Necesito revisar una batería de 48V con cargas ficticias de 1000-2000 vatios durante 5-10 minutos.
Quizás utilizando alambre de Nichrome, puedo envolver un poco alrededor de un ladrillo refractario sumergido en abundante agua y ajustar la carga cambiando la longitud utilizada.
Probablemente sea más barato comprar varias teteras de 120V AC. Una sola tetera tendrá alrededor de 2 kW cuando se alimenta con 120V AC pero a 48V DC esto será aproximadamente el 16% de la potencia, es decir, 320 vatios.
Tres teteras llenas de agua te dan 960 vatios. Agrega más teteras si necesitas más potencia.
Bonus, después de hacer la prueba, el agua puede estar lo suficientemente caliente como para reciclarla e incluso hacer una taza de té.
Anexo
Vale la pena mencionar que el elemento calefactor de la tetera puede tener un 10% menos de resistencia cuando está frío, por lo que puede haber un pico de potencia del 10% que disminuye al valor nominal durante un período de aproximadamente 1 minuto.
No tan novedoso; me recuerda a una empresa para la que trabajé hace un cuarto de siglo. Usábamos placas calefactoras y teteras como carga ficticia para probar inversores solares. Trabajábamos en camisetas en invierno y bebíamos MUCHO té en esos días....
Algunos centros de mecanizado CNC de Haas tienen una pila de lo que parecen muy ser elementos de cocina como resistencias de freno para sus motores de eje.
Recomendaría utilizar resistencias de potencia.
Básicamente, puedes comprar resistencias cerámicas enrolladas en alambre muy grandes que parecen tubos, y luego lo único que necesitas hacer es mantenerlas frescas.
Para tus necesidades, intenta usar 5 de estas en paralelo:
300W 10-ohm resistencia de potencia
Puedes montarlas en una lámina de contrachapado para moverlas fácilmente con alguno de estos kits de montaje.
Luego, todo lo que necesitas hacer es conseguir un ventilador de escritorio razonable y apuntarlo hacia la carga ficticia, ¡y estarás listo para comenzar!
editar: MDF probablemente sea una mejor opción porque es más rígido. Lo he utilizado con bastante éxito para esta aplicación exacta (aunque con una carga ficticia diferente).
Plywood??? Yo sugeriría una lámina de aluminio de aproximadamente 3/4mm de espesor. Tiene una conductividad térmica mucho mejor que el contrachapado. También es menos probable que se incendie si las cosas se complican rápidamente.
@Weaverworm - En este caso, en realidad deseas algo con baja conducción de calor, para que tu plataforma de prueba se pueda recoger y mover de forma segura incluso cuando los resistores estén calientes.
Si deseas que se dibuje 42A, necesitarías al menos 8 de los resistores de 10 ohm en paralelo. Agrega otro resistor ajustable pesado (aproximadamente 50 ohmios) para calibrar la carga.
Una solución profesional a este problema sería utilizar una carga electrónica que está disponible en numerosos fabricantes.
A menudo son programables a través de una PC, lo que le permite probar su fuente de alimentación o batería de diferentes formas que se acercan al perfil de carga de su aplicación.
También vienen con diferentes modos de carga. La resistencia constante, la corriente constante, la potencia constante son bastante comunes, algunos ofrecen también voltaje constante.
Algunos de ellos tienen la posibilidad de devolver la energía a la red (a veces llamado "recuperación de energía") para que sus pruebas sean más amigables con el medio ambiente que simplemente calentar. (si se lo permiten)
Por supuesto, estas cosas son caras, si realiza estas pruebas profesionalmente y necesita que sus sistemas se prueben a fondo, diría que vale la pena el dinero.
(Sé que esto no responde a la parte de "Cómo hacerlo" pero es un consejo sobre la parte de "Necesito verificar")
En 1987, necesitábamos una carga para probar un pack atenuador de luces de escenario controlado por MIDI que desarrollamos, el cual consistía en 6 canales de 1200 vatios cada uno para un total de 7200 vatios.
Usamos "elementos calentadores de agua" para probarlo a plena potencia y funcionó.
No estábamos seguros si los elementos calentadores de agua se "quemarían" si los usábamos directamente en el aire, así que construimos algo con piezas comunes.
Compramos un gran cubo de basura de metal, 6 elementos calentadores de agua, 2 adaptadores de manguera de jardín y varias piezas. Cortamos 2 agujeros a lo largo del lado para las mangueras de jardín, uno cerca de la parte superior y otro cerca de la parte inferior, luego soldamos los accesorios. Cortamos 6 agujeros en la parte inferior para los elementos calentadores de agua y los sellamos. Conectamos 6 cables de extensión a los elementos.
Pusimos el cubo de basura sobre ladrillos para proteger las conexiones eléctricas en la parte inferior. Conectamos una manguera de jardín de entrada y salida. Abrimos el agua y lo llenamos, luego variamos la velocidad del agua hasta que el flujo de entrada y salida estuvieran lo suficientemente cerca para evitar que se desbordara.
