Questão:
Potência RIMS elétrica, cálculos de tensão
Jeremy Holovacs
2012-02-02 00:16:56 UTC
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Estou construindo um sistema RIMS elétrico a partir de um velho barril de barril. Peguei um elemento 4500W 240V HWD da Home Depot e construí um tubo de cobre de 1 "ao redor dele para deixar o mosto fluir.

Meu entendimento de vários fóruns de homebrewing que procuro é que se eu executar o elemento a 120 V, devo esperar razoavelmente obter cerca de 1100 W de calor do elemento (1/2 da voltagem igual a 1/4 da potência), tornando o elemento um tipo ULWD bom para não queimar o mosto, mas estou coçando a cabeça sobre isso. Meu entendimento é que Watts = Voltagem X Amperagem, o que parece implicar que meu elemento de 4500W a 240 V seria 37 amperes a 120 V, o que poderia causar todo tipo de desconforto nos circuitos de energia da minha casa.

Portanto, tenho três perguntas:

  1. Por que 1/2 da voltagem seria igual a 1/4 da potência,
  2. esta potência é suficiente para manter uma temperatura de mostura por até um Lote de 10 galões em uma chaleira de aço inoxidável, e
  3. eu explodiria um circuito GFCI 15A colocando a bomba de cerveja de março na mesma linha?
Dois respostas:
mdma
2012-02-02 00:50:53 UTC
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Eu posso entender sua confusão - com potencial, corrente, resistência e potência sendo todos definidos em termos um do outro, é difícil saber por onde começar!

Um elemento elétrico é um resistivo carga , com resistência constante. Conseqüentemente, a potência nominal é dada em relação à tensão no elemento. Como conhecemos a potência e a voltagem, podemos calcular a resistência constante. Para seu elemento de 4500 W em 240 V você tem

P = V ^ 2 / R ou R = V ^ 2 / P = 240 * 240/4500 = 12,8 ohm.

Ao executar a 240 V, a corrente através do elemento é I = V / R = 240 / 12,8 = 18,75 A. (Eu tenho um elemento de 5500 W, e isso atrai cerca de 22,5 A, então este número parece razoável.)

Se você então reduz a tensão para 120 V, a corrente é correspondentemente reduzida à metade também: I = V / R = 120 / 12,8 = 9,375 A.

Calculando a potência, P = VI = 120 * 9,375 = 1125W

A chave para a potência 1/4 é que por causa da resistência constante, quando você reduz a tensão pela metade, você também reduz a corrente que flui através do elemento pela metade, portanto, 1/4 da potência.

Eu corro um elemento de 5500W em um sistema HERMS, e mal está ligado - IIRC cerca de 16-20%. Eu pensaria que 1125 W é suficiente para manter um purê de 10 galões à temperatura. Não há como perder 1Kw de energia para o meio ambiente!

Uma bomba de marcha consome 1,4 A, mais o elemento a 9,4 A dá um empate total de 10,8 A. Um circuito de 15A tem uma carga máxima recomendada de 80% = 12A, então você está abaixo do máximo. Você não desarmará o disjuntor sob carga normal.

