Tv secundarias operadas con energia solar
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TV SECUNDARIAS OPERADAS CON ENERGIA SOLAR - PowerPoint PPT Presentation


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BATERIAS PARA. TV SECUNDARIAS OPERADAS CON ENERGIA SOLAR. SANDIA NATIONAL LABORATORIES ARTURO ROMERO PAREDES R. B A T E R I A S Esto es historia. Los arqueologos han encontrado baterias primitivas que datan del 2000 a.C. Los origenes cientificos se ubican en el siglo XVIII.

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Tv secundarias operadas con energia solar

BATERIAS PARA

TV SECUNDARIAS OPERADAS CON ENERGIA SOLAR

SANDIA NATIONALLABORATORIES

ARTURO ROMERO PAREDES R.


B a t e r i a s esto es historia
B A T E R I A SEsto es historia.

  • Los arqueologos han encontrado baterias primitivas que datan del 2000 a.C.

  • Los origenes cientificos se ubican en el siglo XVIII.

  • En 1780 Galvani descubre el fenomeno electroquimico.

  • En 1793, Volta establece la fuerza electromotriz de los metales.

  • En 1834, Faraday desarrolla los principios electroquimicos.


Tv secundarias operadas con energia solar

ELECTRONES.

CARGA ELECTRICA

ANIONES

Cu

Zn

CATIONES

Zn

Cu

CATODO

ANODO

ESQUEMA PILA DE DANIELL EN CARGA.


Reacciones electroquimicas
REACCIONES ELECTROQUIMICAS

  • Las baterias de Plomo-Acido, usa dioxido de plomo como material activo (+) y plomo esponjoso (-).

  • Los materiales activos estan soportados en rejillas de una aleacion de base Plomo, formado las placas.

  • El electrolito es acido sulfurico (37%) que actua de conductor ionico.

  • Tiene la particularidad de intervenir en las reacciones de carga-descarga por lo que es un material activo.

  • Mecanismo de Carga-Descarga –teoria de la “doble sulfatación” se rige por las reacciones:


Tv secundarias operadas con energia solar

Descarga

Carga

REACCIONES QUIMICAS

ELECTRODO NEGATIVO:

Descarga

Pb

Pb2+ 2e

Carga

Descarga

Pb2 + SO4-2

Pb SO4

Carga

ELECTRODO POSITIVO

Descarga

Pb2+ 2H2O

PbO2 + 4H+ + 2e

Carga

Descarga

Pb2 + SO4-2

Pb SO4

Carga

REACCION GLOBAL

Pb + PbO2 + 2H2SO4

2PbSO4 + 2H2O


Reacciones electroquimicas1
REACCIONES ELECTROQUIMICAS

  • Se puede observar en la descarga, ambos electrodos transforman el material activo a solfato de plomo, consumiendo electrolito y formando agua en el electrodo (+).

  • Por lo que durante la descarga el elctrolito pierde concentracion.

  • Lo contrario ocurre durante la carga.


Clasificaci n de las bater as
Clasificación de las baterías.

  • Existen varios criterios para la clasificación.

  • Por la posibilidad de carga (Primarias, secundarias).

  • Por el tipo de electrodo (Pb-acido, Ni-Cd..)

  • Por la forma de uso (Portatiles, Estacionarias)

  • Por el tipo de electrolito (Acuoso, no acuoso, alcalinas)

  • Por su tamaño (mWh hasta MWh)

  • Por su aplicación (Arranque, traccion..)

  • Por su estado de desarrollo


Baterias descarga profunda
Baterias Descarga Profunda

  • Las baterias de descarga profunda tienen placas mas gruesas.

  • Su capacidad de recuperacion de carga es mas grande.

  • Su tiempo de vida es mas largo.


Bater as automotr z
Baterías Automotríz

  • Las baterias tipo automotriz son de menor tiempo de vida.

  • Las descargas profundas pueden dañar las baterias permanentemente.


Baterias de plomo acido
Baterias de Plomo Acido

  • Las baterias Delco 2000 se les denomina hibridas.

  • No son precisamente selladas

  • Si son libres de mantenimiento

  • Tvida= 3-5 años


Baterias plomo acido
BATERIAS PLOMO ACIDO

  • BATERIA DE CICLO PROFUNDO.

  • ABIERTA

  • 6 VOLS NOMINALES

  • REQUIERE DE MANTENIMIENTO

  • ALTA CAPACIDAD DE DESCARGA

  • Top: < 30°C

  • TIEMPO DE VIDA: 5 A 10 AÑOS.


Baterias de plomo acido1
BATERIAS DE PLOMO ACIDO

  • SOPORTAN ARREGLOS HASTA DE 48 vcd

  • SON UTILES PARA APLICACIONES FV

  • REQUIEREN DE MANTENIMIENTO.

  • DESPRENDEN HIDROGENO


Baterias de plomo acido2
BATERIAS DE PLOMO ACIDO

  • BATERIAS DE CICLO PROFUNDO

  • ABIERTA

  • 12 VCD NOMINALES

  • REQUIERE DE MANTENIMIENTO

  • ALTA CAPACIDAD > 600 Ah.

  • TIEMPO DE VIDA: 7 A 10 AÑOS


Baterias de plomo acido3
BATERIAS DE PLOMO ACIDO

  • PRACTICAMENTE TIPO AUTOMOTRIZ

  • PLACAS RELATIVAMENTE + GRUESAS QUE LAS AUTOMOTRICES.

