Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

Baterías de plomo para aplicaciones solares.
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Stranjus
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Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#1

Mensaje por Stranjus »

Buenas compañeros.

Hago quizas una pregunta absurda, pero hasta que punto afecta a la congelación de las baterias el estar cerca de temperaturas a 0Cº.

En mi caso donde las tengo la temperatura exterior sera sobre -8/-10Cº y el sensor de temperatura que esta metido entre las baterías me marca que estan a 1Cº.

Les he puesto una tela alrededor, pero no creo que haga mucho, me preocupa la posible congelación del agua destilada.

He visto esto en un foro:

"Un problema que suele presentarse cuando la temperatura del electrolito alcanza los
0°C está relacionado con el estado de carga de la batería. Si ésta está prácticamente
descargada, la cantidad de agua en la solución electrolítica es mayor, como indicamos
anteriormente. Al bajar la temperatura del electrolito existe la posibilidad de que el
agua se congele. Si esto ocurre, su volumen aumenta. La fuerza de esta expansión
distorsiona los electrodos, pudiendo dañar las celdas o quebrar la caja. El ácido del
electrolito actúa como anticongelante, de manera que es extremadamente importante
mantener la carga de las baterías cuando la temperatura de trabajo disminuye. Una
batería solar del tipo Pb-ácido, totalmente descargada, se congela alrededor de los
-10°C. Si está totalmente cargada, el punto de congelación se alcanza alrededor de los
-58°C (Tabla 5.7, pág. 47)"
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Corazon_de_perro
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#2

Mensaje por Corazon_de_perro »

Stranjus escribió: 08 Ene 2021, 14:20 Buenas compañeros.

Hago quizas una pregunta absurda, pero hasta que punto afecta a la congelación de las baterias el estar cerca de temperaturas a 0Cº.

En mi caso donde las tengo la temperatura exterior sera sobre -8/-10Cº y el sensor de temperatura que esta metido entre las baterías me marca que estan a 1Cº.

Les he puesto una tela alrededor, pero no creo que haga mucho, me preocupa la posible congelación del agua destilada.

He visto esto en un foro:

"Un problema que suele presentarse cuando la temperatura del electrolito alcanza los
0°C está relacionado con el estado de carga de la batería. Si ésta está prácticamente
descargada, la cantidad de agua en la solución electrolítica es mayor, como indicamos
anteriormente. Al bajar la temperatura del electrolito existe la posibilidad de que el
agua se congele. Si esto ocurre, su volumen aumenta. La fuerza de esta expansión
distorsiona los electrodos, pudiendo dañar las celdas o quebrar la caja. El ácido del
electrolito actúa como anticongelante, de manera que es extremadamente importante
mantener la carga de las baterías cuando la temperatura de trabajo disminuye. Una
batería solar del tipo Pb-ácido, totalmente descargada, se congela alrededor de los
-10°C. Si está totalmente cargada, el punto de congelación se alcanza alrededor de los
-58°C (Tabla 5.7, pág. 47)"
Creo que se llamaba descenso crioscópico...Es así, cuanto mayor sea la concentración del soluto, mejor. En este caso el soluto es el ácido sulfúrico.
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Invitado

Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#3

Mensaje por Invitado »

Stranjus escribió: 08 Ene 2021, 14:20 Buenas compañeros.

Hago quizas una pregunta absurda, pero hasta que punto afecta a la congelación de las baterias el estar cerca de temperaturas a 0Cº.

En mi caso donde las tengo la temperatura exterior sera sobre -8/-10Cº y el sensor de temperatura que esta metido entre las baterías me marca que estan a 1Cº.

Les he puesto una tela alrededor, pero no creo que haga mucho, me preocupa la posible congelación del agua destilada.

