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# Como funciona o dimensionamento de baterias

# Como funciona o dimensionamento de baterias

Quando você monta uma simulação **com armazenamento** (Off-Grid, Híbrido, Autoconsumo ou Grid-Zero), a Groner dimensiona automaticamente o **banco de baterias**: quantas baterias são necessárias, como elas se arranjam (série e paralelo), quanta energia o banco realmente entrega e qual a autonomia resultante.

Este artigo explica, em linguagem direta, **como esse cálculo é feito** — para você entender (e saber explicar para o cliente) cada número que aparece na proposta.

> ℹ️ O dimensionamento é uma **estimativa de engenharia** baseada nos dados informados e no cadastro da bateria/inversor. O projeto executivo final deve sempre ser validado por um responsável técnico.

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## 1. O que você informa (as entradas)

| Entrada | O que é | Observação |
| --- | --- | --- |
| **Consumo** | Energia a ser suprida pelo banco | Pode ser o consumo diário (kWh/dia) **ou** uma **lista de cargas** (ver seção 4) |
| **Horas de autonomia** | Quanto tempo o banco precisa segurar as cargas sem sol/rede | Se não informar no modo "lista", usa o maior tempo de uso entre as cargas |
| **Profundidade de descarga (DoD)** | Quanto da bateria pode ser usado por ciclo | Lítio aceita 80–95%; chumbo, 50–60% |
| **Reserva de SoC** | Margem de segurança que **não** é descarregada | Reduz o DoD efetivo: `DoD efetivo = DoD − Reserva SoC` |
| **Eficiência** | Perdas de conversão/armazenamento do conjunto | Entre 1% e 100% |
| **Temperatura ambiente** | Temperatura do local das baterias | Aplica *derating* (perda de capacidade) fora da faixa ideal |
| **Bateria selecionada** | Modelo do catálogo | Traz capacidade (Ah), tensão nominal (V), tipo de química, preço, vida útil, ciclos e limites |
| **Inversor / kit** | Define a tensão-alvo do banco e os limites a validar | Tensão min/máx, máx. de baterias, potência etc. |

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## 2. Tensão do banco e baterias em série

Antes de calcular a quantidade, o sistema define a **tensão do banco**:

* **Lítio (LiFePO4 / Li-ion):** o módulo já é um *pack* completo. A tensão nominal da bateria **é** a tensão do banco. → **1 bateria em série**.
* **Chumbo / Gel / AGM / OPzS:** cada unidade costuma ser de 2 V, 6 V ou 12 V. Para chegar à tensão-alvo (24 V, 48 V…), o sistema coloca várias **em série**:

```
baterias em série = arredonda p/ cima ( tensão-alvo ÷ tensão nominal da bateria )
tensão do banco   = baterias em série × tensão nominal da bateria
```

A **tensão-alvo** vem do inversor: o valor `TensãoBancoDesejada`, ou o ponto médio entre a tensão mínima e máxima de bateria que o inversor aceita.

---

## 3. O cálculo, passo a passo

### Passo 1 — Energia que o banco precisa entregar

```
consumo médio horário (Wh) = consumo diário (kWh) ÷ 24 × 1000

energia bruta necessária (Wh) = consumo médio horário × horas de autonomia
                                 ÷ ( DoD efetivo% × Eficiência% × fator de temperatura )
```

Dividir pelo DoD, pela eficiência e pelo fator de temperatura é o que transforma a energia **útil** desejada na energia **bruta** (nominal) que a bateria precisa ter — afinal você não usa 100% da bateria, e há perdas.

### Passo 2 — Capacidade necessária em Ampère-hora (Ah)

```
capacidade total necessária (Ah) = energia bruta necessária (Wh) ÷ tensão do banco (V)
```

### Passo 3 — Arranjo do banco (paralelo e total)

```
strings em paralelo = arredonda p/ cima ( capacidade necessária (Ah) ÷ capacidade de 1 bateria (Ah) )
total de baterias   = baterias em série × strings em paralelo
```

> Baterias em **série** somam **tensão** (não Ah); baterias em **paralelo** somam **Ah** (não tensão).

