¿Por qué las bombas de pozo necesitan 240 V cuando el vataje no es tan alto?

Quiero poder alimentar mi bomba de pozo con una batería cuando se corte la energía, pero estoy aprendiendo que las bombas de pozo son de servicio pesado, funcionan con un alto voltaje de 240 V, aunque la mía solo tiene 3/4 hp, que es aproximadamente 560 W. , que es mucho menos que un horno de microondas, que se encuentra en mi mostrador y funciona con corriente doméstica de 120V.

¿Qué más está pasando aquí además de la potencia en vatios/caballos de fuerza que determina por qué una bomba de pozo necesita un voltaje más alto?

Tenga en cuenta que necesitará una gran cantidad de plomo y vitriolo para hacer funcionar esa bomba de pozo durante un período prolongado de tiempo... es el objetivo de la batería de respaldo solo para que las cosas funcionen brevemente durante un corte de energía para que el el tanque de presión se puede rellenar, o está buscando algo más sofisticado/instalado permanentemente que eso?
Las bombas consumen la misma energía de cualquier manera, para aquellas que están disponibles como 120 V o 240 V, pero como se explica en la respuesta de jwh20, se desperdicia menos energía en la resistencia del cable que funciona a 240 V. Mi bomba tiene más de 400 pies de cable y no es particularmente profunda ni está lejos de la casa en comparación con algunos lugares. Por lo general, necesitará un generador para hacer funcionar una bomba de pozo, y si el generador no proporciona 240 V, es probable que no funcione una bomba de pozo. A menos que tenga un gran presupuesto, las baterías/inversores no le darán casi nada en una bomba de pozo estándar. Mi bomba de "3/4 hp" usa alrededor de 1500 W por lo general, por cierto.
es decir, la potencia mecánica nominal nominal no es igual a la potencia eléctrica requerida para producir eso. Sucede que tengo la mentalidad de que tengo un medidor de potencia en mi bomba, pero es muy probable que tenga una etiqueta de clasificación en algún lugar de los controles de la bomba que especifica el amperaje máximo seguro del motor. Multiplique eso por 240 y se acercará mucho más a su necesidad real de alimentarlo. La comercialización engañosa de herramientas eléctricas (¡3 caballos de fuerza! ¡Se enchufa en un tomacorriente de 15 amperios y 120 V! Debe tener una eficiencia del 125 % o, posiblemente, marketing BS) puede afectar sus expectativas de lo que necesita un motor real de 3/4 caballos.
usar un tanque de cabecera o un recipiente a presión más grande puede ser una mejor opción que una batería de respaldo. Las baterías son caras y requieren un mantenimiento relativamente alto.
A menos que esté planeando una batería del tamaño de un Tesla WallPack (que creo que tiene un inversor 240 incorporado), probablemente estará mejor con un generador que con una batería. Los buenos no son baratos (ver, por ejemplo, la línea Generac), pero están diseñados para funcionar indefinidamente. Y eso puede ser algo bueno cuando un huracán deja sin electricidad durante una semana.

Respuestas (3)

Necesidad no es la palabra correcta aquí. Preferido es probablemente una mejor opción. Se prefiere 240 V porque las bombas sumergibles a menudo están muy lejos de la casa y en el fondo del pozo y debe tender un cable allí capaz de satisfacer sus necesidades de energía sin demasiada caída de voltaje en la línea.

Si bien podría hacer esto con un cable AWG grande a 120 V, puede usar un cable más pequeño y menos costoso a 240 V. Así que esto se hace comúnmente.

No he comprado una, pero sospecho que es posible que pueda encontrar una bomba sumergible de 120 V si la necesita. Por cierto, ten en cuenta que una bomba de 500W puede necesitar un inversor de 1500W para arrancar. Consulte las especificaciones de su bomba específica.

Aparte de eso, ¿por qué no obtener un inversor de 240 V para su respaldo de batería en lugar de uno de 120 V?

En realidad, todavía no tengo la batería de respaldo. Estoy tratando de aprender lo que es posible primero. La bomba de mi pozo está conectada directamente a la corriente de la casa. ¿Es posible empalmar un interruptor para que pueda enchufarse directamente a un dispositivo de respaldo portátil, cuando se corta la energía, o tendría que conectar la batería a circuitos específicos elegidos en un subpanel?

Voltios es la "presión" o fuerza detrás de la electricidad. Tenga en cuenta que la energía de 240 V tiene 20 veces la fuerza de una batería de 12 voltios.

Amps es el flujo/volumen de electricidad.

El poder (lo que finalmente desea) es presión x flujo, o voltios x amperios.

