Quantas placas solares eu preciso? Como calcular pelo seu consumo

A resposta curta: a conta tem três variáveis

Não existe número fixo de placas por tamanho de casa. O que existe é uma conta, e ela precisa de três entradas: quanta energia você consome por dia, quanta energia o sol entrega no seu telhado por dia, e quanto dessa energia o sistema realmente aproveita depois das perdas.

A primeira variável está na sua conta de luz. A segunda depende da sua cidade e da inclinação do telhado, e é pública — o CRESESB, centro de referência ligado ao CEPEL, disponibiliza a série mensal para qualquer ponto do território nacional. A terceira é a taxa de desempenho, que reúne todas as perdas do sistema num único coeficiente.

Com as três em mãos, o resultado é a potência do gerador em watts-pico. O número de placas é essa potência dividida pela potência do módulo que o instalador ofertar — e é por isso que a mesma casa pode precisar de doze módulos numa proposta e de oito em outra, sem que nenhuma das duas esteja errada.

A fórmula oficial, e o que cada variável significa

O Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos, publicado pelo CEPEL e pelo CRESESB, traz o dimensionamento na equação 6.28. Ela é curta e é a mesma que todo projetista usa como ponto de partida.

A potência de pico do painel é igual ao consumo diário dividido pelo produto entre as horas de sol pleno e a taxa de desempenho. Em símbolos: P dividido por nada mais que isso — consumo sobre sol vezes rendimento.

As definições abaixo são as do próprio manual, e vale prestar atenção nas unidades, porque é onde a maioria das contas de internet erra. O consumo entra em watt-hora por dia, não em quilowatt-hora por mês. A conversão é dividir o consumo mensal por 30 e multiplicar por mil.

O consumo entra em watt-hora por dia, não em quilowatt-hora por mês. É onde a maioria das contas de internet erra.

Horas de sol pleno: o número que mais muda o resultado

Hora de sol pleno é uma forma de resumir a irradiação do dia inteiro num número só. Se o seu telhado recebe 5,13 kWh por metro quadrado ao longo do dia, é como se tivesse recebido 5,13 horas de sol na potência de referência. Por isso o valor da irradiação diária e o número de HSP são numericamente iguais.

Esse número não é chute: sai do SunData, ferramenta do CRESESB alimentada pelo Atlas Brasileiro de Energia Solar em segunda edição, construído a partir de dezessete anos de imagens de satélite e mais de setenta e dois mil pontos no território brasileiro. Você consulta por coordenada e recebe a série dos doze meses.

A tabela abaixo é a consulta real para Americana, no interior de São Paulo, onde a BDias atende. Ela mostra algo que quase nenhuma página sobre o assunto menciona: a inclinação do painel quase não muda a média anual, mas muda muito o pior mês do ano.

A inclinação quase não muda a média anual. Muda o pior mês — e é o pior mês que decide se a conta fecha em junho.

Taxa de desempenho: por que a potência instalada nunca chega inteira

Um sistema de 3 kWp não entrega 3 kW. Entre o que o módulo promete no papel e o que chega ao seu quadro de energia existe uma sequência de perdas, e a taxa de desempenho é o coeficiente que resume todas elas.

O Manual do CEPEL/CRESESB define a taxa de desempenho como a relação entre o desempenho real do sistema e o desempenho máximo teórico possível. E dá a faixa para o Brasil: para sistemas residenciais conectados à rede, bem ventilados e não sombreados, uma taxa entre 70 e 80 por cento pode ser obtida nas condições de radiação solar encontradas no país. O manual registra ainda uma avaliação de 527 sistemas na Europa ocidental, com tendência média entre 70 e 75 por cento nos anos de 2001 a 2005.

As duas condições da frase não são decorativas. Bem ventilado e não sombreado são pré-requisitos: módulo quente perde rendimento, e sombra parcial derruba mais do que a área sombreada sugere. Se o seu telhado tem uma caixa d água projetando sombra às três da tarde, a taxa real vai para o pé da faixa, não para o topo.

