Quantas placas solares são necessárias para abastecer um carro elétrico?

Com a crescente popularidade dos carros elétricos e a busca por fontes de energia sustentáveis, muitos proprietários de veículos elétricos (VEs) estão considerando a instalação de placas solares em suas residências. Isso levanta a pergunta: quantas placas solares são necessárias para abastecer um carro elétrico? Neste artigo, vamos explorar os fatores que influenciam essa necessidade, fazer alguns cálculos e discutir a viabilidade dessa solução.

Como funciona o carregamento de um carro elétrico?

Os veículos elétricos operam de maneira distinta em relação aos convencionais que usam combustíveis fósseis.

Ao invés de gasolina, álcool ou diesel, esses carros se alimentam de energia elétrica, que pode ser adquirida diretamente da rede elétrica ou por meio de um sistema fotovoltaico.

A eletricidade é armazenada na bateria do veículo e serve para energizar o motor elétrico, possibilitando a movimentação.

Uma das principais vantagens é a possibilidade de carregar um carro elétrico com energia solar, resultando em uma redução significativa nas despesas com eletricidade.

Consumo de energia de um carro elétrico

Para determinar quantas placas solares são necessárias para carregar um carro elétrico, é fundamental analisar o consumo médio desse veículo.

Vamos usar como exemplo um modelo já disponível no Brasil, o JAC E-JS1. Este carro conta com baterias de fosfato de ferro-lítio que têm uma capacidade de 30 kWh e um consumo médio de 10 kWh a cada 100 km percorridos.

Se um motorista realiza uma viagem diária de 30 km, seu carro terá um consumo de 3 kWh por dia.

Portanto, o veículo consome 3 kWh por dia, e sua bateria de 30 kWh pode durar até 10 dias antes que seja necessária uma recarga completa.

Além disso, se esse motorista mantiver uma média diária de 120 Km, o consumo estimado seria de 12 kWh, necessitando assim de uma nova carga a cada dois dias e meio.

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Quanto custa para fazer a recarga na rede elétrica?

Agora, vamos calcular quanto custará o carregamento desse carro se utilizarmos energia da concessionária.

O consumo mensal do carro é de 90 kWh (3 kWh/dia * 30 dias) ou, em um segundo cenário, 360 kWh (12 kWh/dia * 30 dias). Com uma tarifa média de energia em Minas Gerais fixada em R$0,95 por kWh, isso implica que o motorista irá desembolsar cerca de R$85,50 por mês para carregar o carro na primeira situação de consumo. 

Já no segundo cenário, o custo mensal para carregar o veículo seria de R$342,00. 

Agora, vamos analisar de que maneira um sistema solar pode eliminar essa despesa.

Cálculo da Quantidade de Placas Solares

Para carregar completamente o carro elétrico com energia solar, é preciso determinar a capacidade do sistema fotovoltaico adequado.

A fórmula utilizada é:

Potência do sistema (Wp) = Energia necessária por dia (Wh) / Irradiação solar diária (kWh/m²/dia) x Eficiência do sistema

• Dados utilizados no 1º Cenário

Consumo mensal do carro: 90 kWh/mês ou 3 kWh/dia

Irradiação solar média em Brasília: 5,47 kWh/m²/dia

Eficiência do sistema fotovoltaico: 75% (considerando perdas devido à sujeira, ângulo de instalação, cabeamento, etc.)

Substituindo os valores:

Potência do sistema (Wp) = 3 / (5,47 x 0,75) = 730 Wp

Isso indica que um sistema solar de 730 Wp (watts-pico) é necessário para realizar o carregamento do carro.

• Dados utilizados no 2º Cenário:

Consumo mensal do veículo: 360 kWh/mês ou 12 kWh/dia

Irradiação solar média em Brasília: 5,47 kWh/m²/dia

Eficiência do sistema fotovoltaico: 75% (levando em conta perdas por sujeira, ângulo, cabeamento, etc.)

Substituindo os valores:

Potência do sistema (Wp) = 12 / 5,47 * 0,75 = 730 Wp

Isso indica que é necessário um sistema solar de 2.925 Wp (watts-pico) para carregar o veículo.

Agora, precisamos calcular a quantidade de placas solares.

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Quantas placas solares são necessárias para abastecer um carro elétrico?

Vamos considerar o uso de painéis fotovoltaicos de 560 Wp, que é um modelo comum no mercado. Para calcular a quantidade necessária de módulos:

No primeiro caso: 730 Wp ÷ 560Wp por painel = 1,3 placas.

No segundo caso: 2.925 Wp ÷ 560 Wp por painel = 5,2 placas.

Como não podemos ter “1,3 placas”, devemos arredondar para 2 placas solares.

E como não é possível ter “5,2 placas”, precisamos arredondar para 6 placas solares.

Isso indica que, para fazer um carro elétrico percorrer 30 km por dia sem custos com eletricidade, basta um sistema solar com 2 painéis de 560Wp.

Da mesma forma, para um carro elétrico que rode até 120 km diariamente sem pagar pela eletricidade, um conjunto solar composto por 6 painéis de 560Wp é apropriado.

Considerações Importantes:

Se você precisar carregar o carro com maior rapidez, pode ser necessário utilizar um carregador veicular com potência superior.

A autonomia real varia conforme o modelo do veículo, o tipo de bateria e o estilo de condução.

O investimento inicial engloba as placas solares, inversores, cabos e estruturas de fixação. Contudo, após o período de retorno do investimento (“payback”), você terá energia gratuita para carregar seu veículo.

Compensa utilizar energia solar para carregar um carro elétrico?

A mudança para veículos elétricos está se tornando uma realidade cada vez mais iminente, e a melhor maneira de impulsionar essa transformação é combinando mobilidade elétrica com energia solar.

Conforme mostrado, com apenas 2 painéis solares de 560 Wp é possível atender a um consumo diário de 30 km; já para quem faz até 120 km por dia, são necessários 6 painéis. Dessa forma, é viável rodar sem custos com eletricidade.

Além de eliminar despesas com abastecimento, essa alternativa proporciona autonomia energética, proteção contra aumentos nas tarifas e um menor impacto ambiental.

Entretanto, para que isso funcione de maneira eficiente, é fundamental realizar o dimensionamento correto do sistema fotovoltaico.

Conclusão

Carregar um carro elétrico com energia solar é uma opção viável e sustentável, que pode levar a uma economia considerável ao longo do tempo. Apostar na energia solar para abastecer um carro elétrico não apenas diminui a pegada de carbono do condutor, mas também incentiva um modo de vida mais ecológico. Com o avanço da tecnologia solar e a crescente conscientização sobre a relevância da energia limpa, essa junção tende a se tornar cada vez mais acessível e comum.