Qual o tamanho de bateria solar que preciso？

Hoje estamos a aprofundar o processo de seleção do tamanho ideal das baterias, do tipo de bateria a escolher e muito mais. O ponto focal da nossa discussão será determinar o tamanho adequado da bateria de que necessita.

Começando pelo básico, pretendemos integrar baterias em sistemas de energia solar. Basicamente, uma bateria é um grupo de baterias que funcionam em conjunto, fornecendo energia quando não há luz solar. A tecnologia de bateria correta e o tamanho adequado da bateria podem oferecer energia suficiente para as suas necessidades elétricas durante períodos sem sol. Entre a vasta gama de tecnologias de baterias disponíveis, as baterias de chumbo-ácido, incluindo os tipos de chumbo-ácido líquido, são normalmente utilizadas. energia que as baterias de chumbo-ácido . Em termos de densidade energética, não deixa de ser uma vitória para as baterias de iões de lítio, com uma capacidade de 150 watts-hora por quilograma, em comparação com 40 watts-hora para as baterias de chumbo-ácido. Têm também uma vida útil mais longa, com um ciclo de vida três vezes maior. Mas, quando se trata de energia utilizável, as baterias de iões de lítio são recomendadas para cerca de 85% de utilização, enquanto as baterias de chumbo-ácido são recomendadas para 50%.

Ao discutir a bateria em relação a um sistema de painel solar fora da rede, estamos essencialmente a referir-nos a um sistema fora da rede que depende do armazenamento da bateria para fornecer eletricidade durante os períodos sem luz solar. Como tal, é imperativo que os nossos cálculos sejam precisos, evitando potenciais falhas de energia. O passo inicial é determinar com precisão os seus requisitos diários de consumo de energia. Para este cálculo é necessário ser o mais detalhado possível. Embora possa utilizar dados históricos existentes, também é crucial considerar a duração durante a qual utiliza cada carga individual diariamente.

Tomemos como exemplo uma situação única, digamos que decidiu mudar-se para um local isolado e viver numa pitoresca cabana de madeira, ortogonalmente distante dos movimentados centros da civilização. Sob tais condições, certos utilitários como um congelador tornam-se uma necessidade. Se eu empregasse um congelador convencional de 30 watts para este fim, isso levaria a um consumo diário de energia de 720 watts. A próxima peça do puzzle é a segunda carga - um mini frigorífico. Com base em cenários da vida real, calculei os quilowatts-hora que tende a consumir num ano, converti-os numa taxa de consumo de eletricidade por hora e, finalmente, multipliquei-a pelas 24 horas do dia. O resultado obtido é um consumo diário de 856 watts-hora. Além disso, provavelmente desejaríamos utilizar diversas formas de entretenimento e dispositivos eletrónicos. Aqui, temos um portátil típico, que consome aproximadamente 80 watts quando operacional, e como o utilizamos, digamos, três horas por dia, a energia consumida chega aos 240 watts-hora.

Estes números podem parecer diminutos, mas quando se consideram necessidades como um telemóvel, que precisa de ser carregado todas as noites, são mais 12 watts-hora por dia. Assumindo que também quer ver televisão à noite, precisará de uma TV LCD ou LED, ou qualquer outra variante. Normalmente, os televisores mais pequenos oscilam em torno dos 100-120 watts. Suponha que consideramos um televisor de 120 watts que funciona duas horas por dia, estamos a considerar um consumo de 240 watts-hora. Assim sendo, ao somar todos estes números individuais de utilização de energia, teríamos um consumo diário total de 2.068 watts-hora.

O passo seguinte envolve decidir quantos dias de energia de reserva considera necessário armazenar nessas baterias. Embora esta decisão dependa muito da preferência pessoal, existem certos factores que podem potencialmente influenciá-la. O principal deles seriam as condições meteorológicas na sua localização específica. Lamentavelmente, a energia solar disponível difere de região para região. Certos locais tendem a sofrer cobertura de nuvens em grande escala, um fenómeno que infelizmente deixa os seus painéis solares subutilizados em dias em que mesmo o tempo parcialmente nublado compromete a sua eficiência operacional. Para efeitos desta ilustração, vamos supor que optamos por uma reserva de eletricidade equivalente a três dias.

O meu conselho pessoal para determinar o número de dias de reserva seria procurar um mínimo de dois dias de energia de reserva, embora possa haver circunstâncias que justifiquem um buffer maior. Por exemplo, se vive em locais que suportam uma extensa cobertura nublada, como Seattle, pode considerar ter um excedente de dois a três dias. Agora que já verificámos a quantidade de energia que precisamos de reservar, multiplicamos esse valor pelo consumo diário de energia que calculámos anteriormente. Portanto, três dias multiplicados por 2.068 watts-hora dão-nos 6.204 watts-hora.

Vamos agora aplicar a lei de Ohm para converter os watts-hora que acabámos de calcular em ampères-hora. Para o conseguir, dividimos 6.204 watts-hora pela voltagem da bateria; neste caso, utilizaremos 48 volts, o que nos dá um total de 129,25 amperes-hora – a capacidade cumulativa da nossa bateria. Mas aqui fica a advertência: posso ter simplificado demasiado a explicação até agora. Na verdade, o número que calculamos é a energia de que necessitamos diariamente e, embora os cálculos sejam certamente precisos, devido aos mecanismos internos de funcionamento das baterias, especialmente das baterias de chumbo-ácido, se selecionar esta rota, não poderão ser descarregadas mais de 50 % sem causar impacto na duração da bateria.

Como tal, precisamos de ter em conta este nível de descarga de 50%, um aspeto que influencia fortemente a longevidade do seu sistema de armazenamento de baterias. Se decidir esgotar rotineiramente as suas baterias até 50%, é improvável que a sua longevidade seja impressionante. No entanto, com dimensões adequadas da bateria, relegar as baterias para uma descarga de 25% deverá aumentar subsequentemente a sua vida útil.