Consumo elétrico e tempo de carga da bateria

[oteniel]

Tenho pouco conhecimento em parte elétrico e gostaria de ajuda e idéias para calcular o tempo que a bateria estacionaria vai durar com os aparelhos, por isso estou anexado a tabela no Excel para ver se esta certa e fizer a correção, deste já agradeço.

as alterações pode ser feito aonde se encontra de vermelho

[rubem]

Sobre esses "16W para cartões", é que a capacidade limite do VRM (Modulo regulador de tensão) que alimenta os slots mini-pci dela é de 16W, ou seja, se usar cartão que consome 6W poderá usar só 2 deles.

O VRM geral (De entrada) da RB tem capacidade de 25W (Isso é o "Maximum: 25W" na ficha técnica). SE tiver muito processamento o consumo da RB vai passar muito dos 3W, se o consumo total chegar perto dos 25W a RB vai durar pouco.

Quanto ao consumo dos cartões, depende do uso, em TX é que o cartão gasta muito, dependendo do uso de gi curto, potencia alta, dependendo do tamanho dos pacotes (Encriptação ou não, vlan ou não) o consumo no ato da transmissão chega a 5W, então tem que tratar esses 3W de consumo como media pra uso comum, se botar a RB pra trabalhar pesado é fácil só ela ter mais de 15W de consumo total. Como não tem fonte de potencia limitada mas sim armazenada, e ao longo do dia o trafego muda (De madrugada deve ter quase zero de trafego) de qualquer forma pode usar esses valores como média, não tem como estimar de outra forma, o jeito pra ter precisão seria analizar consumo por 1 dia, usando algo tipo um Kill-a-watt (Com inversor e fonte chaveada, medindo rendimento da fonte, pra então chegar no consumo exato durante as 24h com a config. usada e com os clientes que tem).

Mas isso é muito trabalho por nada, se eu fosse seu cliente ia usar muito 2d na semana e nada os outros 5d, impossível fazer média assim. Os meus clientes sempre foram assim também, as vezes ficam dias sem conectar, as vezes dias conectado direto usando muito, isso altera o trafego e o consumo real, e não adianta nada fazer teste de consumo sob esta ou aquela condição.

Sobre a durabilidade das baterias, a capacidade que dá nome aos modelos depende do tipo de bateria.
Em automotiva a capacidade nominal é de C20, ou seja, uma bateria automotiva chamada de 100Ah tem capacidade de 100Ah apenas SE sua descarga for feita em 20 horas, ou seja, se o consumo for de 5A a bateria vai atingir a tensão mínima (1,75V por celula, ou 10,5V numa bateria 12V) depois de 20 horas. Se o consumo for de 10A esse tempo não será de 10 horas, será menor, talvez 9 horas, talvez 8,5 horas, quem deve informar isso é o fabricante na ficha técnica.

Já uma bateria estacionária tem o "nome" tirado da capacidade em C20, C30, C100 ou mesmo em C200 dependendo do fabricante. As mais baratas geralmente informam em C100, ou 100 horas. Então uma bateria estacionária vendida como 100A só vai ter capacidade de 100Ah se o consumo for de 1A, desse modo em 100 horas a tensão cairá pra 10,5V. Já se o consumo for de 10A ela não vai chegar na tensão mínima em 10 horas, mas sim em pouco mais de 8 horas, de modo que se diz que a capacidade dessa bateria em C10 é de uns 80Ah.

Não tenho como abrir xlsx (xls sim) então não ví que calculos fez, mas a tabela tá toda errada conceitualmente a meu ver. O que seria a "potencia de energia do aparelho"? Potencia é consumo ou capacidade, seria 110W de potencia? Está chamando 110V de "potencia"? 110V é tensão (Não voltagem), não potencia. Sobre a corrente de 0,13A (Amperagem não existe, o que se mede em amperes é corrente), isso é a corrente em 110V. Mas a RB consome 15W com alimentação de 9 a 28V, se vai usar fonte chaveada você TEM QUE colocar o rendimento da fonte. Fonte chaveada digamos 24V 2A tem rendimento de uns 80%, de modo que saindo 15W (Em DC) teria consumo na entrada AC de uns 19W. (19W * 80% = 15,2W)

Aí entra outro embananamento, a bateria tem 105Ah, mas isso é em 12V? Se for, 12V * 105Ah = 1260W. Então se ligar as RB's direto na bateria (Pra que usar inversor? Isso é desperdício GIGANTE de energia) você divide a capacidade pelo consumo, a capadiade é de 1260W e o consumo é de 15W, que dá 1260/15= 84h. A descarga seria feita em C84 então, que deve dar capacidade de cerca de 105Ah mesmo. Então mesmo se alimentasse o equipto DIRETAMENTE pela bateria você teria duração de apenas 84h, que dá 3 dias e meio.

