Ao considerar a instalação de um sistema de energia solar fotovoltaica, duas das perguntas mais frequentes são: quantas placas solares serão necessárias e qual será o investimento total? Para uma residência ou empresa com consumo médio mensal de 800 kWh, vamos detalhar o dimensionamento adequado do sistema e os custos envolvidos.
Entendendo o Dimensionamento de um Sistema Fotovoltaico
O dimensionamento correto de um sistema fotovoltaico depende de diversos fatores, sendo o consumo de energia apenas um deles. Para calcular quantas placas solares são necessárias para um consumo de 800 kWh mensais, precisamos considerar:
O primeiro passo é confirmar o consumo médio mensal. No caso em questão, 800 kWh representa um consumo relativamente alto para uma residência (equivalente a uma casa grande ou uma pequena empresa). É importante analisar as contas de energia dos últimos 12 meses para verificar se há variações sazonais significativas.
A quantidade de energia que cada placa solar consegue gerar varia conforme a irradiação solar da região. O Brasil, por sua localização geográfica, possui excelentes índices de irradiação solar, mas há variações regionais:
• Nordeste: 5,5 a 6,0 kWh/m²/dia (média anual)
• Centro-Oeste: 5,0 a 5,5 kWh/m²/dia
• Sudeste: 4,8 a 5,2 kWh/m²/dia
• Sul: 4,5 a 5,0 kWh/m²/dia
• Norte: 4,8 a 5,5 kWh/m²/dia
Para nosso cálculo, usaremos um valor médio de 5,0 kWh/m²/dia, que é representativo para grande parte do território brasileiro.
3. Potência e Eficiência das Placas Solares
Atualmente, as placas solares residenciais mais comuns no mercado brasileiro possuem potência entre 400Wp e 550Wp (Watts-pico). Para este exemplo, consideraremos placas de 450Wp, que oferecem bom equilíbrio entre custo e eficiência.
Todo sistema fotovoltaico possui perdas, que incluem: – Perdas por temperatura (as placas perdem eficiência em dias muito quentes) – Perdas nos cabos e conexões – Perdas na conversão de energia pelo inversor – Sujeira nas placas – Sombreamento parcial
Em média, considera-se uma perda total de 20% a 25% da energia teórica. Utilizaremos 20% para nosso cálculo.
Cálculo do Número de Placas Solares
Agora, vamos calcular quantas placas solares seriam necessárias para um consumo de 800 kWh mensais:
58. Energia diária necessária: 800 kWh ÷ 30 dias = 26,67 kWh/dia
59. Considerando as perdas do sistema (20%): 26,67 kWh ÷ 0,8 = 33,34 kWh/dia
60. Horas de sol pleno por dia: 5,0 horas (média)
61. Potência do sistema necessária: 33,34 kWh ÷ 5,0 h = 6,67 kWp (kilowatts-pico)
62. Número de placas solares: 6,67 kWp ÷ 0,45 kWp (potência de cada placa) = 14,82 placas
Arredondando para cima, seriam necessárias 15 placas solares de 450Wp para atender um consumo mensal de 800 kWh.
O custo de um sistema fotovoltaico inclui não apenas as placas solares, mas também o inversor, estrutura de fixação, cabeamento, proteções elétricas, projeto e instalação. Vamos detalhar:
• Placas solares: 15 placas de 450Wp a um custo médio de R$ 800 por placa = R$ 12.000
• Inversor: Para um sistema de 6,75 kWp (15 × 0,45 kWp), um inversor adequado custaria aproximadamente R$ 8.000
• Estrutura de fixação: Aproximadamente R$ 3.000
• Cabeamento e proteções elétricas: Aproximadamente R$ 2.000
2. Custos de Projeto e Instalação
• Projeto, homologação e instalação: Aproximadamente R$ 5.000 a R$ 7.000
3. Investimento Total Estimado
Somando todos os custos, o investimento total para um sistema fotovoltaico de 6,75 kWp (15 placas de 450Wp) ficaria entre R$ 30.000 e R$ 35.000.
É importante ressaltar que estes valores são estimativas e podem variar conforme: – Região do país – Qualidade dos equipamentos escolhidos – Complexidade da instalação (tipo de telhado, distância até o quadro elétrico, etc.) – Flutuações de preço no mercado
Para calcular o tempo de retorno do investimento, precisamos estimar a economia mensal na conta de energia:
63. Consumo mensal: 800 kWh
64. Tarifa média de energia: R$ 0,80/kWh (incluindo impostos)
65. Economia mensal: 800 kWh × R$ 0,80 = R$ 640,00
66. Economia anual: R$ 640,00 × 12 = R$ 7.680,00
67. Tempo de retorno simples: R$ 32.500 (valor médio do investimento) ÷ R$ 7.680,00 = 4,23 anos
Portanto, o sistema se pagaria em aproximadamente 4 anos e 3 meses. Considerando que a vida útil do sistema é superior a 25 anos, isso representa mais de 20 anos de economia líquida.
Fatores que Podem Influenciar o Dimensionamento e o Custo
Fatores que Podem Reduzir o Número de Placas ou o Investimento:
• Eficiência energética: Implementar medidas de eficiência energética na residência ou empresa pode reduzir o consumo e, consequentemente, o tamanho do sistema necessário.
• Placas de maior potência: Utilizar placas de 500Wp ou 550Wp reduziria o número total de placas necessárias, embora o custo por placa seja maior.
• Melhor posicionamento: Um posicionamento ideal dos painéis (orientação e inclinação) pode aumentar a geração, reduzindo o número de placas necessárias.
Fatores que Podem Aumentar o Número de Placas ou o Investimento:
• Sombreamento: Áreas com sombreamento parcial podem exigir mais placas ou tecnologias específicas (como microinversores) para compensar a perda de eficiência.
• Limitações de espaço: Telhados pequenos ou com formato irregular podem exigir placas de maior eficiência (e maior custo) para maximizar a geração em espaço limitado.
• Consumo futuro: Se houver previsão de aumento no consumo (por exemplo, aquisição de ar-condicionado ou veículo elétrico), pode ser prudente dimensionar o sistema para essa demanda futura.
Para um consumo mensal de 800 kWh, um sistema fotovoltaico com aproximadamente 15 placas solares de 450Wp seria adequado na maioria das regiões do Brasil. O investimento total estimado ficaria entre R$ 30.000 e R$ 35.000, com um tempo de retorno de aproximadamente 4 anos e 3 meses.
É importante ressaltar que cada caso é único, e um dimensionamento preciso requer análise detalhada das condições específicas do local de instalação, padrão de consumo e objetivos do cliente. Por isso, recomendamos sempre consultar uma empresa especializada, como a Enertrend, para realizar um projeto personalizado.
A Enertrend oferece consultoria gratuita e personalizada, analisando detalhadamente seu consumo, local de instalação e necessidades específicas para apresentar a solução mais adequada e com melhor custo-benefício. Entre em contato conosco para uma avaliação precisa do seu caso e descubra como a energia solar pode transformar sua relação com a energia elétrica.