  • ECONOMICAS

  • CAP. NOMINAL: 100 Ah.

  • TIEMPO DE VIDA: < A 4 AÑOS


Baterias plomo acido1
BATERIAS PLOMO ACIDO

  • BATERIAS DE CICLO PROFUNDO

  • ABIERTA

  • 6 VCD NOMINALES

  • REQUIERE DE MANTENIMIENTO

  • ALTA CAPACIDAD > 400 Ah.

  • TIEMPO DE VIDA: 7 A 10 AÑOS


Baterias de nicd
BATERIAS DE NiCd

  • Tvida= 20 años

  • Prácticamente libres de mantenimiento

  • Top: -40°C a 40°C

  • Soporta ciclados profundos

  • Requiere poca ventilacion


Tv secundarias operadas con energia solar

BANCOS DE BATERIAS

Este sistema cuenta con un banco de baterias GNB plomo acido.

Electrolito inmobilizado

Descarga profunda.

Temperatura de operación: -40°C a 38°C.

Voltaje tipico: 6 VPC


Tres parametros de definicion

Aplicación

Duración de la descarga

Tensión Final

Temperatura

Acumulador de Arranque

20 horas

1.75 vpc

25°C

Acumulador de Tracción

5 horas

1.7 vpc

30°C

Acumulador Estacionario

10 horas

1.82 vpc

20°C

Tres parametros de definicion.


Efectos por temperatura
Efectos por temperatura

  • A bajas temperaturas se dificulta la difusion de materiales electroactivos disminuyendo la aceptacion de carga.

  • A altas temperaturas, las baterias son mas eficientes pero su tiempo de vida se acorta.

  • Alta Temperatura - Este factor es el que mas influye en la autodescarga.

  • Los controladores con compensacion de temperatura, aumentan la tension de regulacion en caso de bajas temperaturas.


Temperatura y autodescarga
Temperatura y autodescarga

  • Aunque una bateria no se use, esta se autodescarga por 3 factores: materiales, impuresas y temperatura.

  • A 20°C, se puede autodescargar una bateria al 50% en 7 meses.

  • A 35°C se autodescarga al 50% en 3 meses.

  • Es recomendable almacenar las baterias en lugares frios.

  • Siempre guarde las baterias cargadas.


Autodescarga en funcion a los materiales

Acumulador

Autodescarga (% de perdida de capacidad por año)

Ag-Zn

20-30 %

Ni-Cd

30-40 %

Pb-Acido placa gruesa

40-60 %

Pb-acido estandar

100-160%

Autodescarga en funcion a los materiales.


Estado de carga
Estado de Carga

  • La bateria acepta mejor la carga cuanto mas descargada se encuentre.

  • En la fase final de Carga se produce una fuerte polarizacion debido al agotamiento del material que queda por cargar.

  • Cuando se llega a la zona proxima al final de carga se produce una subida de tension.


Estado de carga de las baterias

ESTADO DE CARGA %

DENSIDAD

TENSIÓN EN CIRCUITO ABIERTO

100

1.280

12.75 V

50

1.220

12.42 V

0

1.100

11.76 V

ESTADO DE CARGA DE LAS BATERIAS

PARA UN ACUMULADOR DEL TIPO DE ARRANQUE


Profundidad de descarga
Profundidad de Descarga

  • Es el % de capacidad que se descarga en cada ciclo. (cada dia)

  • Los ciclos de carga y descarga producen tensiones mecanicas de los materiales activos.

  • A menor profundidad de descarga por ciclo el tiempo de vida se incrementa.

  • Las baterias de Ni-Cd son superiores a las de Plomo –acido.


Dias de autonomia
DIAS DE AUTONOMIA

  • A mayor numero de dias de autonomia el % de descarga es menor.

  • A menor profundidad de descarga por ciclo el tiempo de vida es mayor (Ciclos de operación)

  • A menor profundidad de descarga la temperatura de reaccion es menor.


Capacidad y tiempo de descarga

Tiempo de descarga

% Capacidad @ 20 horas.

> 20 horas

104%

20 horas

100%

12 horas

93%

8 Horas

88%

6 horas

84%

Capacidad y Tiempo de Descarga


Selecci n de baterias
SELECCIÓN DE BATERIAS

  • Las baterias para aplicaciones fotvoltaicas son mejores cuando:

  • Son selladas y libres de mantenimiento.

  • De descarga profunda.(NO automotrices)

  • Al menos 2 Ah/Wfv.

  • Calculadas para 3-5 dias de autonomia.

  • Solo sean usadas para el SFV.


Precauciones de uso
Precauciones de uso

  • Las baterias contienen material corrosivo.

  • Use guantes, lentes de seguridad.

  • Si son abiertas, revise el electrolito al menos una vez por mes.

  • Revise que las conexiones sean firmes.

  • Aplique grasa en las terminales.

  • Use herramienta apropiada .

  • Mantenga el lugar bien ventilado.


Efectos de descarga
EFECTOS DE DESCARGA

  • Las baterias tienen a sulfatarse cuando hay descargas profundas.

  • Cuando las conexiones estan flojas.

  • Cuando no se lubrican los bornes.


Cuidemos el ambiente las baterias muertas no se entierran se mandan a reciclar
Cuidemos el ambiente las baterias muertas no se entierran... se mandan a reciclar !