He visto esto en un foro:

"Un problema que suele presentarse cuando la temperatura del electrolito alcanza los
0°C está relacionado con el estado de carga de la batería. Si ésta está prácticamente
descargada, la cantidad de agua en la solución electrolítica es mayor, como indicamos
anteriormente. Al bajar la temperatura del electrolito existe la posibilidad de que el
agua se congele. Si esto ocurre, su volumen aumenta. La fuerza de esta expansión
distorsiona los electrodos, pudiendo dañar las celdas o quebrar la caja. El ácido del
electrolito actúa como anticongelante, de manera que es extremadamente importante
mantener la carga de las baterías cuando la temperatura de trabajo disminuye. Una
batería solar del tipo Pb-ácido, totalmente descargada, se congela alrededor de los
-10°C. Si está totalmente cargada, el punto de congelación se alcanza alrededor de los
-58°C (Tabla 5.7, pág. 47)"
Si las baterías están en buen estado, no creo que tengas que preocuparte.
En casos extremos (i.e. repetidores de montaña) se monta un pequeño calefactor.
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#4

Mensaje por fran_pascualin »

A mi en las de tracción no me cubría la garantía por debajo de 12°, por algo sera , hoy por ejemplo las tengo a 13.3°
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#5

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Stranjus escribió: 08 Ene 2021, 14:20... la temperatura exterior sera sobre -8/-10Cº y el sensor de temperatura que esta metido entre las baterías me marca que estan a 1Cº
Lo que has leído es correcto: El electrólito concentrado (SoC = 100%) se congela a -50°C, y si la batería está totalmente descargada (SoC=10%), el punto de congelación está a -10°C, aproximadamente. Pero a estas temperaturas tan bajas, la batería pierde mucha capacidad. Por ejemplo, a -10°C tiene solo el 50% de su capacidad nominal, aproximadamente
No es recomendable, permitir que la batería se enfríe tanto. Lo ideal es mantenerla siempre entre +15°C y +30°C

Nota: Una batería de coche también es de plomo-ácido. En los países fríos, algunos dias amanece a -20°C y sigue funcionando - pero le cuesta arrancar el motor
5000 Wp en placa; híbrido InfiniSolar_V1 4kW(solar) + 5.5kW(red); control total DIY con Rpi;
24 vasos PzS 500Ah C5 (~30 kWh C20); cosecha 300-750 kWh/mes; consumo 500-800 kWh/mes
Nuestra especie es "Homo non sapiens": Sabemos hacer mucho, pero no sabemos controlarlo ...
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#6

Mensaje por Stranjus »

Homo_non_sapiens escribió: 08 Ene 2021, 16:20
Stranjus escribió: 08 Ene 2021, 14:20... la temperatura exterior sera sobre -8/-10Cº y el sensor de temperatura que esta metido entre las baterías me marca que estan a 1Cº
Lo que has leído es correcto: El electrólito concentrado (SoC = 100%) se congela a -50°C, y si la batería está totalmente descargada (SoC=10%), el punto de congelación está a -10°C, aproximadamente. Pero a estas temperaturas tan bajas, la batería pierde mucha capacidad. Por ejemplo, a -10°C tiene solo el 50% de su capacidad nominal, aproximadamente
No es recomendable, permitir que la batería se enfríe tanto. Lo ideal es mantenerla siempre entre +15°C y +30°C

Nota: Una batería de coche también es de plomo-ácido. En los países fríos, algunos dias amanece a -20°C y sigue funcionando - pero le cuesta arrancar el motor
De ahí seguramente que me sea muy difícil subir la densidad por encima del 1.24/1.25, cuando en verano que estan a unos 25Cº/30Cº suelen conseguir el 1.285/1.29

Que solución se le suele dar en estos casos, estoy pensando en cubrirlas alrededor con lana de roca, aunque dudo que eso les haga subir muchos grados.
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#7

Mensaje por fran_pascualin »

