Para este exercício consideramos uma casa confortável para uma família com 4 pessoas.
Para determinar a configuração de um sistema fotovoltaico para uma casa com cinco cômodos, quatro moradores, quatro aparelhos de ar-condicionado e dois computadores desktop, é necessário estimar o consumo de energia da residência. Vamos considerar o consumo médio de cada aparelho para realizar esse cálculo.
1. Estimativa do Consumo de Energia
1.1 Aparelhos de ar-condicionado:
Supondo que cada aparelho de ar-condicionado tenha uma potência de 1.200 watts e seja utilizado por 8 horas diárias: 4 aparelhos x 1.200 W x 8 horas = 38.400 Wh/dia = 38,4 kWh/dia.
1.2 Computadores desktop:
Supondo que cada computador tenha uma potência de 300 watts e seja utilizado por 8 horas diárias: 2 computadores x 300 W x 8 horas = 4.800 Wh/dia = 4,8 kWh/dia.
1.3 Consumo médio de energia dos moradores:
Considerando uma média de 4 kWh por dia por morador para iluminação, eletrodomésticos e outros aparelhos:4 moradores x 4 kWh = 16 kWh/dia.
Total estimado de consumo diário: 38,4 kWh (ar-condicionado) + 4,8 kWh (computadores) + 16 kWh (outros) = 59,2 kWh/dia.
1.4 Dimensionamento do Sistema Fotovoltaico
Para calcular a quantidade de painéis solares necessários, consideramos a radiação solar média diária na região. Supondo uma média de 5 horas de pico solar por dia:
Energia necessária por dia: 59,2 kWh
Energia necessária por hora de pico solar: 59,2 kWh / 5 h = 11,84 kW
Painéis solares necessários:
Se cada painel solar de 330 W gera aproximadamente 1,65 kWh por dia (330 W x 5 h = 1.65 kWh):
Quantidade de painéis necessários: 59,2 kWh / 1,65 kWh = 35,88 (arredondando para 36 painéis).
Sistema de Armazenamento (Baterias)
Para suportar 40% da demanda durante a noite: Energia necessária à noite: 59,2 kWh x 40% = 23,68 kWh
Capacidade das baterias:
Se utilizarmos baterias de íon-lítio com capacidade de 5 kWh:
Quantidade de baterias necessárias: 23,68 kWh / 5 kWh = 4,74 (arredondando para 5 baterias).
1.5 Resumo da Configuração
- Painéis solares: 36 painéis de 330 W.
- Energia gerada diariamente: 59,4 kWh.
- Baterias: 5 baterias de 5 kWh cada, totalizando 25 kWh de armazenamento.
Essa configuração deve atender às necessidades de energia da casa, considerando a estimativa de consumo fornecida. É importante realizar uma análise detalhada com um profissional especializado para ajustar esses valores às necessidades específicas e à localização da residência.
2. Investimento no sistema proposto no item 1.
Para estimar o investimento necessário para a instalação de um sistema fotovoltaico no Brasil com a configuração mencionada, precisamos considerar os Investimentos dos principais componentes: painéis solares, inversores, baterias, estrutura de montagem, e a instalação. Vamos fazer uma estimativa com base em preços médios do mercado brasileiro em julho de 2024. Esses preços podem variar de um mês para outro, ao fazer sua estimativa consulte o mercado no momento da sua cotação.
2.1. Painéis Solares
Quantidade: 36 painéis de 330 W
Preço médio por painel: R$ 1.200,00
Investimento total dos painéis: 36 x R$ 1.200,00 = R$ 43.200,00
2.2. Inversores
Potência necessária: 11,84 kW (considerando margem de segurança, utilizaremos inversores de 12 kW)
Preço médio do inversor de 12 kW: R$ 12.000,00
Investimento total dos inversores: R$ 12.000,00
2.3. Baterias
Quantidade: 5 baterias de 5 kWh cada
Preço médio por bateria de 5 kWh: R$ 10.000,00
Investimento total das baterias: 5 x R$ 10.000,00 = R$ 50.000,00
2.4. Estrutura de Montagem e Cabos
Investimento estimado (aproximadamente 10% do Investimento dos painéis): 0,10 x R$ 43.200,00 = R$ 4.320,00
2.5. Mão de Obra e Instalação
Investimento estimado (aproximadamente 15% do Investimento total dos equipamentos): 0,15 x (R$ 43.200,00 + R$ 12.000,00 + R$ 50.000,00) = R$ 15.960,00
2.6. Outras Despesas (Projeto, Homologação, Impostos etc.)
Investimento estimado: R$ 5.000,00
2.7. Resumo dos Investimentos
- Painéis solares: R$ 43.200,00
- Inversores: R$ 12.000,00
- Baterias: R$ 50.000,00
- Estrutura de montagem e cabos: R$ 4.320,00
- Mão de obra e instalação: R$ 15.960,00
- Outras despesas: R$ 5.000,00
- Investimento total estimado: R$ 130.480,00
3. Estimativa do o payback do investimento
Para estimar o payback do investimento em um sistema fotovoltaico, precisamos considerar o custo da energia elétrica no estado de São Paulo, o consumo de energia da residência e a economia gerada pelo sistema fotovoltaico.
