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O gerador, a bateria e o inversor

Só o motor não sustenta a casa. O motor é o músculo; a bateria, o estômago; o controlador e o inversor, o cérebro.

começar

Sozinho, nenhum motor faz milagre. Uma casa se sustenta com um sistema: o gerador colhe, a bateria guarda, o inversor entrega 127 ou 220 V e o controlador decide pra onde vai cada watt.

Qual motor vira gerador

motorrotação que pedefacilidadepotênciapra quê
Ímã permanente (Direct Drive de lava e seca, hoverboard)baixa a médiaaltaaltasustentar carga de verdade
Passo (NEMA 23 ou 34, impressoras)muito baixaaltamuito baixaprotótipo de bancada, LEDs
Indução trifásico com capacitoresmédia a altadifícilmuito altaprojeto industrial
Alternador de carromuito altamédiamédiaprecisa de polia e gasta bateria pra excitar

O de ímã permanente gera assim que o eixo gira, mesmo devagar — é o que casa com roda d’água e vento. O de indução só gera com um banco de capacitores pra criar o campo, e é aí que entram fechamento estrela/triângulo e potência reativa.

Por que girar vira eletricidade

Lei de Faraday: ímã passando perto de bobina empurra os elétrons do fio. Quanto mais rápido gira, mais tensão. Só que a tensão sai alternada e muda com a velocidade. Bateria só aceita contínua: a ponte retificadora deixa a corrente passar num sentido só, e o capacitor alisa os soluços. Por isso nada da casa liga direto no gerador.

O gerador que não pode ficar sem carga

Na rede, desligar as luzes é fácil. No riacho, a água continua descendo: sem consumo, o gerador dispara, a tensão sobe e queima tudo. O controlador hidráulico usa uma carga de desvio (dump load): quando a bateria enche, manda o excesso pra uma resistência — que pode muito bem esquentar a água do banho.

As 24 horas de uma casa com bateria

arrasta a geração constante e o tamanho da bateria · a casa gasta uns 7,3 kWh no dia, com chuveiro às 19 h

cálculo completo · o motor de 500 W sustenta a casa?

  1. O que eu quero saber

    Se um gerador Direct Drive entregando 500 W constantes dá conta de uma casa de 7,3 kWh por dia.

  2. O que eu já sei
    • geração: 500 W durante 24 h
    • consumo da casa: 7,3 kWh/dia
    • chuveiro elétrico: 5 000 W enquanto está ligado
  3. Passo 1 · energia do dia

    500 W · 24 h = 12 000 Wh = 12 kWh

  4. Passo 2 · sobra no dia

    12 − 7,3 = 4,7 kWh de sobra, que vai pro dump load

  5. Passo 3 · o chuveiro

    5 000 W − 500 W = 4 500 W que só a bateria e o inversor conseguem cobrir

  6. Passo 4 · dez minutos de banho

    4 500 W · (10 ÷ 60) h = 750 Wh saindo da bateria

em energia sobra; o gargalo é a potência: o inversor precisa aguentar mais de 5 kW e a bateria, os 750 Wh do banho

Confere: 750 Wh cabem numa bateria de 2 kWh; um inversor de 3 kW desarmaria no primeiro minuto de chuveiro ✓

o erro no meu caderno

Esse motor sozinho já sustenta a casa.

a correção

Energia do dia e potência na hora são coisas diferentes. kWh é quanto se gasta no dia; W é quanto se puxa naquele instante. O gerador de 500 W fecha a conta do dia, mas não segura um chuveiro de 5 000 W sem bateria e inversor — ou sem trocar o chuveiro por aquecimento solar ou a gás.

pra treinar
  1. quantos kWh um gerador de 350 W faz em 24 h?
  2. uma geladeira de 150 W ligada 10 h por dia gasta quantos kWh?
  3. um micro-ondas de 1 200 W por 6 minutos gasta quantos Wh?
  4. por que o gerador do riacho precisa de dump load e o painel solar não?
ver as respostas8,4 kWh · 1,5 kWh · 120 Wh · o painel sem carga só para de entregar corrente; a turbina sem carga dispara e a tensão sobe
pra levar

O gerador colhe, a bateria guarda, o inversor entrega e o controlador decide. Confere sempre as duas contas: kWh do dia e W da hora de pico.

Projetos e ideias · aula 02 · caderno de projeto do João Gabriel, escrito conversando com IA como tutor; as contas conferidas, os desenhos e as correções entraram na arrumação pro site