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I motori elettrici alimentano molti tipi diversi di dispositivi, dagli orologi da polso alle pompe per l'acqua. Puoi far funzionare un motore dalle prese di una casa a energia solare o dalla potenza generata da pannelli solari dedicati. Tuttavia, non tutte le configurazioni di energia solare possono alimentare tutti i motori. Per alimentare un motore elettrico con energia solare, è necessario abbinare la capacità del sistema di energia solare ai requisiti del motore.
Connessione di celle solari
La potenza fornita dalle celle solari varierà in base al numero di celle e al modo in cui sono collegate. Una tipica cella fornisce da 0,5 a 0,6 volt di elettricità. Se si collegano più celle in serie, la loro tensione verrà aggiunta. Se si collegano celle solari in parallelo, il modulo fornirà una corrente più elevata. È possibile collegare le celle in una combinazione di circuiti in serie e in parallelo per ottenere l'uscita di tensione e corrente desiderata.
Batteria solare
Un array solare produce energia solo quando la luce solare viene a contatto con essa. Se l'array solare fosse collegato direttamente a un motore, il motore non riceverebbe energia nelle tenebre. Una batteria collegata tra i pannelli solari e il motore immagazzinerà l'energia generata dai pannelli solari fino a quando non sarà necessaria. Inoltre, la quantità di energia generata dall'array solare varia in base alla posizione, alle condizioni meteorologiche e al periodo dell'anno. Le regioni equatoriali senza nuvole riceveranno un potenziale solare molto maggiore rispetto alle regioni polari nuvolose. Se l'energia solare oscilla, le prestazioni del motore potrebbero variare di conseguenza. Una batteria aiuta a fornire un motore con stabilità di potenza sia per applicazioni immediate che a lungo termine. Inoltre, per avviare un motore, in genere è necessario un picco iniziale di corrente. I pannelli solari senza batteria potrebbero non essere in grado di fornire questa corrente di picco. Pertanto, è importante avere una batteria per il tuo motore elettrico, anche se hai intenzione di farlo funzionare esclusivamente alla luce del sole.
Energia
L'energia elettrica è il prodotto di tensione e corrente ed è misurata in watt. Una tipica presa di corrente negli Stati Uniti fornisce 120 volt a 15 ampere. Pertanto, questa presa fornisce 1.800 watt di potenza. I motori convertono l'energia elettrica in energia meccanica, che è il prodotto della coppia e della velocità angolare. Motori diversi producono diverse quantità di potenza meccanica, a seconda dell'uso previsto. Il motore in un ventilatore a soffitto può richiedere fino a 65 watt. Il motore in lavastoviglie, invece, richiede normalmente almeno 1.200 watt.
Requisiti del motore ed efficienza
La maggior parte delle targhette sui motori elenca solo la potenza di uscita. Tuttavia, è possibile stimare i requisiti di alimentazione in ingresso calcolando la potenza richiesta a diversi livelli di efficienza. L'efficienza del motore è il rapporto tra potenza in ingresso e potenza in uscita. Ad esempio, un motore da 100 watt funzionante al 75 percento di efficienza utilizza 75 watt di potenza in ingresso. I motori elettrici funzionano generalmente con un'efficienza minima del 50 percento. Se il motore non ha la potenza richiesta in ingresso, funzionerà a un'efficienza ridotta o non funzionerà affatto. Inoltre, il pannello solare e la batteria producono energia in corrente continua. Se il motore richiede corrente alternata, è necessario convertire la corrente continua in corrente alternata con un inverter di potenza.