20%: 

• um painel de 510 Wp pode produzir aproximadamente 56 kWh por mês, o que significa que ele gera cerca de 1,84 kWh por dia em condições ideais; 
• um painel de 545 Wp produz cerca de 58 kWh mensais, ou 1,96 kWh por dia; 
• um painel de 550 Wp, por sua vez, gera em torno de 60 kWh por mês, ou aproximadamente 1,98 kWh por dia; 
• um painel de 585 Wp consegue gerar cerca de 63 kWh por mês, equivalendo a aproximadamente 2,11 kWh diários;
• um painel de 590 Wp produz em torno de 64 kWh mensais, ou cerca de 2,12 kWh por dia. 

Essas variações mostram como a capacidade do painel influencia diretamente na quantidade de energia gerada, permitindo que você escolha o modelo mais adequado às suas necessidades energéticas.

Como calcular a quantidade de placas solares para minha residência?

Calcular a quantidade de placas solares necessárias para atender ao consumo de energia necessária é um passo fundamental para planejar a instalação de um sistema fotovoltaico. Vamos usar como exemplo uma família de 5 pessoas que consome, em média, 500 kWh por mês.

Primeiro, precisamos escolher um modelo de painel solar. Vamos considerar que cada painel a ser instalado tenha 410 W de potência e que a irradiação solar média na localidade seja de 4,5 kWh/m², com uma perda de 20%. Assim, o resultado da energia gerada por painel é igual a 1,476 kWh/dia [410 × 4,5 x (1 – 0,20)].

Cálculo mensal: 1,476 × 30 = 44,28 kWh/mês.

Para determinar quantos painéis são necessários, basta dividir o consumo mensal da residência pela produção mensal de um painel.

No caso do nosso exemplo (família com 5 pessoas):

• 500 kWh ÷ 44,28 kWh/painel = 11,3

Portanto, seriam necessários no mínimo 11 painéis solares de 410 Wp para atender ao consumo mensal de 500 kWh dessa família de 5 pessoas. 

Esse cálculo é baseado em condições ideais de luz solar, e fatores como sombreamento e orientação dos painéis devem ser considerados para garantir a eficiência do sistema.

Para aproveitar o potencial da energia solar, é essencial calcular corretamente o sistema fotovoltaico antes da instalação. Para simplificar esse processo, você pode usar a nossa calculadora solar, que ajuda a estimar o dimensionamento ideal do seu projeto com facilidade.

Quais fatores influenciam a geração de energia das placas solares?

A eficiência de um sistema de energia solar depende de vários fatores que podem tanto colaborar quanto prejudicar a produção de eletricidade.

O primeiro ponto é a incidência de luz solar, afinal, a quantidade que atinge os painéis é o principal fator para a geração de energia. Regiões com maior exposição solar tendem a produzir mais eletricidade. Por outro lado, dias nublados ou chuvosos podem reduzir significativamente a eficiência dos painéis. 

Recomenda-se realizar a medição da radiação solar na área em que o sistema fotovoltaico será instalado. É importante conduzir essa etapa com muito cuidado, levando em consideração as diferentes horas do dia e as potenciais variáveis de energia. Em termos práticos, essa tarefa é feita por um piranômetro, que é o equipamento com maior precisão para esse tipo de cálculo. 

Além disso, outros fatores também têm relevância no dimensionamento e instalação dos equipamentos:

• orientação e inclinação dos painéis: a orientação ideal dos painéis é aquela que maximiza a captação da luz solar ao longo do dia. No Hemisfério Sul, por exemplo, os painéis devem estar voltados para o norte. A inclinação também deve ser ajustada conforme a latitude local para otimizar a exposição solar;
• sombreamento: árvores, prédios ou qualquer outro objeto que faça sombra sobre os painéis solares pode reduzir a quantidade de luz recebida e, consequentemente, a energia gerada;
• manutenção: painéis sujos ou mal conservados podem ter sua capacidade de geração reduzida. Limpeza regular e inspeção dos sistemas são essenciais para manter a sua eficiência;
• qualidade dos equipamentos: a qualidade dos painéis solares e dos inversores também influencia diretamente a produção de energia. Equipamentos de alta qualidade tendem a ser mais eficientes e duradouros.

Entender esses fatores é fundamental para otimizar a instalação e garantir que o sistema solar funcione com a máxima eficiência, proporcionando o maior retorno possível sobre o investimento.

Cálculo da potência do inversor

Realizado o cálculo dos painéis solares, é possível definir a potência do inversor solar ideal para suprir a necessidade de consumo. 

Há uma variedade de modelos e marcas de inversores disponíveis no mercado, e muitos deles são projetados para suportar uma sobrecarga de potência, o que contribui para otimizar os custos e reduzir o tempo de retorno do investimento.

Importante: a sobrecarga, ou overload, refere-se à capacidade máxima de entrada de potência que o inversor pode suportar além de sua potência nominal.

Vamos resgatar o nosso exemplo acima, com o cálculo feito para uma família de 5 pessoas com consumo médio de 500 kWh por mês. Para esse lar, poderia ser utilizado um inversor de 4 kW, com overload de 13%, uma vez que a potência total em painéis seria de 4,5 1 kW (11 painéis x 0,410 kW).

Aqui, um ponto merece uma atenção especial. Se a instalação dos painéis solares acontecer com orientações diferentes, deve-se optar por um inversor que tenha, pelo menos, 02 MPPTs independentes para se obter maior eficácia na geração.

Cálculo da área para instalação dos painéis fotovoltaicos

Com o cálculo de potência de todos os equipamentos em mãos, chega a hora de calcular a área de instalação dos painéis fotovoltaicos. O primeiro passo é saber as dimensões do módulo utilizado.

Ainda no nosso exemplo, como usamos um módulo de 410 W, as dimensões são de 2015 mm de altura × 996 mm de largura. Assim, a fórmula matemática é: 11 painéis x 2,015 m x 0,996 m = 22 m2.

Atenção em instalação sobre telhados: antes de escolher a estrutura que receberá os painéis, é necessário avaliar o tipo das telhas para definir a compatibilidade entre os materiais.

Com isso, vale a pena investir em energia solar?

Investir em energia solar é uma das decisões mais inteligentes que você pode tomar para reduzir suas despesas com energia elétrica e, ao mesmo tempo, contribuir para um futuro mais sustentável. 

Ao instalar painéis solares, você não apenas diminui drasticamente sua conta de luz, como também se protege contra os aumentos nas tarifas de energia ao longo dos anos. 

Os custos dos painéis solares vêm diminuindo muito ao longo dos anos. O retorno do investimento acontece de forma gradual, com a economia mensal na conta de energia se acumulando até que, em poucos anos, o sistema se pague por completo e continue gerando benefícios financeiros por anos.

Além disso, a valorização do imóvel e a independência energética são outros fatores que tornam o investimento ainda mais atraente. 

Se você está considerando essa mudança, agora é o momento ideal para dar o próximo passo. Entre em contato com a nossa equipe de vendas e veja como podemos ajudar você a escolher o sistema solar mais adequado para seu projeto. Afinal, agora você já sabe quanto gera uma placa solar!

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