3.1 Cálculo do Consumo Anual de Energia
Conforme a estimativa anterior, o consumo diário de energia é de 59,2 kWh.
Consumo anual de energia: 59,2 kWh/dia x 365 dias/ano = 21.608 kWh/ano
3.2 Preço Médio da Energia Elétrica em São Paulo
O preço da energia elétrica pode variar dependendo da concessionária e da faixa de consumo. Vamos considerar um preço médio de R$ 0,90 por kWh, incluindo impostos e taxas.
3.3 Economia Anual com o Sistema Fotovoltaico
Economia anual: 21.608 kWh x R$ 0,90/kWh = R$ 19.447,20
3.4. Cálculo do Payback
O custo total estimado do sistema fotovoltaico foi de R$ 130.480,00.
Payback (em anos): Custo total / Economia anual = R$ 130.480,00 / R$ 19.447,20 ≈ 6,71 anos
4. Considerações Finais
Com base na estimativa de consumo e no preço médio da energia elétrica no estado de São Paulo, o payback do investimento em um sistema fotovoltaico para a residência descrita seria de aproximadamente 6,71 anos. Após esse período, a economia gerada pelo sistema representa um retorno financeiro significativo, além de contribuir para a sustentabilidade ambiental.
Os valores apresentados são estimativas baseadas em preços médios de mercado e podem variar dependendo da localização, condições específicas do projeto e fornecedores escolhidos. Recomenda-se sempre obter orçamentos detalhados de empresas especializadas para uma análise mais precisa. A escolha dos equipamentos adequados as suas necessidades e os melhores integradores e soluções de investimento verifique se o seu integrador está cadastrado na plataforma da EOS o que torna seu investimento em energia solar mais acessível e atraente (EOS FINANCIAMENTO SOLAR, 2024).
Referências:
ABSOLAR. Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. Disponível em: https://www.absolar.org.br/. Acesso em: 8 jul. 2024.
Canal Solar. Disponível em: https://www.canalsolar.com.br/. Acesso em: 8 jul. 2024.
EOS FINANCIAMENTO SOLAR. Serviços de financiamento para sistemas solares. Disponível em: https://www.eosfinanciamentosolar.com.br/.
EPE. Empresa de Pesquisa Energética. Disponível em: https://www.epe.gov.br/. Acesso em: 8 jul. 2024.
Para estimar o payback do investimento em um sistema fotovoltaico, precisamos considerar o Investimento da energia elétrica no estado de São Paulo, o consumo de energia da residência e a economia gerada pelo sistema fotovoltaico.
1. Cálculo do Consumo Anual de Energia
Conforme a estimativa anterior, o consumo diário de energia é de 59,2 kWh.
Consumo anual de energia: 59,2 kWh/dia x 365 dias/ano = 21.608 kWh/ano
2. Preço Médio da Energia Elétrica em São Paulo
O preço da energia elétrica pode variar dependendo da concessionária e da faixa de consumo. Vamos considerar um preço médio de R$ 0,90 por kWh, incluindo impostos e taxas.
3. Economia Anual com o Sistema Fotovoltaico
Economia anual: 21.608 kWh x R$ 0,90/kWh = R$ 19.447,20
4. Cálculo do Payback
O Investimento total estimado do sistema fotovoltaico foi de R$ 130.480,00.
Payback (em anos): Investimento total / Economia anual = R$ 130.480,00 / R$ 19.447,20 ≈ 6,71 anos
Considerações Finais
Variação de Preços: Os preços da energia elétrica podem sofrer variações ao longo dos anos, o que pode afetar o tempo de payback.
Manutenção e Desempenho: A manutenção adequada do sistema e a eficiência dos painéis solares ao longo dos anos também influenciam a economia gerada.
Tarifas e Incentivos: Verifique se há incentivos fiscais, subsídios ou linhas de financiamento que possam reduzir o Investimento inicial do investimento.
Resumo
Com base na estimativa de consumo e no preço médio da energia elétrica no estado de São Paulo, o payback do investimento em um sistema fotovoltaico para a residência descrita seria de aproximadamente 6,71 anos. Após esse período, a economia gerada pelo sistema representa um retorno financeiro significativo, além de contribuir para a sustentabilidade ambiental.
Referências:
ABSOLAR. Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica. Disponível em: https://www.absolar.org.br/. Acesso em: 8 jul. 2024.
EPE. Empresa de Pesquisa Energética. Disponível em: https://www.epe.gov.br/. Acesso em: 8 jul. 2024.
Canal Solar. Disponível em: https://www.canalsolar.com.br/. Acesso em: 8 jul. 2024.
ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica. Disponível em: https://www.aneel.gov.br/. Acesso em: 8 jul. 2024.
