Dimensionar baterias (isolada e híbrida) explicado de forma simples

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A ideia é acertar em três coisas: capacidade (kWh), tensão do sistema (12/24/48 V ou Alta Tensão) e potência de carga/descarga (kW) para a tua instalação isolada ou híbrida em rede (com ou sem back-up).

Resumo em um minuto

• Fórmula rápida: Capacidade nominal (kWh) ≈ Energia a cobrir / (η × DoD). η (eficiência global) usa 0,85 como regra.
• Tensão (isolada): até ~1000 W → 12 V; 1500–2500 W → 24 V; ≥3000 W → preferível 48 V ou HV (se o teu equipamento permitir). Em híbridas: 48 V ou HV.
• DoD (profundidade de descarga): lítio LiFePO₄ 80–100 % típico; chumbo ~50 % útil.
• Carga/descarga: a bateria + inversor devem carregar o que a tua FV produz e descarregar os teus picos sem recorrer à rede.
• Back-up: pode alimentar apenas os "críticos" (frigorífico, luzes, router) para prolongar as horas, ou toda a casa se a saída back-up fornecer a potência.

Índice

• Conceitos-chave: kWh/dia, DoD, eficiência, C-rate
• Escolher a tensão: 12/24/48 V ou HV
• Método para sistemas isolados (passo a passo)
• Método para híbrida em rede (com e sem back-up)
• Potência de carga/descarga: regras práticas
• Série e paralelo sem complicações
• Exemplos práticos
• Tabela / Lista de verificação
• Erros típicos (e como evitá-los)
• FAQs
• Produtos relacionados + CTA

Conceitos-chave: kWh/dia, DoD, eficiência, C-rate

kWh/dia: o que consome por dia (potência em kW × horas). É o seu ponto de partida.

DoD (“Depth of Discharge”): % da bateria que pode usar sem reduzir a sua vida útil. Lítio 80–100 % típico; chumbo ~50 % útil.

Eficiência ida/volta (η): o que recupera face ao que carrega (bateria + perdas). Use 0,85 para maior segurança.

C-rate: “ritmo” de carga/descarga em relação à capacidade. Indica quantos kW pode suportar sem danos.

Escolher a tensão: 12/24/48 V ou HV

• 12 V: até ~1000 W (caravana, barco, abrigo). Cabos curtos e correntes moderadas.
• 24 V: em torno de 1500–2500 W (habitação pequena/média).
• ≥3000 W: melhor 48 V ou HV para reduzir correntes e perdas.
• Híbridas: o normal é 48 V (baixa tensão, LV) ou HV. (Diferenças detalhadas noutra guia).

Método para sistemas isolados (passo a passo)

Regra rápida / fórmula

Capacidade útil (kWh) = Consumo diário (kWh/dia) × Dias de autonomia.
Capacidade nominal (kWh) = Capacidade útil / (η × DoD).
Exemplo: 6 kWh/dia × 2 dias = 12 kWh úteis.
Com η=0,85 e DoD=0,90 ⇒ 12/(0,85×0,90)= 15,7 kWh.

Parâmetros a definir

• Dias de autonomia: 1–3 normal; 3–5 se tempo nublado ou uso crítico.
• Temperatura: se funcionar a <10 °C, adicione +10–20 % de margem (as baterias fornecem menos).
• C-rate: que a bateria suporte picos do inversor e a carga do regulador/MPPT.

Método para híbrida em rede (com e sem back-up)

Primeiro: quando consomes?

• Manhã cedo e fim de tarde/noite: compensa mais bateria para transferir energia do dia para essas horas.
• Consumo diurno: prioriza painel suficiente e uma bateria “ajustada” para o período sem sol.

Cálculo fácil

1. Define os kWh sem sol que pretendes cobrir (fim de tarde/noite + primeira hora).
2. Aplica: Capacidade nominal = kWh sem sol / (η × DoD). Em híbridas: η real da bateria ~0,90–0,95; usa 0,85 se quiseres margem global.
3. Verifica a potência de descarga (kW) da bateria + inversor para os teus picos noturnos.
4. Verifica a potência de carga (kW): que a bateria aceite o que o teu FV fornece sem "estrangular" o sistema.

E o back-up?

O back-up alimenta cargas críticas (frigorífico, luzes, router…) quando falta energia. Se limitares consumos, a autonomia aumenta. Se a saída back-up do inversor fornecer potência suficiente, podes usar toda a casa, mas sê moderado para prolongar as horas.

