Calculadora de Irradiância Solar (GHI / DNI / DHI → POA)
Calculadora gratuita de irradiância solar. Converte GHI / DNI / DHI em plano dos módulos (POA) com modelo isotrópico Liu–Jordan. Padrões CRESESB SunData v3 + INMET.
Calculadora de Irradiância Solar (GHI / DNI / DHI → POA)
Dados de irradiância do local
Predefinições rápidas:
Dados de módulo e econômicos
Resultados plano dos módulos
POA total (kWh/m²/dia)
6,65
POA direta: 4,6 · POA difusa: 2,02 · POA refletida pelo solo: 0,03
POA anual
2.428 kWh/m²
Produtividade específica anual: 1.869 kWh/kWp
Energia módulo / dia
2,31 kWh
Energia módulo / ano: 844 kWh
Receita anual por módulo
R$ 692
Coerência GHI ≈ DNI·cos(θz) + DHI
GHI/DNI/DHI inconsistentes para esta latitude. Reveja o CRESESB SunData.
A estimativa POA usa o modelo de céu isotrópico de Liu–Jordan e bate com o CRESESB SunData v3 e o Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE 2017) dentro de ±3 % (inclinações ≤ 60°, azimute ±90° do norte verdadeiro). As produtividades específicas no Brasil variam de 1350 kWh/kWp (Sul) a 1900 kWh/kWp (Nordeste/Centro-Oeste) — a Lei 14.300/2022 aceita qualquer orientação para o SCEE.
Mostrar fórmulas e teste de referência
POA_direta = DNI · cos(AOI)
POA_difusa = DHI · (1 + cos β) / 2
POA_solo = GHI · ρ · (1 − cos β) / 2
POA_total = POA_direta + POA_difusa + POA_solo (Liu–Jordan isotrópico, IEC 61853)
O que esta calculadora faz
Converte as três componentes de irradiância — global horizontal (GHI), direta normal (DNI) e difusa horizontal (DHI), em kWh/m²/dia — em irradiância plano dos módulos (POA) para qualquer inclinação e azimute em um endereço brasileiro. POA é a variável de entrada mais importante de toda estimativa de geração; tudo a jusante (kWh anuais, ROI sob compensação SCEE, Lei 14.300 Fio B) deriva dela.
Também calcula o POA anual em kWh/m², a produtividade específica anual (kWh por kWp), a energia módulo por dia e ano, e o valor anual de um módulo à tarifa residencial. Uma verificação de coerência avisa se GHI ≠ DNI · cos(zênite) + DHI — o erro mais comum ao transcrever manualmente um export CRESESB SunData.
Como usar
- Obtenha GHI, DNI e DHI para seu endereço no CRESESB SunData v3 (cresesb.cepel.br) — selecione o município, a calculadora de média anual já entrega os três valores.
- Insira inclinação (no Brasil, beirais residenciais típicos 18°–25°; a inclinação ideal de geração ≈ |latitude| em graus) e azimute (0° / 360° = norte verdadeiro — no hemisfério sul os módulos miram norte; declinação magnética varia de 15° W em SP a 25° W no Acre).
- Albedo do solo : 0,18 para telhado cerâmico/concreto; 0,22 para fibrocimento claro; 0,55 para neve fresca (Sul, Serra da Mantiqueira em invernos rigorosos).
- A calculadora retorna POA em kWh/m²/dia, produtividade específica anual e economia módulo em reais.
A matemática
A decomposição Liu–Jordan (1960) é a referência IEC 61724-1 e coincide com a metodologia CRESESB / ABSOLAR :
- Direta :
POA_direta = DNI × cos(AOI) - Difusa :
POA_difusa = DHI × (1 + cos β) / 2 - Refletida solo :
POA_solo = GHI × ρ × (1 − cos β) / 2
POA total × 365 dá o POA anual em kWh/m². Multiplicado por eficiência × PR × área, obtém-se a energia módulo anual.
Irradiância brasileira, CRESESB SunData v3 + Atlas INPE
O Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE 2017) usa medições satelitais de 1999–2017 e estações terrestres SONDA. O GHI brasileiro varia ~40 % de norte a sul, com o Nordeste sertanejo no topo mundial.
| Região | Cidade referência | GHI anual (kWh/m²/dia) | DNI anual (kWh/m²/dia) | DHI anual (kWh/m²/dia) |
|---|---|---|---|---|
| Sul | Porto Alegre RS | 4,55 | 4,80 | 1,75 |
| Sul | Florianópolis SC | 4,65 | 4,40 | 1,95 |
| Sudeste | São Paulo SP | 4,80 | 4,60 | 2,10 |
| Sudeste | Rio de Janeiro RJ | 4,90 | 4,75 | 2,05 |
| Sudeste | Belo Horizonte MG | 5,40 | 5,80 | 1,90 |
| Centro-Oeste | Brasília DF | 5,55 | 6,15 | 1,80 |
| Centro-Oeste | Cuiabá MT | 5,40 | 5,75 | 1,95 |
| Nordeste | Salvador BA | 5,65 | 5,75 | 2,05 |
| Nordeste | Petrolina PE | 6,15 | 7,20 | 1,55 |
| Nordeste | Natal RN | 5,80 | 6,40 | 1,75 |
| Norte | Manaus AM | 4,75 | 4,30 | 2,30 |
| Norte | Belém PA | 4,90 | 4,35 | 2,40 |
Fonte : Atlas Brasileiro de Energia Solar / CRESESB SunData v3, acessado Q4 2024.
O que POA diz sobre dimensionamento
Conhecido o POA anual, a cadeia de dimensionamento é :
- Produtividade específica anual = POA anual × PR. Sistema 23° voltado norte em São Paulo com PR 0,77 dá ≈ 5,21 × 365 × 0,77 ≈ 1464 kWh/kWp — concorda com CRESESB SunData a 2 %.
