Dimensiona el inversor para el arranque. Dimensiona la batería para el agua que realmente necesitas.
Una batería doméstica para una bomba de pozo no debe dimensionarse solo a partir de la potencia de la bomba. Verifica tres requisitos separados: la potencia de arranque o de sobrecarga de la bomba, su potencia de funcionamiento y el tiempo total de funcionamiento requerido durante un corte de energía. Un tanque de presión o de almacenamiento de agua puede reducir la frecuencia con la que la bomba debe arrancar y puede disminuir la cantidad de capacidad de batería necesaria para cortes cortos.
Cuando un instalador me dice:
"Bomba de pozo de 1 HP, batería de 10 kWh."
Todavía no puedo decir si el sistema funcionará.
El primer número que quiero a menudo escorriente de arranque, no kWh de batería.
Un motor de 1 HP no es una carga eléctrica de 746 W.
Un caballo de fuerza equivale aproximadamente a746 W de salida mecánica, pero un motor de bomba real consume más entrada eléctrica debido a la eficiencia del motor y al factor de potencia.
Más importante aún, un motor de inducción puede consumir varias veces su corriente normal al arrancar.
El Departamento de Energía de EE. UU. señala que el arranque del motor puede involucrar una alta corriente de arranque, mientras que los estándares de motores NEMA distinguen las características de rotor bloqueado de las condiciones normales de funcionamiento.DOE NEMA
Para un ESS doméstico, esto significa que una batería puede tener mucha energía almacenada y aún así no lograr arrancar la bomba.
Considera un ejemplo trabajado simplificado:
Entrada de funcionamiento de la bomba: 1.2 kW
Requisito de arranque: 4.0 kW por un corto período
Un paquete de batería/inversor capaz de solo3 kW de sobrecargapuede desconectarse antes de que la bomba alcance la velocidad normal.
Agregar otros 5 kWh de batería no necesariamente soluciona eso.
El problema espotencia, no energía.
Separar la bomba en dos números.
Para el diseño preliminar quiero:
| Requisito de la bomba | Lo que determina |
|---|---|
| Watts en funcionamiento | Potencia continua del inversor/batería |
| Corriente de arranque o pico | Capacidad del inversor de corta duración |
| Tiempo de funcionamiento de la bomba | Energía de batería requerida |
| Voltaje/fase de suministro | Compatibilidad del inversor |
| Arranques por hora | Comportamiento operativo del motor y del sistema |
Siempre que sea posible, utiliza laplaca de identificación de la bomba/motor y los datos de arranque del fabricanteen lugar de asumir un multiplicador de aumento universal.
Un arrancador suave o un variador de frecuencia puede cambiar el comportamiento de arranque, pero se debe verificar la compatibilidad con el motor de la bomba y el inversor de respaldo en lugar de asumirla.
Veinte minutos de bombeo no son veinte horas de respaldo.
Supongamos que la bomba consume1.2 kW mientras está en funcionamiento..
Durante un corte de seis horas, el uso de agua en el hogar hace que funcione un total de solo30 minutos..
La energía de la bomba es:
1.2 kW × 0.5 h = 0.6 kWh CA.
Supongamos que otras cargas protegidas del hogar consumen otro:
0.7 kW promedio × 6 h = 4.2 kWh.
Energía total CA:
0.6 + 4.2 = 4.8 kWh.
Si usamos una eficiencia ilustrativa de 92% de batería a carga:
Energía del lado de la batería = 4.8 ÷ 0.92 ≈ 5.22 kWh.
Si solo el 90% de la capacidad nominal de la batería está disponible para el deber de respaldo:
Capacidad nominal requerida = 5.22 ÷ 0.90 ≈ 5.8 kWh.
Una batería alrededor de laclase de 6–10 kWhpodría, por lo tanto, merecer investigación para este escenario trabajado.
Pero la bomba aún necesita esacapacidad de arranque de 4 kW..
Ese requisito no desapareció porque el cálculo de energía fue pequeño.
El tanque de presión es parte de la conversación sobre la batería.
Aquí es donde a veces dejo de agregar módulos de batería.
Un sistema de pozo normalmente utiliza un tanque de presión para que la bomba no tenga que arrancar cada vez que alguien abre un grifo.
El agua utilizable entre ciclos de bomba se llama comúnmentedescarga..
Un tanque de presión más grande puede proporcionar más descarga, reduciendo el ciclo de la bomba. El volumen utilizable real depende del tamaño del tanque y de la configuración de presión; fabricantes comoAmtrolpublican información de descarga para su tanque de pozo.Productos.
Para el diseño de respaldo, eso crea otra opción:
almacenar electricidad
o
almacenar agua
Imagina que el hogar solo necesita agua para el inodoro, lavado de manos y agua potable durante un corte breve.
Proporcionar agua almacenada adicional puede ser más barato y sencillo que dimensionar la batería para arranques repetidos de la bomba.
Para una propiedad rural, evaluaría ambas opciones.
Un tanque de agua de 500 litros puede cambiar el diseño.
