Como dimensionar um sistema solar off-grid passo a passo

Dimensionar um sistema off-grid é responder a uma pergunta: quanta energia você precisa por dia e por quanto tempo precisa guardá-la?

Este guia mostra o mesmo método que usamos nos kits do site e na calculadora.

Passo 1: levante o consumo diário

Para cada aparelho, multiplique a potência pelas horas de uso por dia.

Consumo (Wh/dia) = Potência (W) × Horas por dia × Quantidade

Se o aparelho passa pelo inversor, some cerca de 10% de perda. No exemplo, a bateria precisa entregar cerca de 2.190 Wh por dia.

Passo 2: escolha a tensão do sistema

• Até 1,5 kWh/dia e inversor de até 1.000 W: 12 V.
• Até 4,5 kWh/dia e inversor de até 2.000 W: 24 V.
• Acima disso: 48 V.

Tensões maiores reduzem a corrente, o que permite cabos mais finos e menos perdas. Entenda melhor em 12 V, 24 V ou 48 V.

Passo 3: calcule os painéis

A fórmula considera as horas de sol pico (HSP) da sua região e as perdas reais do sistema.

Potência dos painéis (Wp) = Energia diária ÷ Eficiência da bateria ÷ (HSP × 0,80)

O fator 0,80 cobre temperatura, sujeira, cabos e conversão do controlador. A eficiência da bateria é de 0,95 para lítio e 0,85 para chumbo-ácido.

Exemplo: 2.190 ÷ 0,95 ÷ (4,8 × 0,80) = 600 Wp. Na prática, 2 painéis de 550 W ou 3 de 200 W.

Veja a HSP da sua região em horas de sol pico por região do Brasil.

Passo 4: calcule o banco de baterias

Capacidade (Wh) = Energia diária × Dias de autonomia ÷ Profundidade de descarga

• Lítio LiFePO4: profundidade de descarga de 80%.
• Chumbo-ácido estacionária: 50%.

Exemplo com lítio e 1,5 dia de autonomia: 2.190 × 1,5 ÷ 0,80 = 4.106 Wh. Em 24 V, isso dá 171 Ah, arredondados para 200 Ah.

Detalhes em como calcular o banco de baterias.

Passo 5: escolha o controlador

Corrente do controlador (A) = Potência dos painéis ÷ Tensão da bateria × 1,25

Exemplo: 1.100 Wp ÷ 24 V × 1,25 = 57 A, então um MPPT de 60 A.

Confira também a tensão máxima de entrada do controlador. Ela precisa ser maior que a soma do Voc dos painéis em série, com margem para dias frios.

Passo 6: escolha o inversor

O inversor precisa atender duas condições:

• Potência contínua: a soma dos aparelhos ligados ao mesmo tempo, com 25% de folga.
• Potência de pico: a partida de motores, que pode chegar a 6 vezes a potência nominal.

Exemplo: geladeira e TV somam 210 W, mas a partida do compressor chega a cerca de 800 W. Um inversor senoidal pura de 1.000 W atende com segurança.

Passo 7: cabos e proteções

Por fim, defina as bitolas e os dispositivos de proteção de cada trecho:

• Painéis → controlador.
• Controlador → bateria.
• Bateria → inversor (o trecho de maior corrente).
• Saída CA do inversor.

Veja como em bitola de cabos em sistema solar e disjuntores, fusíveis e DPS.

Resumo do exemplo

Quer fazer o cálculo com os seus aparelhos? Use a calculadora off-grid.