Si no estás aislado de red , pues a gastar y todos los días y una absorción diaria te las sube 5-6°, este año iba bien de temperatura de batería superando los 20° hasta que ha llegado la tormenta filomena , estoy off grid , y llevo tres días que cargo muy poco ya están en 13.1°, llegaré el lunes a 10° quizás, pero viene una semana muy fría y soleada , provocare absorciones todos los días para calentarla consumiendo un 30% de la batería.
Si tu estas enganchado en red pues a gastar y hacer absorciones .
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#8

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Stranjus escribió: 08 Ene 2021, 18:34Que solución se le suele dar en estos casos, estoy pensando en cubrirlas alrededor con lana de roca, aunque dudo que eso les haga subir muchos grados
Una manta, la lana de roca y cualquier aislante en general no hace subir la temperatura, si no hay una fuente de calor en el espacio aislado. Por ejemplo, una manta te hace sentir caliente, porque tu cuerpo desprende calor que se escapa menos al entorno gracias a la manta. Pero si construyes un "iglu" perfectamente aislado con lana de roca, pero sin ningún tipo de calefacción, el interior estará a la misma temperatura que el exterior
Una posible solución sería construir una "caseta" aislada para la batería, con algún tipo de calefacción, para que la temperatura no baje de 10-15°C
5000 Wp en placa; híbrido InfiniSolar_V1 4kW(solar) + 5.5kW(red); control total DIY con Rpi;
24 vasos PzS 500Ah C5 (~30 kWh C20); cosecha 300-750 kWh/mes; consumo 500-800 kWh/mes
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#9

Mensaje por Homo_non_sapiens »

fran_pascualin escribió: 08 Ene 2021, 19:08Si tu estas enganchado en red pues a gastar y hacer absorciones
La absorción es una manera nada eficiente de calentar a la batería**, aparte de que demasiada absorción no es buena para la batería. Mucho mejor una bomba de calor pequeña (un aire acondicionado). Una bomba de calor entrega 3-4 kWh de calor, por cada 1 kWh eléctrico que consume

**: Me explico: En absorción, la energía eléctrica es usada mayoritariamente para la disociación de agua 2H2O --> 2H2 + O2 (la causa del burbujeo) y para cargar la batería; solo una pequeña parte se transforma en calor. Es decir, por cada kWh eléctrico consumido, se liberan solo 100-200 Wh de calor - un aire acondicionado es hasta 40 veces más eficiente
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#10

Mensaje por Stranjus »

Homo_non_sapiens escribió: 08 Ene 2021, 19:12
Stranjus escribió: 08 Ene 2021, 18:34Que solución se le suele dar en estos casos, estoy pensando en cubrirlas alrededor con lana de roca, aunque dudo que eso les haga subir muchos grados
Una manta, la lana de roca y cualquier aislante en general no hace subir la temperatura, si no hay una fuente de calor en el espacio aislado. Por ejemplo, una manta te hace sentir caliente, porque tu cuerpo desprende calor que se escapa menos al entorno gracias a la manta. Pero si construyes un "iglu" perfectamente aislado con lana de roca, pero sin ningún tipo de calefacción, el interior estará a la misma temperatura que el exterior
Una posible solución sería construir una "caseta" aislada para la batería, con algún tipo de calefacción, para que la temperatura no baje de 10-15°C
Ahora están en una buhardilla bajo la teja, no bajan de 0Cº por la noche pero tampoco superan los 8Cº por el dia, la semana que viene hara mejor.

Se nota una barbaridad en cuanto a la capacidad, sobre todo midiendo con un densimetro.
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Re: Temperaturas bajo cero, afectación en baterias

#11

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Stranjus escribió: 10 Ene 2021, 01:40Ahora están en una buhardilla bajo la teja, no bajan de 0Cº por la noche pero tampoco superan los 8Cº por el dia ...
Si esta buhardilla recibe algo del calor de la vivienda (el aire caliente sube), sería un buena opción aislar con lana de roca las tejas y las paredes que dan al exterior. Posiblemente se consiguiría que la temperatura varíe entre 6°C y 10°C (aproximadamente), en vez de entre 0°C y 8°C
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