Por ejemplo, la represa de Oroville tiene 600 pies de cabeza (presión de agua). Fluyendo 1000 pies cúbicos por segundo de agua, puede generar mucha energía. Para producir la misma energía, una represa del río Mississippi (con solo 20 pies de altura) tiene que dejar caer 30,000 CFS.

Por lo tanto, su bomba de 560 vatios puede funcionar en

  • 2,33 amperios a 240V
  • 4,7 amperios a 120V
  • 47 amperios a 12V

Por qué bombas de pozo de 240V

Se trata de la caída de voltaje debido a la distancia. La caída de voltaje se calcula mediante la Ley de Ohm: Vdrop = I (corriente) x R (resistencia de los cables).

Recuerde: no se trata solo de la longitud del cable desde la casa hasta el cabezal del pozo. También es la longitud del cable por el pozo . La bomba está en la parte inferior.

Para simplificar los cálculos, supongamos que la bomba de su pozo funciona con un cable de 10 AWG y está a 500,5 pies hacia afuera y hacia abajo. Ida y vuelta, la resistencia de esos 1001 pies de cable es de 1.000 ohmios.

Ahora voy a mostrarle cómo calcular 240 V, y quiero que siga y calcule los demás.

  • La corriente a 240 V es de 2,33 amperios. La resistencia, como se ha dicho, es de 1.000 ohmios. Conecte eso a la Ley de Ohm: Vdrop = I * RVdrop = 2.33 * 1.000 ...... Vdrop es 2.33 voltios.
  • Eso significa que 237,67 voltios realmente llegan a la bomba.
  • 2,33 voltios divididos por 240 V nos da una caída de tensión del 1 %. Eso es perfectamente razonable.
  • 1% x 560 W = 5,6 vatios - pérdida aceptable.
  • Ahora calcule estos para 120V y para 12V.

Idealmente, nuestro objetivo es mantener una caída de voltaje por debajo del 3%, pero un poco de flexión está bien.

Y las bombas de pozo probablemente estarán clasificadas para lidiar con una caída de voltaje más alta de lo normal de todos modos

Soy un electricista canadiense, por lo que CES es el Código eléctrico canadiense, pero estoy seguro de que la física en los EE. UU. estará cerca. La Tabla 45 indica que un motor de 3/4 HP consume 13,8 A a 115 V o 6,9 A a 230 V Dado que los voltajes "nominales" son 120 V y 240 V, el motor ya asume una caída de voltaje del 4 %.

A partir de algunas búsquedas informales en línea, las personas sugieren que la bomba de 3/4 HP consumirá 6A - 8A. Supongo que depende de cuánta carga esté poniendo el agua en la bomba (altura y flujo).

Usaré 10A @ 115V para este ejemplo (1,150W eléctrico).

Una característica de la mayoría de los motores es que continúan produciendo la misma salida incluso cuando se les proporciona un voltaje bajo (a diferencia de una carga/calentador resistivo o una bombilla incandescente que producirá menos salida/luz cuando el voltaje sea menor).

Por lo tanto, si la caída de voltaje en su cable hace que el voltaje en la bomba caiga a 103,5 V (10 % menos que la clasificación de 115 A, que es una caída de voltaje del 13,75 % del suministro de 120 V), el amperaje aumentará aproximadamente en el mismo porcentaje para mantener el mismo fuerza. Entonces, alrededor de 11A, que sobrecarga los devanados de la bomba en un 10%, no es muy bueno.

Según la tabla D3 de CEC, suponiendo que la bomba fue alimentada por un cable AWG n.° 12, un recorrido de 400 pies causaría una caída de voltaje del 13,75 % cuando la bomba consume 11A.

Entonces, use los mismos 400 'de cable, pero ahora con cable de 240 V (por lo que la bomba necesita 230 V a 6.9 A). Nuevamente, el uso de la tabla D3 sugiere una caída de voltaje del 4%. (Tenga en cuenta que la caída de voltaje real es de aproximadamente 9,6 V, que sería el 8 % de 120 V, pero como hemos aumentado el voltaje, es solo el 4 % de 240 V)

Esa caída de voltaje del 4 %, como se mencionó anteriormente, reduce el suministro de 240 V a la clasificación del motor de 230 V en el fondo del pozo, por lo que ambos están ahorrando casi un 10 % en pérdidas de línea (que ahorran 100 W de energía) ahora también hacer funcionar su bomba según las especificaciones, por lo que es menos probable que se sobrecaliente o tenga fallas prematuras.

Espero que todo tenga sentido!?! Y espero no tener ningún error o error tipográfico en mis cálculos.

¿Por qué las bombas de pozo necesitan 240 V cuando el vataje no es tan alto?
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