Se colocar o rendimento do inversor (Nobreak quando alimentado por bateria age como inversor, oscila sobre um trafo de modo a ter 12V AC, esse trafo é de 12 pra 115V então da sáida dele você tira 115V. Só que isso não ocorre sem custos, inversor tem rendimento, geralmente ruim. Invertendo de 12 pra 115V com consumo baixo (Uns 20W) geralmente resulta em rendimento de uns 70%, então os 19W de consumo (Já mostrei a conta do rendimento da fonte chaveada, 15W na saída dela significa uns 19W na entrada) significa uns 28W consumidos da bateria. E 28W em 12V sãi 28/12= 2,3A. Dividindo 105 por 2,3 dá 45 horas, ou seja, NEM 2 dias!

Mas tem outros poréns, quando a RB consumir mais, tipo 20W só a RB com 3 cartões, num momento de alto tráfego ou alto processamento, a capacidade da bateria cai mais rápido, o consumo medio seria 15W, mas em momentos talvez passe de 25W, nesses momentos a bateria seria descarregada não em C84 mas sim em digamos C60, isso diminui a capacidade total da bateria, não ia durar 84 hotas, na prática estimo perder uns 10%, ou seja, umas 76 horas.

Ou seja, direto na bateria o equipto esgotaria a bateria em 3,5 dias, e DESPERDIÇANDO energia com inversor e fonte chaveada essa bateria seria esgotada numas 40 horas!

Seu maior erro vou aplicar uma corrente de 110V (Alias, ninguém usa 110V, a rede eletrica no brasil é de 127V, e os nobreaks tem saída em 115V) no calculo da corrente de uma bateria 12V. 15W em 12V dá 1,25A (15W/12V=1,25A), divide 105Ah por 1,25A.
(Ou multiplica a tensão da bateria pela corrente e obtem a potencia armazenada em watts, aí divide isso pelo consumo em watts, dá na mesma)

Não tem como fazer tabela geral porque cada fonte chaveada tem seu rendimento, cada nobreak ou inversor tem seu rendimento, eu apliquei valores comuns (80% de rendimento na fonte, 70 a 80% de rendimento no modo inversor dos nobreaks, verifique a ficha técnica deles que os bons equiptos informam isso). Fora que a capacidade REAL das baterias depende do consumo, quanto maior a corrente menor a capacidade da bateria (E a vida útil dela também é menor).

Sobre a bateria de 105A, imagino que seja uma Moura Clean, mas ela é meio cara, por preço menor tem Freedom de capacidade similar:
http://www.bateriaautomotiva.com.br/...m-Estacionaria
Mas lembre de ver a capacidade conforme o consumo. Se tiver consumo tipo 3A e usar uma bateria vendida como 30A ela não vai "durar" 10 horas, mas sim 8 horas, essa é a utilidade da informação da capacidade em C10, C20 e C100, quando você usa sistema que precisa durabilidade maior você escolhe as baterias de modo que a descarga seja feita em C100, assim maximiza a capacidade e melhora muuuuuuuito a vida útil da bateria.

Não sei que sistema quer usar (nobreak, eolica, solar) mas pense SERIAMENTE em sistema 24V, 2 baterias 12V 40Ah te darão 24V 40Ah, e em 24V os 15W de consumo são 15/24=0,62A, e dividindo 40Ah por 0,62 = 64 horas. Sem inversor e fonte chaveada você otimiza a coisa, mas com apenas 1 bateria você teria que ter fios muuuuuito grossos entre bateria e equipto no alto da torre (E coloca bateria de 30Kg em alto de torre é perigoso), usando sistema 24V você pode usar fio comum, mesmo que tenha queda de tensão de uns 3V na fiação tudo fica ok (E a queda de tensão é maior em corrente (Medida em amperes, lembra que "amperagem" só existe pros cabeleireiros do marketing e pros tradutores leigos) maior, em 12V a corrente é o DOBRO com relação a 24V (Mas a potencia consumida é a mesma, potencia depende de tensão e corrente, aumentando a tensão diminui a corrente)).

Fiz a tabela anexa em xls, com rendimentos medios de fontes e nobreaks/inversores.
Calculo1.zip

Se alimentar o equipamento DC direto pela bateria (Ou por 2 baterias em serie) não teria essa perda nas fontes e inversores, aí você simplesmente divide a capacidade da bateria pela corrente consumo, 105Ah dividido por 1,25A de consumo (15W / 12V) dá 84 horas, bem mais simples calcular.

[RickBrito]

Sou seu fã rubem, parabéns pela paciência que tem em explicar os detalhes das coisas e pelo entendido que tem, me ajudou muito a entender essa parte.

[henrickmg]

Oteniel, boa noite, esta planilha me ajudara muito. Valeu Deus te abençoe