### Passo 4 — Energia real do banco dimensionado

Como o número de baterias é arredondado para cima, o banco real costuma entregar **um pouco mais** do que o mínimo necessário:

```
energia total do banco (kWh) = capacidade de 1 bateria (Ah) × strings em paralelo × tensão do banco (V) ÷ 1000   ← BRUTA (nominal)

energia útil do banco (kWh)  = energia total do banco × DoD efetivo% × Eficiência% × fator de temperatura      ← ÚTIL (entregue)
```

### Passo 5 — Autonomia real

```
autonomia real (h) = energia útil do banco (kWh) × 1000 ÷ consumo médio horário (Wh)
```

### Passo 6 — Custo do banco

```
valor total = total de baterias × valor unitário da bateria
```

---

## 4. Modo "lista de cargas" (opcional)

Em vez de informar só o consumo diário, você pode listar as **cargas prioritárias** (geladeira, bomba, iluminação…). Para cada carga, com `P` = potência, `FP` = fator de potência, `Ip/In` = relação de partida e `Perdas` = perdas gerais:

```
potência com perdas (kW) = Qtd × (P ÷ FP) × (1 + Perdas%) ÷ 1000
potência de pico  (kVA)  = P × (Ip/In) × Qtd ÷ FP × (1 + Perdas%) ÷ 1000
energia da carga  (kWh)  = horas de uso × Qtd × (P ÷ FP) × (1 + Perdas%) ÷ 1000
```

Depois:
* **Consumo diário** = soma das energias de todas as cargas;
* **Potência total** e **potência de pico** são multiplicadas pelo fator de **simultaneidade** (nem tudo liga ao mesmo tempo);
* A partir daí, segue o mesmo passo a passo da seção 3.

---

## 5. Os resultados — e as unidades (atenção!)

Esta é a parte que mais gera dúvida. **Ah (Ampère-hora) não é kWh (energia).** São grandezas diferentes:

| Resultado | O que significa | Unidade |
| --- | --- | --- |
| **Capacidade da bateria** | Capacidade nominal de **uma** bateria (vem do catálogo) | **Ah** |
| **Capacidade total necessária** | Quanto o sistema **precisa** para a autonomia pedida (demanda) | **Ah** |
| **Energia total do banco** | Capacidade **bruta** (nominal) do banco montado | **kWh** |
| **Energia útil do banco** | Capacidade **realmente utilizável** (já com DoD, eficiência e temperatura) | **kWh** |
| **Autonomia real** | Tempo que o banco segura as cargas | horas |
| **Total de baterias** | Série × paralelo | unidades |

> ⚠️ **Para "Capacidade útil de armazenamento (kWh)" use sempre a *Energia útil do banco*.**
> A "Capacidade em Ah" é Ampère-hora de **uma** bateria — não é o armazenamento do sistema em kWh. Converter de Ah para kWh exige multiplicar pela tensão: `kWh = Ah × V ÷ 1000`.

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## 6. Validações e alertas

O dimensionamento também **valida a compatibilidade** com o inversor/kit e avisa sobre riscos. Os principais:

**Bloqueiam (erro):**
* Potência **nominal** do inversor insuficiente para as cargas;
* Potência de **pico** insuficiente para a partida (cargas indutivas: motores, bombas…);
* **Quantidade** de baterias acima do máximo suportado pelo inversor;
* **Tensão** do banco fora da faixa aceita pelo inversor;
* **Tipo** de bateria incompatível com o inversor (lítio × chumbo).

