Encienda una bomba de agua de 12 voltios desde un panel solar fotovoltaico de 110 vatios

Como dice Mark en un comentario, el panel solar no es lo suficientemente grande. Es posible que pueda comprar un convertidor, que convertiría 6,4 A a 17,2 V a 9 A a 12 V. Sin embargo, eso es costoso y solo funcionará en condiciones ideales. Si compra un segundo panel, los dos trabajando juntos deberían poder alimentar la bomba incluso cuando el panel no está perfectamente alineado con el sol en un día perfectamente despejado. Sin embargo, si a veces tiene condiciones perfectas, los paneles impulsarían el motor por encima de la velocidad nominal, tratarían de producir más flujo del que la bomba está diseñada y sobrecargarían el motor. Sería mejor comprar un panel que tenga una clasificación de Vmp que esté solo ligeramente por encima de la clasificación de voltaje de velocidad máxima del motor y una clasificación de Imp que esté cómodamente por encima de la clasificación de corriente de carga completa del motor.

Dos paneles de 17,2 Vmp con un regulador de 12 voltios también estarían bien

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La corriente de bloqueo del motor es la corriente que consume a velocidad cero, independientemente del par con el que esté cargado. Esa corriente está determinada por el voltaje aplicado y la resistencia del devanado. Si la fuente de alimentación limita la corriente, el par que puede producir el motor está limitado aproximadamente en el mismo porcentaje. Con una bomba centrífuga, se requiere muy poco torque para ponerla en movimiento. La única resistencia a la rotación es la fricción de los cojinetes en la bomba más la fricción de los cojinetes y las escobillas en el motor. El rotor de la bomba solo está removiendo un poco el agua, sin producir presión ni flujo. A medida que aumenta la velocidad, el par aumenta en proporción al cuadrado de la velocidad a medida que la bomba acumula presión. Si la corriente se limita al 50 %, la bomba puede acelerar hasta que la bomba requiera alrededor del 50 % del par nominal o alrededor de 0,5 X 0,5 = 0. 25 o 25% de la velocidad nominal. Si hay más corriente disponible, el motor consumirá más y acelerará más rápido, pero es totalmente innecesario disponer de más corriente de la necesaria para hacer funcionar la bomba a toda velocidad. El par de fricción en reposo puede ser un poco mayor que la fricción con el eje girando, pero no se acerca al par total a plena carga.

Incluso con 2 paneles en paralelo, probablemente no podrá hacer funcionar su bomba. El problema es la corriente de arranque, también conocida como corriente de parada. Esto es típicamente mucho mayor que la corriente operativa nominal. Lo más probable es que simplemente no proporcione suficiente corriente para que el motor funcione a la velocidad adecuada.

Si tiene un medidor (y realmente necesita un medidor si va a perder el tiempo con estas cosas) intente lo siguiente. Mida la resistencia del motor sin rotación del eje. Divida 12 por esta resistencia para obtener la corriente de arranque nominal. Si bien es cierto que, en funcionamiento normal, esta corriente máxima solo se requiere durante un período muy breve, ya que la corriente disminuirá con la velocidad del eje, se necesita algo de este orden para ese período breve, y las células solares no tienen un mecanismo de almacenamiento de energía para proporcionar ese pico de corriente. En cambio, las células solares caerán al límite de corriente y el par de arranque será mucho menor de lo normal. Esta será una noticia particularmente mala para una bomba de agua, donde la carga mecánica siempre está presente en el motor y resistirá la aceleración del eje.

Si bien dudo que pueda hacerlo, sería mejor proporcionar un embrague entre el motor y el mecanismo de la bomba. Esto permitiría que el motor alcance la velocidad sin carga, luego usaría la inercia mecánica de la armadura del motor para ayudar a que la bomba funcione cuando el embrague está activado.

Los paneles solares son interesantes porque no son simplemente fuentes de voltaje. Por ejemplo, a pleno sol, su panel emite 17 voltios, pero conéctelo directamente a una batería de 12 voltios y el voltaje que suministra bajará a 12 voltios y la corriente que suministra se basará en la corriente que el panel es capaz de producir. a 12 voltios y posiblemente también afectado por la batería de 12 voltios.

Por lo tanto, es probable que si simplemente conectara su motor al panel, funcionara a los 12 voltios necesarios o alrededor de ellos, pero su motor requiere una corriente que es mucho más alta que la que puede producir el panel para superar el factor de bloqueo e incluso para mantener el motor en marcha, el panel es un poco demasiado pequeño.

La solución más fácil podría ser conseguir una batería de plomo-ácido de 12 voltios y conectarle el panel solar. También enganche el motor o la bomba a la batería. La batería puede suministrar la corriente de parada al motor y mantener las cosas funcionando cuando una nube pasa por encima. ¡Solo necesitaría mantener el panel en la batería durante una o dos horas antes o después de encender la bomba!

Si lo hiciera de esta manera y controlara el voltaje de su batería, podría hacerlo sin un controlador de carga solar y ahorrar dinero. Solo mire la carga de la batería midiendo el voltaje: los números que necesita están en todas partes en Internet. Si no desea monitorearlo usted mismo, un controlador de carga solar barato para una batería de plomo ácido para una carga de menos de 10 amperios debería costar 15 $ o menos. Buena suerte.