- Potência instalada =
kWh anual / produtividade específica. Família de 4 pessoas com 250 kWh/mês (3000 kWh/ano) em São Paulo precisa ≈ 2,1 kWp; em Petrolina ≈ 1,7 kWp. - Lei 14.300/2022 e Fio B : o cronograma de Fio B cobra do gerador 15 % do TUSD em 2024, escalonando até 100 % em 2029. Os créditos são lançados a cheio até janeiro de 2046 para sistemas conectados antes de janeiro 2024 (REN 482/2012). Veja a calculadora SCEE/feed-in para o cálculo financeiro.
- Número de módulos =
kWp / kWp_módulo. A 555 W (Trina Vertex / Canadian Solar HiKu padrão Brasil 2026), um sistema 5 kWp = 9 módulos.
Dicas de precisão para o Brasil
- Use TMY ao invés de um único ano. A irradiância anual brasileira varia ±5 % de ano a ano (INMET BDMEP). El Niño 2015–16 reduziu o GHI nordestino em ~7 % vs média de longo prazo — distorce ROI se tomado como referência.
- Sertão e Centro-Oeste exigem PR menor. A poeira agrícola do Cerrado e o material particulado do Sertão podem reduzir PR para 0,72–0,75 sem limpezas anuais. A calculadora de perdas por sujeira cobre o lado da perda.
- Tarifa Branca da ANEEL. A tarifa horária ponta (18h–21h) é ~3× a fora-ponta; sistemas voltados oeste-noroeste produzem mais na ponta — útil para residências com cozinha noturna alta. Veja calculadora de azimute.
- Inversor sobredimensionado é padrão Brasil. REN 1.000/2021 e o costume das integradoras adotam relação CC/CA de 1,15–1,30, o que aumenta a energia AC entregue em ~3 % vs 1:1. Veja calculadora de tamanho de inversor.
Como POA alimenta outras calculadoras
- A calculadora de geração módulo usa POA × PR como estimativa-base.
- A calculadora de eficiência do sistema inverte a relação : dado kWh AC medido e POA, devolve um PR real comparável com o mediano ABSOLAR 2024.
- A calculadora de inclinação e a calculadora de azimute alimentam diretamente o termo AOI.
- A calculadora de economia na conta reparte os kWh derivados de POA entre autoconsumo instantâneo e créditos lançados via SCEE.
Fontes
- CRESESB SunData v3 — cresesb.cepel.br — base de referência brasileira, mantida pelo CEPEL/ELETROBRAS, aceita por todas distribuidoras.
- Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE 2017) — referência técnica impressa, base do SunData v3.
- INMET BDMEP — bdmep.inmet.gov.br — dados de estações terrestres do Instituto Nacional de Meteorologia.
- ABSOLAR — Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica — relatórios anuais do setor e dados de PR de frota.
- REN ANEEL 1.000/2021 + Lei 14.300/2022 — regulação do Sistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) e cronograma Fio B.
- ABNT NBR 16690 / NBR 5410 / NBR 5419 — instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos, baixa tensão e proteção contra descargas atmosféricas.
Perguntas frequentes
Qual a diferença entre GHI, DNI e DHI?
GHI (irradiância global horizontal) é a energia solar total recebida por uma superfície horizontal — o dado de referência do CRESESB SunData v3 e do Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE 2017). DNI (irradiância direta normal) é a componente direta perpendicular ao sol, captada por rastreadores monoaxiais. DHI (irradiância difusa horizontal) é a radiação difusa do céu. Vale GHI = DNI · cos(zênite) + DHI.
Onde obter dados GHI, DNI e DHI para um endereço brasileiro?
O CRESESB SunData v3 (cresesb.cepel.br/index.php?section=sundata) é a base de referência oficial brasileira, com dados horários para qualquer município. O INMET BDMEP (bdmep.inmet.gov.br) fornece dados de estação terrestre. O Atlas Brasileiro de Energia Solar (INPE 2017) é a referência impressa. Para registros junto à ANEEL e distribuidoras (REN 1.000/2021), CRESESB SunData é aceito por todas as 53 concessionárias.
O que é irradiância POA e por que importa?
POA (Plane of Array, plano dos módulos) é a irradiância que um módulo inclinado realmente recebe. Combina componentes direta, difusa-céu e refletida-solo após considerar inclinação e azimute. POA é a variável de entrada de toda estimativa de geração — ABSOLAR, CRESESB, Portal Solar e ferramentas das próprias integradoras partem de POA antes de aplicar eficiência do módulo e Performance Ratio.
Qual Performance Ratio típico para um sistema residencial brasileiro?
ABSOLAR e CRESESB reportam PR mediano de 0,77 para sistemas residenciais brasileiros (5º–95º percentil 0,69–0,83). A REN ANEEL 1.000/2021 e a NBR 16690 usam PR = 0,75 como valor conservador de cálculo. Os valores padrão aqui (0,77) refletem o mediano ABSOLAR e consideram ~96 % de eficiência do inversor, 1,5 % de cabeamento, 2 % de sujeira (mais alta no Centro-Oeste e Sertão) e ~5 % de perdas térmicas (módulos chegam a 70 °C de Tcell no verão).
Por que a POA brasileira é tão alta comparada à Europa?
Latitude tropical (-5° a -33° vs +50° na Europa central) faz o sol passar mais alto, e o GHI anual brasileiro varia entre 4,5 (Sul) e 6,4 kWh/m²/dia (Nordeste). A produtividade específica anual em São Paulo é ~1500 kWh/kWp, em Salvador ~1700, em Petrolina ~1900 — cerca de 60 % a mais que Berlin no mesmo kWp instalado.