¿Sería más eficiente adaptar un motor de CC como motor soplador en un horno residencial que un motor de CA de 1/2 hp existente?

Los motores de CC con escobillas no tienen la longevidad de los motores de inducción. Tampoco son particularmente eficientes.

Es posible que pueda encontrar un motor BLDC con control incorporado que podría funcionar con CC y ser más eficiente que un motor de inducción pequeño.

No hay ningún tipo de motor que pueda superar a un motor de inducción en cuanto a longevidad de servicio, aunque un BLDC puede acercarse. Por supuesto, existen motores de inducción baratos que pueden no durar tanto. Pero en igualdad de condiciones, la máquina de inducción es el modelo mismo de confiabilidad.

Es lamentable que los motores de inducción pequeños típicos no sean tan eficientes (75 a 85 por ciento o algo así). Esta es la razón por la cual BLDC puede valer la pena echarle un vistazo. También hay motores síncronos de imanes permanentes vendidos en el mismo factor de forma que los motores de inducción. Pero requieren controladores costosos y aún necesitan entrada de red de CA.

Mi sugerencia es seguir con la alimentación de CA y simplemente usar un inversor con su batería como respaldo. Esto es mucho más simple. Considere baterías LiFePO4 en lugar de plomo ácido. Las baterías de plomo ácido tienen consideraciones de ventilación cuando se usan dentro de una casa. El tipo sellado es menos probable que ventile vapores o aerosoles corrosivos en su hogar.

Los motores de CC convencionales con conmutadores todavía son algo viables para el uso alimentado por batería, pero han ido perdiendo cuota de mercado constantemente porque son menos eficientes, menos duraderos y tienen menos longevidad que los motores de CA. Antes proporcionaban un mejor rendimiento para aplicaciones de velocidad variable y tenían controladores electrónicos menos complicados y más fiables. La nueva tecnología de accionamiento de CA ha eliminado esa ventaja. Ya no tienen un costo de controlador de motor combinado más bajo.

Los motores universales pequeños aún pueden ser competitivos para los electrodomésticos pequeños, pero los motores sin escobillas también se están apoderando de ese mercado.

La conclusión es que la modificación descrita no es un buen plan.

Puntos completos por buscar una manera de evitar hacer funcionar un generador simplemente para mantener funcional un horno de gas.

Desafío de cuadro:

No obtendrá suficiente eficiencia para ahorrar dinero, y la complejidad será un lastre para su cuello.

No importaría. Todavía tiene que encender los controles del horno.

Y esos requieren 120 V CA o 24 V CA, según la sección del horno en el que se encuentren. Eso es 24 voltios CA.

Un UPS no va a ser suficiente aquí. Los UPS están dimensionados y escalados para un alto consumo de corriente durante minutos. (es decir, 600 vatios de consumo durante 10 minutos, tiempo suficiente para vaciar tablas, desactivar la base de datos, desactivar Apache y 'apagar -h ahora' el servidor). Como tal, no están construidos para tener "patas largas"... simplemente no tienen la eficiencia interna, porque a quién le importa si el inversor usa 50 vatios en ralentí, solo funciona durante 10 minutos.

Y querrás un convertidor electrónico de todos modos

Posiblemente podría arreglar algo con un motor DC cepillado. Sin embargo, la mejor opción es un motor de CC sin escobillas que en realidad es un motor de CA acoplado a un variador de frecuencia. Que es un tipo de inversor.

Así que hemos vuelto al punto de partida de los inversores que producen CA. Solo a su manera, con una CC sin escobillas, su inversor solo impulsa el motor y deja el resto del horno como un gran problema sin resolver que requerirá aún más ingeniería.

Así que elimine toda la complejidad y tendrá un inversor de CA COTS que acciona un sistema de calefacción COTS. Cualquier reparador de hornos puede mantener el horno utilizando piezas comunes. Incluso el inversor es común; Los inversores de 12V y 24V se venden en cualquier parada de camiones.

¿Por qué no simplemente tirarle la batería?

La tecnología eficiente de control de carga solar MPPT está cayendo en desgracia en las pequeñas instalaciones solares. La razón es simple: el inversor MPPT es costoso y es más rentable colocar más paneles solares en el estante, porque los paneles son ridículamente baratos en estos días.

Entonces, piense de manera similar: por el costo de desarrollar una solución personalizada pirateada, única e irreconocible para cualquier reparador de hornos, todo para ahorrar un pequeño porcentaje de eficiencia ... ¿no sería más barato acumular más ? ¿capacidad de la batería?