Considera una casa con untanque de almacenamiento de agua potable de 500 Ly una disposición de fontanería adecuada.
Esa agua representa una resiliencia física que no necesita ser recreada eléctricamente cada vez que falla la red.
La batería puede entonces priorizar:
refrigeración
comunicaciones
iluminación
controles de calefacción
y quizás bombeo ocasional para reabastecer el almacenamiento cuando hay energía disponible.
Esto se vuelve especialmente útil en casas fuera de la red o con redes débiles donde los cortes pueden durar mucho más que la ventana de respaldo prevista de una batería residencial típica.
Pero el almacenamiento de agua introduce sus propios requisitos: higiene del agua potable, fontanería, ubicación del tanque, protección contra congelación, disposición de la bomba y regulaciones locales.
No es "respaldo gratuito."
Es una solución de ingeniería diferente.
El voltaje de la bomba puede eliminar un paquete de batería de inmediato.
Antes de emparejar un sistema de batería doméstica Ruibit/Dawnice con una propiedad de bomba de pozo, registraría el suministro eléctrico exacto de la bomba.
¿Es:
¿120 V monofásico?
¿230 V monofásico?
¿120/240 V bifásico?
¿400 V trifásico?
Una batería puede tener suficientes kWh.
El inversor puede tener suficientes kW nominales.
Si no puede proporcionar el voltaje requerido, la disposición de fases o el comportamiento de arranque del motor, el paquete sigue siendo incorrecto.
Esto es particularmente importante para los distribuidores que venden kits ESS residenciales estandarizados en diferentes países.
"10 kWh de respaldo para el hogar" no es una especificación eléctrica universal.
La hoja de trabajo que usaría antes de elegir la batería.
| Entrada | Ejemplo trabajado |
|---|---|
| Potencia de funcionamiento de la bomba | 1.2 kW |
| Requisito de arranque de la bomba | 4.0 kW |
| Tiempo de funcionamiento de la bomba durante un corte | 0.5 h |
| Energía de la bomba | 0.6 kWh |
| Otras cargas de respaldo de seis horas | 4.2 kWh |
| Energía total de CA | 4.8 kWh |
| Energía de placa calculada | ~5.8 kWh |
| Capacidad mínima de sobrecarga | Requisito mínimo de la bomba, más cargas simultáneas |
Los números anteriores son ilustrativos, no una recomendación de tamaño para una bomba específica.
Para un proyecto real, los reemplazaría con los datos eléctricos reales de la bomba, las cargas domésticas medidas, la duración deseada de la interrupción, la capacidad utilizable de la batería y la capacidad de carga del motor del fabricante del inversor.
Hay una pregunta que añadiría antes de aprobar más capacidad de batería:
¿Cuánta agua necesita realmente el hogar durante la interrupción?
A veces, la respuesta apunta hacia una batería más grande.
A veces apunta hacia un tanque de presión o de almacenamiento más grande.
Para una casa con bomba de pozo, un respaldo confiable no se trata de almacenar la mayor cantidad de electricidad. Se trata de asegurarse de que la bomba pueda arrancar y almacenar suficiente electricidad o agua para que no tenga que arrancar más a menudo de lo necesario.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cómo dimensiono una batería para el hogar para una bomba de pozo?
Verificarla potencia de funcionamiento de la bomba, la potencia de arranque o de sobrecarga, el tiempo de funcionamiento esperado, el voltaje de suministro y otras cargas de respaldo simultáneas. La kWh de la batería determina el tiempo de funcionamiento, mientras que la capacidad de potencia del inversor y de la batería determina si la bomba puede arrancar y funcionar.
2. ¿Por qué una batería grande aún puede fallar al arrancar una bomba de pozo?
Los motores de las bombas de pozo pueden requerir una potencia mucho mayor durante el arranque que durante el funcionamiento normal. Una batería puede contener suficiente energía pero aún así fallar si el inversor no puede suministrar lacorriente de arranque o la potencia de sobrecarga.
3. ¿Cómo calculo la energía de la batería necesaria para una bomba de pozo?
Usa:
Energía de la bomba (kWh) = Potencia de funcionamiento (kW) × Tiempo total de funcionamiento (horas)
Luego, añade otras cargas de respaldo y ten en cuenta las pérdidas del inversor, la capacidad utilizable de la batería y los ajustes de reserva.
4. ¿Puede un tanque de presión o de almacenamiento de agua más grande reducir los requisitos de batería?
Sí. Más agua almacenada puede reducir los arranques de la bomba y proporcionar agua durante interrupciones cortas sin usar energía adicional de la batería. Para algunas casas, aumentar el almacenamiento de agua puede ser más práctico que agregar capacidad de batería.
5. ¿Qué información sobre la bomba debe verificar un instalador antes de seleccionar un ESS para el hogar?
Verifica elnombre de la placa del motor, voltaje, fase, corriente de funcionamiento, corriente de arranque o datos de sobrecarga del fabricante, controles de la bomba y arranques/tiempo de funcionamiento esperadosantes de seleccionar la batería y el inversor.
