Bomba de agua accionada por energía solar - necesita algún consejo

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Soy completamente nuevo en ingeniería eléctrica, pero quiero darle una oportunidad y estoy realmente interesado en aprender más detalles sobre cómo funciona todo esto. He tenido un curso avanzado de física en la escuela secundaria, pero eso es todo, así que por favor, tengan paciencia conmigo mientras intento entrar en él.

Ahora en mi "proyecto de prueba", que será mi primer proyecto de ingeniería eléctrica después de construir un motor electromecánico en la escuela secundaria.

Quiero crear una bomba de agua alimentada por batería, que se puede cargar con un panel solar (considérelo como una manguera de jardín portátil). Mi idea es que el panel solar carga la batería, y la batería alimenta la bomba.

Aquí están mis preguntas:

  • ¿Qué requisitos especiales tienen la bomba, la batería y el panel solar? yo Encontré una batería de 12V 20000mAh y un panel solar de 12V. Además, encontré un Bomba de agua que necesita 12V de potencia para funcionar. Hay mas ¿Requisitos para que los componentes funcionen como yo quiero?
  • ¿Cómo cambio la batería de la carga a la alimentación real de la manguera? ¿Puede hacer ambas cosas?
  • ¿Cómo detecto (y / o muestro) la carga actual de la batería?

¡Gracias por tu ayuda! Si me falta algo, por favor hágamelo saber.

    
pregunta NikxDa

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Hay dos valores fundamentales que debes determinar antes de que sea posible mucho más:

  1. Cuánta energía tienen que ser capaces de proporcionar las baterías entre cargas.

  2. Cuánta potencia necesita la bomba cuando está funcionando.

De cualquier manera, comienzas con las especificaciones eléctricas de la bomba de agua. Parece que ya has decidido que usarás una bomba de 12 V. Pero, ¿cuánta corriente consume la bomba cuando funciona?

Esto te dice dos cosas. La corriente que la batería debe poder entregar independientemente de la cantidad de energía que almacena y la tasa de consumo de energía cuando la bomba está encendida.

Digamos, por ejemplo, que la bomba consume 10 A a 12 V cuando está en funcionamiento. Eso significa que su sistema de batería debe poder suministrar 10 A. Una batería de automóvil puede hacer eso, por ejemplo. La potencia es (10 A) (12 V) = 120 W. Ahora multiplique eso por el tiempo que desea que la bomba pueda funcionar sin luz solar hasta que la batería se agote. Eso produce la energía que la batería debe poder almacenar.

Supongamos que utiliza una batería de automóvil clasificada para 12 V y 50 A-h. La bomba consume 10 A, por lo que, en teoría, esta batería puede hacer funcionar la bomba durante 5 horas con una carga completa. Sin embargo, las baterías de automóvil se dañan si se agotan demasiado. Planeo no usar más de la mitad de la capacidad. Por lo tanto, obtendrías 2.5 horas de funcionamiento con una batería completamente cargada.

El panel solar debe dimensionarse de acuerdo con la rapidez con la que desea poder recargar completamente la batería en las condiciones nominales o en el peor de los casos. Esto depende realmente de usted, pero también debe tener en cuenta las condiciones climáticas locales.

Digamos, por ejemplo, que quieres 6 horas de sol para poder cargar completamente la batería. Ya hemos dicho que una batería agotada se ha reducido en 25 A-h. Hay cierta ineficiencia en la carga, así que digamos que el panel solar tiene que apagar 35 A-h durante las 6 horas de pleno sol. Eso significa 5,8 A con pleno sol. El voltaje de carga de una batería de plomo-ácido "12 V" típica es de 13.6 V. Por lo tanto, la potencia de la batería es de 80 W. La configuración del circuito de conversión de energía entre el panel y la batería es 80% eficiente, por lo que la salida del panel solar debe ser 100 W.

    
respondido por el Olin Lathrop
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La potencia está en vatios P = (V * I)

energía = {vatios * horas}

El motor se calcula en vatios

  • Energía del motor = W x hrs / día = Wh / day
  • Cargador de batería en amperios, calcular vatios máx.

  • PV = 12V * avg A * hrs / day o Watts / hr * avg hrs / day o supone el 10% de un día, más o menos

  • ambos comparten la misma Energía / día como motor (descuidando pérdidas)

  • la potencia de la bomba debe funcionar, por lo tanto, la presión x el caudal en l / hr o gal / h. = P
    • el motor necesita mantener la demanda de P por la bomba

La corriente de arranque de la bomba es una corriente nominal de 10x.

Nota: Cualquier -1 necesita una explicación. De lo contrario mala forma.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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