Ah, como eu amo matemática :) De onde você tirou o 1.4A para a bomba de março? Os 0,029KW do site deles pareciam muito baixos para mim, mas foi o melhor que encontrei. Você possui uma referência?
1/25 hp, motor de 1.4 Amp de serviço contínuo, de http://www.austinhomebrew.com/product_info.php?products_id=10664. Estou usando a versão 240v da bomba e tenho quase certeza de que ela não consome mais do que 0,7 A, mesmo na inicialização.
Obrigado pessoal por explicar isso para mim. Faz sentido agora. Vou marcar isso como a resposta, porque você respondeu minha pergunta sobre a temperatura do mash melhor, eu acho, mas ambas são ótimas respostas!
Interessante. 1 / 25HP é convertido para 30 watts, que é 0,25 A a 120V. Eu me pergunto como o 1.4A é calculado.
Além disso, +1, boa resposta :)
Obrigado. Sendo um cara de métricas, eu nunca entendi realmente a HP e a tradução para Watts parece variar. Acabei de remover a tampa protetora das minhas bombas - elas são classificadas como 240 V 0,7 A, então 1,4 A a 120 V parece razoável. Não tenho ideia de como isso se traduz em 1/25 cv. A HP é uma medida de eficiência, ou seja, falta de energia mecânica, em vez de energia elétrica?
Sim, a conversão parece variar entre 735 e 750 watts / HP. É uma medida de potência, tecnicamente a quantidade de esforço necessária para levantar 550 libras por um pé (provavelmente o que um cavalo poderia fazer). Verifique [a página da Wikipedia] (http://en.wikipedia.org/wiki/Horsepower).
Devo acrescentar que é para cavalos de força mecânica. A potência elétrica é definida em 746 watts de potência, pelo que li.
Ahhh, da página Wiki: `As placas de identificação em motores elétricos mostram sua saída de energia, não sua entrada de energia`. Isso explicaria a disparidade. A bomba ** produz ** 1/25 HP de trabalho, mas o motor elétrico ** consome ** 1,4 A a 120 V.
Meu palpite é que 1/25 hp é uma medida do desempenho da bomba, e não do consumo elétrico. Com essas bombas magnéticas, elas são inerentemente ineficientes, já que o motor só pode influenciar indiretamente o impulsor, e eu imagino que uma boa quantidade de energia é perdida por meio do acoplamento magnético.
Escrevi meu último comentário antes de ver o seu. :)
Esta é a melhor resposta em todo o site, IMO.
JoeFish
2012-02-02 01:00:23 UTC
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Para calcular o consumo de corrente do elemento de aquecimento (e também outras coisas úteis, como o tempo de aquecimento da água), verifique a calculadora Javascript no meu site.

Agora, para as suas três perguntas :

1- Álgebra

Watts = Volts * Amperagem está correto, mas precisamos voltar um passo para a lei de Ohm ( Volts = Amperagem * Resistência ) para resolver isso. Podemos reorganizar a lei de Ohm para I = V / R , onde I é Amperagem Budap.

Podemos então adicionar estes duas fórmulas juntas, substituindo V / R por I na fórmula de potência (a potência é medida em watts):

P = V * I torna-se P = V * (V / R) ou apenas P = V * V / R

A resolução de resistência nos leva R = V * V / P . Supondo que seu elemento seja classificado 4.500 watts a 240 V , isso significa que ele está oferecendo 12,8 ohms de resistência. Isso é um R constante em nossos cálculos.

Portanto, agora apenas conectamos nossa fórmula de potência modificada.

P = 240 * 240 / 12,8 = 4500 watts

P = 120 * 120 / 12,8 = 1125 watts

2- Editar: Peço desculpas, entendi mal a pergunta - Para um mash recirculado (como um sistema RIMS ou HERMS), acho que vai ficar bem, mas não tenho nenhuma experiência pessoal.

Agora para ferver, 1125 watts é bem leve para um 10 lote de galão. Pode ser capaz de manter a fervura com força total, mas levará mais de 3 horas para fazer 10 galões de água 70F ferver. Eu uso um elemento de 5500W a 240V na minha chaleira e corro cerca de 70% do ciclo de trabalho para manter uma boa fervura.

3- Improvável, mas possivelmente se o março tiver um pico de inicialização alto. 1125W a 120V consome 9,38A. O março é avaliado em apenas 1.4A. Então, tecnicamente, deve haver espaço suficiente para sua bomba de março.

Espero que esteja tudo claro. É meio difícil transmitir álgebra neste formato.

Excelente, obrigado. BTW, esta não é a minha chaleira fervente, apenas o meu tun de purê de recirculação. Tenho outra chaleira com o elemento 5500W ULWD (240V / 30A) que funciona muito bem, só preciso da outra para manter 150-155F e recircular até que a conversão seja feita ... tentando me afastar do cooler.
@JeremyHolovacs Muito bem-vindo. Percebi que interpretei mal sua pergunta sobre a chaleira e atualizei minha resposta. Com base nas configurações de outras pessoas, deve estar bem nesse aplicativo, mas eu não tentei sozinho.


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