• Queda de tensão por resistência de conectores e cabeamento
• Sujeira acumulada na superfície do painel
• Sombreamento, mesmo parcial
• Eficiência do inversor e o quanto ele opera carregado
• Descasamento entre módulos do mesmo modelo, por diferença nas potências máximas
• Resposta espectral e temperatura de operação

Exemplo completo: uma casa de 300 kWh por mês

Vamos fazer a conta inteira, com os números reais de Americana e a taxa de desempenho no meio da faixa. A casa consome 300 kWh por mês, que é um consumo residencial comum de família com chuveiro elétrico e geladeira grande.

Primeiro passo, converter o consumo: 300 kWh por mês dividido por 30 dias dá 10 kWh por dia, ou 10.000 Wh por dia. Essa é a variável E.

Segundo passo, escolher a irradiação. Para um telhado inclinado a 29 graus em Americana, a média anual é 5,13. Essa é a variável HSP. Terceiro passo, a taxa de desempenho: 0,75.

Aplicando a fórmula: 10.000 dividido por 5,13 vezes 0,75, ou seja, 10.000 dividido por 3,85. O resultado é aproximadamente 2.600 Wp, ou 2,6 kWp de potência de pico.

Quarto e último passo, transformar potência em número de módulos. Supondo um módulo de 550 Wp — e essa é a variável que muda de proposta para proposta, então confira a potência real na ficha técnica do modelo ofertado — são 2.600 dividido por 550, igual a 4,7. Arredondando para cima, cinco módulos.

Quantas placas solares para um ar condicionado

Essa é, de longe, a pergunta mais buscada dentro do tema — e a que tem a resposta mais mal contada por aí, porque quase todo mundo usa o número errado como ponto de partida.

A tabela do Programa Brasileiro de Etiquetagem, do INMETRO, traz para cada modelo de split hi-wall a capacidade em BTU por hora, a potência consumida em watts e o consumo mensal em kWh. Os valores abaixo são de modelos classe A com rotação fixa, transcritos da tabela.

O consumo mensal impresso na etiqueta pressupõe uma hora de uso por dia. Quem liga oito horas consome cerca de onze vezes aquilo.

A conta real do ar condicionado, hora a hora

Para dimensionar de verdade, ignore o kWh da etiqueta e use a potência em watts, que é o dado honesto da tabela. A conta é potência vezes horas de uso, dividido por mil, para chegar ao consumo diário em kWh.

Um split de 9.000 BTU/h classe A consome 810 W. Ligado oito horas por dia, são 810 vezes 8, igual a 6.480 Wh por dia — ou 6,48 kWh diários, cerca de 194 kWh por mês. Compare com os 17,0 kWh da etiqueta e a diferença de escala fica evidente.

Aplicando a fórmula de dimensionamento a esse consumo, com HSP de 5,13 e taxa de 0,75: 6.480 dividido por 3,85 dá aproximadamente 1.685 Wp. Com módulos de 550 Wp, são pouco mais de três módulos — na prática, quatro, porque não se compra fração de placa.

Um detalhe que muda a decisão de compra: na tabela do INMETRO, entre os 234 modelos de rotação variável, os chamados inverter, 206 são classe A, ou 88 por cento. Entre os 1.069 de rotação fixa, apenas 309 chegam à classe A, ou 28,9 por cento. Trocar o aparelho por um inverter eficiente costuma sair mais barato do que comprar os módulos a mais necessários para sustentar um aparelho ineficiente.

Por que sua conta de luz não vai zerar, mesmo com o sistema certo

Essa é a parte que quase nenhuma proposta comercial explica com clareza. Existe um valor mínimo que a distribuidora cobra todo mês, independentemente de quanta energia você gerou, e ele se chama custo de disponibilidade.

O valor depende do tipo de ligação da sua casa. A Resolução Normativa 414 de 2010 da ANEEL, no artigo 98, estabelece o equivalente em reais a 30 kWh para ligação monofásica, 50 kWh para bifásica e 100 kWh para trifásica. Se o consumo medido ficar abaixo desses valores, você paga o mínimo assim mesmo, e a diferença não vira crédito para o futuro.