Potência de carga/descarga: regras práticas

• Descarga: se os teus picos são 3 kW, exige descarga contínua ≥3 kW e pico superior.
• Carga: se o teu FV fornece 4–5 kW, que a bateria/inversor aceite ou que o equipamento limite/vertam.
• C-rate típico LiFePO₄: 0,5C–1C (depende da marca). Prevalece sempre o valor mais baixo do conjunto.

Série e paralelo sem complicações

• Em série soma-se a tensão; os Ah mantêm-se. A energia (Wh) aumenta devido à tensão.
• Em paralelo somam-se os Ah; a tensão não muda. A energia (Wh) também aumenta.

Exemplo: 2× baterias 12 V 100 Ah →
Série: 24 V, 100 Ah ⇒ 2400 Wh ·
Paralelo: 12 V, 200 Ah ⇒ 2400 Wh.

Mesma energia total, tensão/corrente diferente. Usa sempre ligações permitidas pelo fabricante.

Exemplos práticos

Isolada — Caravanismo/Náutica 12 V

Consumo: 0,8 kWh/dia (luzes, frigorífico pequeno, telemóveis). Autonomia: 2 dias. LiFePO₄ DoD 90 %, η=0,85.
Úteis = 0,8×2 = 1,6 kWh → Nominal = 1,6/(0,85×0,90)= 2,1 kWh.
Recomendação: ~2,5 kWh a 12 V (≈200 Ah LiFePO₄) e MPPT/carregador adequados.

Isolada — Habitação 24 V (1,8–2,2 kW)

Consumo: 3,5 kWh/dia. Autonomia: 2 dias. DoD 90 %, η=0,85.
Úteis = 7,0 kWh → Nominal = 7,0/(0,85×0,90)= 9,15 kWh.
Recomendação: ~9–10 kWh a 24 V, inversor 2 kW, atenção ao C-rate e corrente de carga.

Isolada — Habitação 48 V (>3 kW)

Consumo: 6 kWh/dia. Autonomia: 2 dias. DoD 90 %, η=0,85.
Úteis = 12 kWh → Nominal = 12/(0,85×0,90)= 15,7 kWh.
Recomendação: ~16 kWh a 48 V com inversor 5–6 kW, margem para temperatura e crescimento.

Híbrida em rede — Sem back-up (autoconsumo)

Consumo sem sol: 4 kWh (20:00–08:00). DoD 90 %, η=0,90.
Nominal = 4/(0,90×0,90)= 4,94 kWh.
Recomendação: bateria 5–7 kWh (48 V ou HV), descarga ≥2–3 kW para picos noturnos.

Híbrida em rede — Com back-up (cargas críticas)

Objetivo: 10 h a 0,6 kW (frigorífico+iluminação+router) = 6 kWh úteis. DoD 90 %, η=0,90.
Nominal = 6/(0,90×0,90)= 7,4 kWh.
Recomendação: bateria 7–10 kWh, saída de back-up ≥1 kW contínuo. Utilizar de forma racional para prolongar as horas.

Tabela / Lista de verificação

Erros típicos (e como evitá-los)

• Ir "a olho" → Aplica a fórmula e deixa 10–20 % de margem.
• Olhar apenas para kWh → Verifique os kW de carga/descarga e picos.
• DoD mal escolhido → Lítio 80–100 % / chumbo ~50 %.
• Potência excessiva em baixa tensão → Passe para 48 V ou HV.
• Sem margem para frio → acrescente +10–20 % se <10 °C.
• Séries/paralelos “criativos” → Apenas homologado e com proteções.

FAQs

Quantos kWh preciso? Isolado: kWh/dia × dias / (η×DoD). Híbrido: kWh “sem sol” / (η×DoD).

12/24/48 V ou alta voltagem? 12 V até ~1000 W; 24 V ~1500–2500 W; ≥3000 W → 48 V ou HV. Em híbridos, 48 V ou HV.

Que DoD devo usar? Lítio 80–100 % típico; chumbo ~50 % útil.

Mais bateria ou mais painel? Consumo diurno: painel. Consumo noturno: bateria (sem esquecer a potência de descarga).

Posso expandir depois? Sim, mas muitas marcas exigem módulos iguais e prazos específicos. Planeie o crescimento.

Produtos relacionados + CTA

• Coleção: Baterias de Lítio 48 V (LV)
• Coleção: Baterias de Lítio Alta Voltagem (HV)
• Coleção: Inversores Híbridos
• Pylontech Force L1 (LV)
• Huawei LUNA2000 (HV)
• GoodWe Lynx Home U 5,4 kWh (LV)
• Victron MultiPlus-II 48 V

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