Todavía lo tengo en mi ático, pero si tuviéramos que crear uno de nuevo, probablemente montaríamos los elementos calefactores en algo que cuelgue desde el aire y sumergiríamos los elementos en el agua, ya que probablemente tomaría menos tiempo construirlo.
Un calentador de agua doméstico generalmente tiene dos elementos. Por lo tanto, esa es una solución lista para usar si solo necesita dos elementos.
Es probable que descubras que los calentadores de inmersión fallan casi inmediatamente si alguna parte de ellos no está sumergida. Por lo tanto, tu método de montaje en la parte superior probablemente no funcionaría por mucho tiempo a menos que te aseguraras de mantener la lata completamente llena.
Gracias por la sugerencia de inmersión, parece que nuestra suposición en la década de 1980 era correcta. La idea del calentador de agua no funcionaría para nosotros, ya que necesitábamos 6 elementos calefactores únicos para 6 cargas diferentes. Un calentador de agua no nos permitió elegir una potencia máxima por elemento. Comprar múltiples calentadores de agua podría ser una solución si reemplazamos los elementos, pero mucho más caro que nuestro objetivo de precio. Elegimos el elemento que satisfacía nuestras necesidades y luego encontramos una solución para montarlos.
Busca en Google '48V calentador de agua elemento' - estos son ahora un artículo de consumo gracias a la energía eólica a pequeña escala. Se utilizan como cargas de 'derrame' o 'desviación' para evitar que una turbina eólica funcione sin carga en vientos fuertes, para evitar que gire demasiado rápido.
Hay uno que puedo ver aquí en un sitio web de energía renovable clasificado en 48V 1000W, a la venta por £49.
Necesitará un tanque de agua de tamaño mediano para calentar: si el tanque contiene 5 litros de agua, un cálculo rápido da < 30 grados de aumento de temperatura después de 10 minutos: 1000W * 600s = 600kJ, 600kJ / ( 5kg * 4.2 kJ/kg.C ) = 28 C. Por lo tanto, probablemente un bote de pintura vacío o un recipiente de aceite de cocina haría el truco - obviamente esto no debe estar sellado en ninguna circunstancia.
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
0 votos
Alambre de nicrom bastante grueso: ¡eso son 42A!
0 votos
TE fabrica resistencias de alta potencia. ve alliedelec.com/te-connectivity-te2500b1r0j/70288885
3 votos
Bombillas de faros de 12v en serie, o bombillas halógenas para proyectores de 120v / 240v podrían crear una carga no demasiado cara, 'fácil de mantener fresca' y muy ajustable.
3 votos
Con los faros necesitarías 4 en serie, pero luego varios de esos grupos en serie en paralelo para sumar los 42 amperios. Solo necesitas 1,14 ohmios, por lo que podrías pensar en usar una longitud justa de cinta de acero pesada enrollada en una base de cerámica. Las conexiones deberían ser muy sólidas, si no soldadas.
0 votos
Sí, creo que puedes hacerlo de esa manera. En lugar de ladrillo, usa una base redonda y envuélvela firmemente con mucho espacio entre cada vuelta.
0 votos
Tal vez podrías disipar la mayor parte de la corriente actual en ... cargando otra batería, con una carga resistiva en medio (por ejemplo, iluminación / calefacción de menor voltaje).
0 votos
Con una fuente de 48 voltios, necesitarás 2.3 ohmios para disipar 1000 watts, y eso disminuye a 1.15 ohmios para una carga de 2000 watts. Por lo tanto, si deseas un mínimo de 1000 watts y un máximo de 2000 watts, ¿cuán finamente deseas dividir esos 1.15 ohmios entre 1.15 ohmios y 2.3 ohmios?
0 votos
Enfriar en aceite es MUCHO mejor que en agua, la capacidad de calor es mucho mayor (pero, por supuesto, con agua sabes que a 100C obtienes vapor y la temperatura ya no aumenta más)
0 votos
@OlafM el agua tiene aproximadamente el doble de calor específico que la mayoría de los hidrocarburos, es más barato y no inflamable. engineeringtoolbox.com/specific-heat-fluids-d_151.html Por otro lado, es un poco más conductivo, se electrólisis en hidrógeno y oxígeno, y es más corrosivo que el aceite.
0 votos
@steveverrill wow tienes razón, y estaba completamente seguro de lo contrario (para el aceite mineral). También recuerdo haber buscado los mismos datos hace años. Gracias por la información.
2 votos
Podría valer la pena considerar un inversor de corriente continua a corriente alterna de 48V a 240V listo para usar. 8A es más manejable, y los calentadores simples de espacio disiparán fácilmente 1-2 kW como calor.
0 votos
Esperando no estar enseñando a hacer el huevo a las abuelas, pero si enrollar el suyo propio (como @steveverrill sugiere en una respuesta) un simple bobinado "hélice" crearía una carga inductiva; si esto importa, es posible que desee una bobina bifilar.
0 votos
Recuerdo que probar sistemas RF de alta potencia requiere cargas ficticias, y para potencias realmente altas existen módulos caseros y comerciales de "cargas resistivas calientes selladas en un recipiente de aceite".