Fazer um ar-condicionado de 18.000 BTU funcionar exclusivamente com energia solar durante 12 horas por dia, todos os dias, é tecnicamente possível — mas exige um sistema fotovoltaico e bancadas de bateria à altura do desafio.
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A seguir, explicamos qual seria o tamanho do sistema solar necessário para tornar esse projeto realidade:
Premissas e consumo estimado
Um aparelho de 18.000 BTU tem capacidade de refrigeração de cerca de 5,3 kW térmicos. Para um ar-condicionado split inverter moderno, teríamos um consumo médio de 2,0 kW em funcionamento (valor conservador e representativo para uso contínuo). Com 12 horas de operação diária, isso corresponde a 24 kWh por dia.
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Para dividir geração e armazenamento, consideramos 6 horas de funcionamento durante o período de sol e 6 horas à noite, alimentadas por bateria. Logo, são 12 kWh de consumo diurno e 12 kWh de consumo noturno que precisam ser supridos.
“Se é possível usar um ar-condicionado todos os dias somente com energia solar, devemos pensar também no armazenamento para o uso noturno. Vamos pensar que essa energia precisa ser guardada: talvez na rede, talvez em baterias, mas ela precisa ser armazenada porque você tem que ter excedente para garantir as 12 horas de ar-condicionado” explica o engenheiro Rogers Demonti ao Canaltech.
No demais, adotamos os painéis padrão de 400 Wp, fator de perdas do sistema em 0,75 (cabos, inversor, sujeira, temperatura etc.), eficiência da bateria em 85% e profundidade de descarga segura em 80%, resultando em fator utilizável da bateria em, aproximadamente, 0,68 (0,85 × 0,80).
Para horas-pico de sol (PSH), o tempo em que o sol se encontra mais intenso em determinadas regiões, vamos utilizar as médias anuais aproximadas de algumas cidades brasileiras:
- Fortaleza: 5,5 h/dia;
- Brasília: 5,0 h/dia;
- Manaus: 4,5 h/dia;
- São Paulo: 4,0 h/dia;
- Curitiba: 3,5 h/dia.
Dimensionamento do campo solar
Primeiro calculamos quanto será necessário entregar por dia. O consumo diurno é 12 kWh; para a parte noturna, é preciso gerar energia adicional para carregar a bateria, compensando perdas: 12 kWh ÷ 0,85 ≈ 14,12 kWh. Portanto, a energia total que o arranjo fotovoltaico deve produzir por dia é aproximadamente 26,12 kWh.
A potência do array (kWp) necessária é dada pela equação: kWp = energia total / (horas-pico × fator de perda). Convertendo para número de painéis: painéis = (kWp × 1000) ÷ 400.
Aplicando por cidade, obtemos estimativas aproximadas:
- Fortaleza (5,5 h): kWp ≈ 26,12 / (5,5×0,75) = 6,33 kWp → ≈ 16 painéis de 400 Wp;
- Brasília (5,0 h): kWp ≈ 6,97 kWp → ≈ 18 painéis;
- Manaus (4,5 h): kWp ≈ 7,74 kWp → ≈ 20 painéis;
- São Paulo (4,0 h): kWp ≈ 8,71 kWp → ≈ 22 painéis;
- Curitiba (3,5 h): kWp ≈ 9,95 kWp → ≈ 25 painéis.
Esses valores já consideram perdas médias; em períodos chuvosos ou com sombreamento local a geração cai, por isso recomenda-se incluir uma margem adicional de 10 a 20%, conforme risco climático e preferência por autonomia.
Bateria e inversor necessários
Para abastecer as 6 horas noturnas (12 kWh úteis) com fator utilizável 0,68, a capacidade bruta da bateria deve ser cerca de: 12 / 0,68 ≈ 17,6 kWh. Arredondando, recomenda-se um banco de 18 kWh (ou 20 kWh por padronização comercial).
O inversor deve suportar a potência contínua de 2,0 kW e picos de partida do compressor; um inversor híbrido com saída contínua de mais de 3 kW e capacidade de lidar com picos de partida seria o mais indicado.
Observações finais
Esses números são estimativas e servem apenas para orientar a viabilidade. Variações importantes podem ocorrer conforme o modelo exato do ar-condicionado, padrões locais de insolação por estação, orientação/ângulo dos painéis, sombreamento e eficiência real das baterias escolhidas.
Sistemas off-grid, que garantem operação todos os dias sem rede, também exigem maior margem (mais painéis e bateria) para dias nublados. Trocar por um equipamento com melhor eficiência (COP maior) ou reduzir horas de operação diminui significativamente o tamanho e custo do sistema.
“Um ar-condicionado inverter pode ter performance muito melhor, indo de um COP de 2,8–3,2 para algo entre 3,6 e 4,5. Reduzir a temperatura de 20º para 22º ou 23º gera grande economia sem perder conforto" reforça Rogers.
Em resumo, para rodar um ar-condicionado de 18.000 BTU por 12 horas diariamente só com energia solar, seria necessário algo entre 16 e 25 painéis de 400 Wp e um banco de bateria na faixa de 18 kWh, além de inversor híbrido robusto. De um ponto de vista prático, acaba não valendo a pena - mas quando o sistema é aplicado na casa inteira, passa a fazer muito mais sentido.
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