A consequência prática é direta: superdimensionar o sistema achando que a fatura vai chegar zerada em reais é erro financeiro. Existe um piso, e ele não é negociável. O bom dimensionamento mira cobrir o consumo acima desse piso, não persegue o zero.

Para quem é atendido em alta tensão, comércios e indústrias do Grupo A, a lógica é outra e o risco é maior: a parcela de consumo pode ser compensada, mas a demanda contratada continua faturada integralmente, por maior que seja a injeção de energia. Quem monta a projeção financeira esperando zerar a fatura inteira vai errar o planejamento.

O bom dimensionamento mira cobrir o consumo acima do piso regulatório. Não persegue o zero, porque o zero não existe.

Telhado, carga estrutural e os limites regulatórios

Depois de saber quantos módulos, vem a pergunta de onde eles cabem. E aqui o Manual do CEPEL/CRESESB faz uma observação que raramente aparece em material comercial: o gerador fotovoltaico impõe uma carga mecânica à cobertura em que está fixado, somando o peso dos módulos, das estruturas metálicas de fixação e dos cabos.

A recomendação do manual é explícita — a verificação de uma cobertura que vai receber o sistema deve ser feita por engenheiro civil habilitado em análise estrutural. Telhado antigo, madeiramento comprometido ou estrutura subdimensionada são motivo para parar antes de comprar equipamento.

Outro ponto contraintuitivo do manual: o custo do módulo é função da sua potência, não da sua área. Módulos menos eficientes podem até ter melhor relação de preço por metro quadrado, ocupando mais telhado com investimento menor — mas aí sobe o custo de estrutura metálica e cabeamento, e a vantagem pode evaporar. Comparar placas pelo tamanho físico é uma armadilha.

Por fim, os limites de potência. Sistemas de até 75 kW instalados são microgeração distribuída. Acima disso e até 3 MW, podendo chegar a 5 MW em casos específicos previstos na Lei 14.300 de 2022, é minigeração. Para residência isso não costuma ser restrição, mas vale saber que fracionar uma central geradora em sistemas menores para escapar do limite é expressamente proibido, e cabe à distribuidora monitorar e vetar essas conexões.

Cinco erros que fazem a conta não fechar

Todos os itens abaixo aparecem em projetos reais, e nenhum deles é culpa de equipamento ruim. São erros de premissa, cometidos antes da instalação.

• Dimensionar pela média anual e montar sem inclinação. Em Americana isso significa contar com 4,93 e receber 3,56 em junho — quase 28 por cento a menos justamente quando o dia é mais curto.
• Usar o kWh da etiqueta do ar condicionado como consumo real. A etiqueta pressupõe uma hora de uso por dia; oito horas por dia custam cerca de onze vezes mais.
• Mirar a fatura zerada. O custo de disponibilidade de 30, 50 ou 100 kWh é piso e não vira crédito.
• Superdimensionar contando com crédito eterno. O excedente não consumido vira crédito com validade de 60 meses; passado o prazo, expira e é perdido, sem reembolso.
• Projetar como Grupo A esperando zerar tudo. A demanda contratada continua sendo faturada integralmente, independentemente da geração.

Checklist antes de pedir orçamento

Chegar com esses seis dados na mão encurta a conversa e evita proposta genérica. Também permite comparar propostas diferentes em pé de igualdade, porque você saberá exatamente qual variável cada instalador usou.

• Média de consumo dos últimos 12 meses, em kWh, tirada das faturas — não do mês passado apenas.
• Tipo de ligação da casa: monofásica, bifásica ou trifásica. Está impresso na fatura e define o seu piso mensal.
• Irradiação da sua cidade, consultada no SunData do CRESESB pela coordenada do imóvel.
• Orientação e inclinação do telhado, e se há sombra de caixa d água, árvore ou prédio vizinho em algum horário.
• Lista dos aparelhos de maior potência com as horas reais de uso, especialmente ar condicionado, chuveiro e bomba.
• Condição estrutural do telhado, com idade e tipo de madeiramento ou estrutura.