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lunes, junio 11, 2012

Motor de 1 HP, funcionando con batería



Buen día amigos. He recibido la siguiente consulta:

Hola Carlos
Te saludo desde Guatemala.

Quisiera, me despejaras de una duda. ¿Qué tan factible es conectar un motor de 1 HP y de 120 voltios, a una bateria de carro de 12 V? ¿Por cuánto tiempo la batería haría funcionar al motor?

Fuente: Wikipedia


Bueno, y aquí mi respuesta, para el amigo Chapín:


Comenzemos por un detalle. La potencia de 1 HP, equivale a 746 watts. Esta potencia debe ser atendida por la batería que entrega su energía a 12 voltios. Recordemos que:

Potencia = Voltios x Amperios. 

Por lo tanto para nuestro caso: Amperios = Potencia / Voltios. 

Lo anterior nos permite calcular la corriente que debe entregar la batería. 

Corriente ( I ) = 746 / 12 

Esto nos da: 62.16 amperios, que es una corriente muy alta, así se trate de una batería de camión la que deba suministrarla.



Fuente: wikipedia


Yo sugiero usar por lo menos dos baterías de unos 200 A-h cada una, conectadas en serie. O sea obteniendo de ellas 24 voltios. Para este caso, la corriente requerida a las baterías será: 

I = 746 / 24 = 31amperios.

Por otro lado, la cantidad teórica de energía (watts-hora) que tiene almacenada una batería, se obtiene multiplicando la capacidad (en A-h) de la misma, por el voltaje. Para nuestro caso:

200 A-h x 24 voltios = 4800 watts-hora

(Recordemos que hemos conectado las dos baterías de 200 A-h en serie. En conexión serie los voltajes se suman y la capacidad del conjunto, es igual a la de una sola de las  batería).

La cantidad de energía real es un porcentaje del valor teórico. Para el arreglo de dos baterías en serie, asumiremos que ese porcentaje es del 60%. Es decir:

Energía real = 0.6 x Cantidad teórica

Por tanto, Energía real = 0.6 x 4800 = 2880 watts-hora. Con este valor, podemos estimar el número de horas, durante las cuales las baterías podrán hacer funcionar al motor:

No de horas = 2880 / 746 = 3.86 horas

Para completar la instalación, requerimos de un equipo inversor, para transformar los 24 voltios que la batería entrega en DC (corriente continua) en 120 voltios AC (corriente alterna) que requiere el motor.

Nota. El factor de 0.6 empleado para el cálculo de los watts-hora reales, considera:

1) Envejecimiento de las baterías.
2) Eficiencia de la recarga de las baterías.
3) Consumo del equipo inversor
4) Otros: los picos de demanda de energía, al instante del encendido del motor.

Hasta aquí llegamos por hoy amigos.

Saludos.

10 comentarios:

Gerard Osorio dijo...

Hola muchas gracias por compartir tus conocimientos así de bien.
No soy profesional y lo he entendido todo a la perfección.
Tengo en mente hacer una instalacion independiente con una placa de unos 300 W supongo que en 24v, para cargar una bateria de 200 Ah que me hiciera funcionar un foco LED unas doce horas al dia de 200W.
Sería posible esa combinación?¿
O necesito mas placas solares?¿
O baterias?¿
Leyendo por ahi y con el consumo que necesito creo que igual seria suficiente con eso pero no acabo de tenerlo claro.
No entiendo tampoco de cuantos amperios debe ser el regulador de carga de la bateria.
Perdon por mi ignorancia..
Saludos cordiales

Carlos T dijo...

Buen día Gerard Osorio

Para el dimensionado de una instalación fotovoltaíca, le sugiero mirar este link: http://energicentro.blogspot.com/2010/11/paneles-solares-calculo-de-una.html

Saludos

Carlos el baterillero

Nico NoTeCalles dijo...

Sos un genio y explicas muy claro. Si las dos baterias de 200 Ah-h las quiero cargar a travez de un alternador de automovil y a su vez desde una bicicleta fija? Es posible? que caracteristicas deberia tener el alternador? crees que serían muchas horas de carga?
Se podria usar una cierra circular de 800w? Gracias Santiago

Carlos T dijo...

Buen día Nico no te Calles

Una batería de 200 Ah es bastante energía, ahora dos pues es mucho más. Un cargador convencional entregando 10 amperios de corriente y a 24 voltios, demorará unas 20 horas para recargar a las dos baterías.

Un alternador accionado por bicicleta, pues no entrega mucha corriente, a lo más será uno o dos amperios. El tiempo de carga que demande quizás sean unos cuatro días o más.

No entiendo la pregunta de la sierra circular.

Saludos

Carlos el baterillero

Anónimo dijo...

Creo que falta un factor más de corrección:

Una batería no se puede descargar más de un 80% de su capacidad, luego de 200 Ah, en realidad , sólo son útiles, 160 Ah.

También hay que mencionar las curvas de descarga (C) de una batería: no son lineales, lo que quiere decir que si a 10 A, tienes 20 horas de descarga, a 20 A no necesariamente tengas 10 h, puede que sólo tengas 7.5 A.

También que el inversor tiene pérdidas, nunca vas a conseguir un 100% de efectividad.


Carlos T dijo...

Buen día al Anónimo que mencina el factor que falta

Lo que usted dice es correcto. Las curvas de descarga no son lineales.

Saludos

Jacob dijo...

Hola Carlos. Seria posible usar un molino de viento para activar el alternador de carro. Para asi poder cargar las baterias?
Slds. Jacob

Carlos T dijo...

Buen día Jacob

Sí. Es posible. El que sea eficiente, dependerá de la velocidad del viento y de las características del alternador.

Saludos

Carlos el baterillero

Manuel Juarez dijo...

Me ayudan tengo un proyecto en el cual tengo que usar un motor de un caballo y lo tengo que echar a andar con un panel solar me pueden ayudar a saber que panel tendría que usar?

Carlos T dijo...

Buen día Manuel Juarez,

Le sugiero guiarse por la siguiente información:

http://energicentro.blogspot.pe/2010/11/paneles-solares-calculo-de-una.html

Saludos

Carlos el baterillero