Resposta curta: para a maioria dos locais na África Oriental e Ocidental e no Sudeste Asiático, três noites de autonomia da bateria são suficientes, mas apenas se o painel for cerca de 30 % maior do que o mês mais desfavorável estritamente precisa. Em nossa simulação de 10 anos, um painel dimensionado exatamente para o mês mais desfavorável deixou luzes apagadas de 5 a 16 noites por ano, mesmo com três noites de bateria; com 30 % mais painel, todas as cidades caíram para 2 noites ou menos.
Os editais frequentemente especificam “3 dias de autonomia” ou “5 dias chuvosos” e deixam o painel para o licitante. Isso é o inverso do correto: uma bateria só atravessa dias nublados se o painel puder recarregá-la depois.
Números-chave
- Usamos irradiação solar diária do NASA POWER para 2015–2024, 3.653 dias por cidade, para 10 cidades.
- As médias do mês mais desfavorável variaram de 3,6 kWh/m²/dia (Yangon, agosto) a 4,8 (Adis Abeba, agosto).
- Com o painel dimensionado exatamente para o mês mais desfavorável, passar de 3 para 5 noites de bateria ainda deixava até 7 noites escuras por ano (Yangon). Adicionar 30 % de painel com 3 noites de bateria reduziu isso para 1,5.
1. O modelo
Cada luz simulada usa 1 unidade de energia por noite. O painel entrega sua potência nominal × a irradiação do dia × 0,75 para perdas de temperatura, poeira, fiação e carregamento. A bateria armazena um número de noites de energia utilizável. A cada dia o painel carrega a bateria; a cada noite a luz consome sua energia, e se a bateria não conseguir cobrir a noite inteira, essa noite conta como escura (na prática o controlador escurece mais cedo). Os painéis são horizontais, o que é conservador longe do equador.
2. Resultados: noites escuras por ano
| Cidade | Mês mais desfavorável (kWh/m²/dia) | Painel 1,0×, 3 noites | Painel 1,0×, 5 noites | Painel 1,3×, 2 noites | Painel 1,3×, 3 noites |
|---|---|---|---|---|---|
| Nairóbi | 4,71 (jun) | 7.0 | 1.8 | 0.8 | 0 |
| Kampala | 4,74 (jul) | 7.0 | 0 | 0 | 0 |
| Dar es Salaam | 4,52 (abr) | 10.3 | 5.4 | 4.5 | 1.9 |
| Adis Abeba | 4,78 (Ago) | 8.4 | 4.7 | 1.0 | 0.1 |
| Lagos | 3,82 (Jul) | 4.6 | 1.4 | 0.8 | 0 |
| Abuja | 4,06 (Ago) | 4.7 | 1.3 | 0.1 | 0 |
| Yangon | 3,63 (Ago) | 15.7 | 7.1 | 4.5 | 1.5 |
| Mandalay | 4,29 (Dez) | 7.1 | 0.8 | 2.1 | 0.1 |
| Kuala Lumpur | 4,33 (Dez) | 9.7 | 4.5 | 1.8 | 0 |
| Vientiane | 4,61 (Ago) | 15.4 | 4.9 | 3.0 | 0.3 |
Nossa própria simulação. “Painel 1,0×” significa um painel que cobre exatamente a energia de uma noite em um dia médio do pior mês; 1,3× é 30 % maior. Dados de satélite fazem uma média das chuvas locais, então locais reais veem períodos nublados um pouco mais longos; trate estes como resultados relativos, não garantias.
3. Por que a margem do painel supera os dias de bateria
Após um período nublado, a bateria precisa ser recarregada enquanto a luz continua funcionando todas as noites. Com um painel dimensionado exatamente para o pior mês, não há excedente para recarregar: na estação chuvosa a bateria nunca é totalmente recarregada, então o próximo período nublado a encontra pela metade. Bateria extra ajuda apenas se houver energia extra para colocá-la nela. É por isso que cinco noites de bateria em um painel apertado tiveram desempenho pior do que duas noites em um painel com 30 % de margem na maioria das cidades. Nosso guia de dimensionamento mostra o cálculo de recuperação.
4. Nossa recomendação por clima
| Clima | Exemplos | Margem do painel sobre o pior mês | Autonomia da bateria |
|---|---|---|---|
| Terras altas e interior da África Oriental | Nairobi, Kampala, Adis Abeba | +30 % | 2–3 noites |
| Savana e litoral da África Ocidental | Abuja, Lagos | +30 % | 3 noites |
| Litoral de monção | Yangon, Dar es Salaam | +30–50 % | 3–4 noites |
| Interior do Sudeste Asiático | Mandalay, Vientiane, Kuala Lumpur | +30 % | 3 noites |
Autonomia aqui significa energia utilizável. Um pacote LiFePO4 deve ser especificado de modo que, após o limite de profundidade de descarga e a capacidade perdida até o final da garantia, ele ainda mantenha essas noites; veja nosso guia de garantia. Um perfil de dimerização (por exemplo, potência total até meia-noite, depois 50 %) reduz a energia noturna e é a maneira mais barata de adicionar autonomia.
5. Como escrever isso em uma especificação
- Declare a irradiação do pior mês para o local e sua fonte (NASA POWER ou Global Solar Atlas).
- Exija o balanço de energia: Wh noturnos por passo de dimerização, Wh do painel no pior mês e a margem.
- Especifique a autonomia em noites de energia utilizável no final da garantia, não em ampères-hora nominais.
- Peça o tempo de recuperação após o período de autonomia: quantos dias médios para recarregar totalmente.
Perguntas frequentes
3 dias de autonomia são suficientes?
Para a maioria das cidades que testamos, sim, com um painel cerca de 30 % maior do que o pior mês precisa. Em litorais de monção, use 3–4 noites e mais margem de painel.
Por que não especificar apenas 5 ou 7 dias de bateria?
Sem painel extra, a bateria não pode ser recarregada na estação chuvosa, então a capacidade extra raramente está cheia quando é necessária. Também adiciona custo e peso, e valor de roubo.
Para qual mês devo dimensionar?
O mês com a menor irradiação média no local. Nem sempre é o mês mais chuvoso; em Mandalay e Kuala Lumpur foi dezembro nos nossos dados.
Onde posso obter dados solares diários para o meu local?
O NASA POWER fornece irradiação diária gratuita para qualquer coordenada; o Global Solar Atlas do Banco Mundial fornece médias mensais de longo prazo.
Como ajudamos
Envie-nos as coordenadas do local e as horas de iluminação necessárias. Executaremos a mesma simulação diária para a sua localização e dimensionaremos o painel, a bateria e o perfil de dimerização dos nossos postes solares para isso, com o balanço energético na oferta.
Envie a localização do seu local
Fontes: NASA Langley Research Center, projeto POWER, irradiância de ondas curtas na superfície com céu totalmente aberto diária (ALLSKY_SFC_SW_DWN), 2015–2024; Global Solar Atlas do Banco Mundial. A simulação, o fator de perda e as recomendações são nossa própria análise de engenharia. Relacionado: tudo-em-um vs split, classes de iluminação viária.