**Apenas avisam (não bloqueiam):**
* Potência de **descarga** pode ser insuficiente para picos;
* Cargas acima de **80%** da potência nominal do inversor (reveja a simultaneidade);
* **Strings em paralelo** acima do número de entradas físicas de bateria do inversor;
* **DoD inadequado** para a química (chumbo acima de 60%, ou lítio abaixo de 80%);
* **Temperatura** fora da faixa do modelo (reduz vida útil e capacidade);
* **Ciclos** projetados acima dos ciclos de vida do modelo;
* Quantidade acima do **limite cadastrado** para aquele modelo de bateria.

### Derating por temperatura (resumo)
* **Chumbo** abaixo de 20 °C: ~1%/°C de perda; acima de 30 °C: ~0,5%/°C.
* **Lítio** abaixo de 0 °C: capacidade severamente reduzida (não carrega bem); acima de 45 °C: ~1%/°C.

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## 7. Exemplo prático

**Cenário:** bateria de **lítio**, 100 Ah, 51,2 V (pack). Consumo diário **10 kWh**, autonomia **8 h**, DoD **95%**, eficiência **95%**, 25 °C (sem derating).

```
1) consumo médio horário = 10 ÷ 24 × 1000           = 416,7 Wh
2) energia bruta         = 416,7 × 8 ÷ (0,95×0,95×1) = 3.693,9 Wh
3) capacidade necessária = 3.693,9 ÷ 51,2            = 72,1 Ah
4) strings em paralelo   = arredonda↑(72,1 ÷ 100)    = 1
   total de baterias     = 1 (série) × 1 (paralelo)  = 1 bateria
5) energia total (bruta) = 100 × 1 × 51,2 ÷ 1000     = 5,12 kWh
   energia útil          = 5,12 × 0,95 × 0,95         = 4,62 kWh
6) autonomia real        = 4,62 × 1000 ÷ 416,7        = 11,1 h
```

➡️ O cliente pediu 8 h, mas como o sistema arredonda para **1 bateria inteira**, o banco entrega **11,1 h** de autonomia real. É esperado o banco entregar **mais** que o mínimo solicitado.

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## 8. Perguntas frequentes

**Por que a "capacidade em Ah" aparece com um número enorme (ex.: 5.120) mas a energia é só ~16 kWh?**
Porque são unidades diferentes. Alguns modelos são cadastrados em **escala de célula** (muitos Ah a uma tensão pequena). O **produto Ah × tensão** (a energia em kWh) fica correto, mas o Ah "cru" parece grande. Para mostrar armazenamento na proposta, use sempre o campo de **energia útil (kWh)**.

**Por que o banco entrega mais autonomia do que pedi?**
Porque a quantidade de baterias é sempre **arredondada para cima** — não dá para instalar "0,7 bateria". O excedente vira autonomia extra.

**Qual a diferença entre energia "total" e "útil"?**
A **total** é a nominal do banco (placa). A **útil** já desconta o que você **não** usa: a profundidade de descarga (DoD), a reserva de SoC, a eficiência e o efeito da temperatura. A útil é a que vale para o cliente.

**Mudei o DoD/eficiência e o número de baterias mudou. Normal?**
Sim. DoD menor ou eficiência menor aumentam a energia bruta necessária → podem exigir mais baterias.

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## 9. Glossário

* **Ah (Ampère-hora):** "tamanho" da bateria em carga elétrica. Sozinho não diz energia — precisa da tensão.
* **kWh (quilowatt-hora):** energia. `kWh = Ah × V ÷ 1000`.
* **DoD (Depth of Discharge / Profundidade de Descarga):** % da bateria usada por ciclo.
* **Reserva de SoC (State of Charge):** margem que fica sempre carregada, por segurança.
* **Eficiência:** fração da energia que sobra depois das perdas de conversão/armazenamento.
* **Autonomia:** tempo que o banco alimenta as cargas sem geração/rede.
* **Série × Paralelo:** série soma **tensão**; paralelo soma **capacidade (Ah)**.
* **Derating:** redução da capacidade efetiva por condições adversas (ex.: temperatura).

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*Dúvidas sobre uma proposta específica? Fale com o suporte Groner.*