Y dado que está utilizando baterías de plomo-ácido precisamente porque son muy baratas ... la respuesta es inequívocamente "sí".

Y no estoy del todo seguro de que haya más que un pequeño porcentaje de energía para ahorrar, pero ese no es el punto de este desafío de marco.

La mejor respuesta de todas: hornos no eléctricos.

No para reemplazar su horno principal, sino para ser una solución económica, simple, compatible y llave en mano para apagar el calor. Por lo tanto, puede quedarse con el gas principal, o incluso le da la libertad de usar la bomba de calor, en cuyo caso se convierte en su "calefacción de emergencia". Puede instalar múltiples: son baratos y posiblemente incluso más baratos que una configuración de batería/inversor competente, según el costo de la instalación de la chimenea.

Cuando se va la energía de CA aquí, mi casa está calentita. Porque el horno es uno de varios modelos que es a gas y no necesita electricidad.

Tiene una luz piloto, con un termopar cerca. El termopar tiene una luz piloto caliente en un lado y una habitación fría en el otro. Eso crea electricidad en los milivoltios. Eso energiza una válvula de gas, que abre el gas al horno. ¡Whoosh! Y la convección hace el resto. Hay un termostato externo llamado termostato de 'milivoltios', que está clasificado para el bajo voltaje pero la alta corriente involucrada. Se conecta con un cable de termostato estándar de 18 AWG.

Este en particular es un horno de pared de doble cara de 50,000 BTU que se asienta en una pared interior estándar de 2x4 y emite calor por ambos lados. Cuesta menos de $ 1000 (aunque, por supuesto, la instalación de la chimenea de ventilación agregará costos). Sin embargo, fabrican una variedad de otros: hornos de piso de un solo lado, incluso de zócalo.

Simplemente funcionan. Si hay gas, calientan.

Es una unidad típica con una eficiencia del 70 % al 80 %, que se debe a que usa el calor del gas para operar el tiro, para empujar el aire hacia arriba en la chimenea. Este extrae aire de la habitación (succión de aire frío del exterior a través de las numerosas ventanas con fugas del edificio), pero también hacen versiones de ventilación directa.

Aconsejo a los edificios con hornos eléctricos que instalen al menos uno de estos en un lugar estratégico para proteger las habitaciones con tuberías de agua.

Ni siquiera estás encerrado en un termostato de milivoltios. Puede usar relés de bobina de 24 V para que un Nest (o cualquier otra estadística de 24 V) pueda controlar la estadística de milivoltios.

• un relé SPST de 10 A, bobina de 24 VCA, operado por Nest cuando tiene la intención de "solicitar calor" del calefactor de pared (por ejemplo, calor auxiliar o de emergencia). Los 24 VCA del Nest cierran el relé y los grandes contactos manejan la corriente bastante grande en el sistema de milivoltios (para el cual el Nest no es apto en absoluto).
• otro relé DPDT de 10 A, bobina de 24 V CA, alimentado desde el mismo transformador que el Nest, por lo que se recoge en todo momento que el horno principal tiene alimentación de CA. Los contactos NA van al relé anterior. Los contactos NC van a un termostato de milivoltios genuino.

Por lo tanto, puede configurar la estadística de milivoltios real más alta, de modo que funcione a una temperatura más alta durante los cortes de energía para ayudar a la convección natural a transportar el calor alrededor del edificio (ya que el sistema de aire forzado está fuera de servicio).

Hay motores BLDC monofásicos simples para un uso simple. Uno que vi estaba montado en un cortacésped automático Husqvarna que impulsa la cortadora de cuchilla giratoria. Son producidos por Emb Papst, no sé cómo funcionan exactamente, pero funcionan con batería Ni-MH y solo una fase.

Ver: BG3612

No tengo idea (aparte de leer las otras respuestas) sobre la eficiencia de los diferentes tipos de motores.

Sin embargo, no creo que este plan sea una buena idea porque está agregando una complejidad significativa a un sistema en funcionamiento.

• Conversión adicional (AC-DC) para el nuevo motor.
• Sistema de energía de respaldo para el motor, pero aún se necesita energía de respaldo para los controles, el encendedor, etc.
• Circuito de conmutación para cambiar el motor de energía de la red pública a respaldo de batería.
• Posible bypass y/o modificación de sensores que aseguran el funcionamiento del motor para evitar combustión sin circulación de aire adecuada. ("Posible" porque esto puede basarse en el flujo de aire o sensores de temperatura y no en la detección del motor en funcionamiento).

Mucho mejor sería poner una copia de seguridad (batería o generador) para todo el sistema o instalar un sistema de calefacción secundario que no requiera electricidad.