Amperios y Amperios-hora

Buen día amigos de Energicentro. Buen lunes. Les reitero mi agradecimiento por sus visitas y por sus comentarios.

En baterías existen términos técnicos que es necesario entenderlos en todo su extensión para no tener contratiempos durante el funcionamiento de los equipos. Por ejemplo la cantidad de energía que puede "guardar" una batería se llama Capacidad y se mide en Amperios-hora que se escribe como A-h, o Ah, o Amp-hr. La práctica a dado en llamar a esta característica como: Amperaje o Amperios.

Por otro lado los equipos eléctricos se definen por su voltaje, pero también por el consumo que representan. usualmente el consumo se especifica en watts, pero también en Amperios que se designa como: A. Entonces yo puedo referirme a que algo me consume 25 watts, o 2 amperios (considerando que el equipo funciona con un voltaje de 12 VDC).

En la práctica suelen confundirse los Amperios de Capacidad (que son Amperios-hora) de una batería, con el consumo de un equipo: Amperios. He descrito todo esto, para presentar la consulta de un lector:

Hola. Estoy buscando información  sobre las baterías. Mi duda es la siguiente: 

¿Hay  o no compatibilidad en usar una batería de 12 V de 7 ampers para un equipo amplificador de audio de 12 V que consume 2 ampers? ¿hay algún riesgo por esta diferencia de ampers ? ¿o simplemente dura mas la batería ? 

Muchas gracias por la ayuda. Un   saludo desde el sur Argentino.

Aquí mi respuesta:

Buen día Milton.

12 V 7 amperes es en realidad: 12 V y 7 Ah (Amperios-hora o Ah). Ah es la cantidad de electricidad que puede acumular una batería. 

Ahora los consumos de los equipos se expresan en Amperios ( en A, no en Ah). O sea los Amperios (A) son diferentes a los Ah, aunque en la práctica se acostumbre a leerlos igual.

Usted puede tener incluso una batería de 12 V y 100 Ah y esta puede trabajar bien con su equipo amplificador. Ciertamente la de 100 Ah, hará funcionar el equipo por más horas que una de 7 Ah.

Conclusión: la puede emplear.

Saludos

Carlos el baterillero

Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

Energía de una batería

Una batería es un acumulador, o sea guarda energía, la almacena. Una batería no es un generador. Una batería no crea energía. Sino le "echamos" nada a guardar, pues cuando la necesitemos no nos dará servicio.

La forma de "guardar" energía en ella, es mediante el uso de un cargador. El cargador debe ser el adecuando para el tipo de batería. Si esta es de 6 voltios, pues el cargador debe entregar ese voltaje, en realidad es un poquito más: 7 a 7.5 voltios. Si la batería es de 12 voltios, el cargador deberá entregar de entre 14 a 15 voltios.

La cantidad de energía que puede "guardar" una batería recibe el nombre de: CAPACIDAD y se mide en A-h, que se lee como: Amperios-hora. Otra manera de escribir lo mismo es: Ah, y también: Amp-hr.

Algunos llaman a la CAPACIDAD el "amperaje" de la batería, pero a veces esto se confunde con otra característica que se llama: PODER DE ARRANQUE que justamente se mide en: amperios. Así que no confundirlas. CAPACIDAD es cantidad de electricidad, PODER DE ARRANQUE es la fuerza que tiene la batería para encender un motor de vehículo.

Cuando un vehículo tiene bastantes accesorios eléctricos, requiere una batería de la mayor CAPACIDAD posible. Por ejemplo si el vehículo inicialmente tenía los faros y radio de fábrica, pues la batería es de CAPACIDAD digamos estándar. Si al vehículo se le adiciona equipo de aire acondicionado, sistema de sonido de muchos vatios, pues será necesario reforzar la batería, seleccionando una de mayor capacidad. Por ejemplo si el auto tenía inicialmente una batería de 55 A-h, pues cuando se le adicionen accesorios consumidores, quizás sea necesario instalar una de 100 A-h, para atender las demandas de los accesorios.

Importante: Nunca usar equipos de sonido o aire acondicionado con el motor del auto apagado. Se corre el riesgo de descargar la batería y por tanto que esta no tenga fuerza para arrancar el motor.

Batería para arranque de un generador

Hasta aquí llegamos por hoy amigos de Energicentro.

Carlos el baterillero

Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

Capacidad y Poder de Arranque

Desde el punto de vista eléctrico, existen dos características importantes en una batería de aplicación automotriz:

1) Capacidad en Amperios-hora (Ah), llamado: "Amperaje", y que es la cantidad de electricidad que tiene una batería.

2) Poder de Arranque o CCA, que es la cantidad de corriente medida en amperios que puede entregar una batería durante un muy corto periodo de tiempo.

A mayor consumo eléctrico de un vehículo, pues es recomendable optar por una batería del mayor Ah posible y que físicamente pueda instalarse sin problemas en el auto, bus o camión.

Tener presente también, que los motores "petroleros" requieren para su encendido mayor CCA que los "gasolineros". Así mismo considerar que a mayor cilindrada de motor , se requiere de una batería de mayor CCA. Importa también el clima, ya que si este es muy frio, es necesario instalar una batería del mayor CCA posible. 

 

Saludos amigos

 

Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

Fabricación de las Placas

Características Eléctricas

Antes de describir la construcción de las placas (positivas y negativas) es conveniente explicar sus tres características eléctricas fundamentales:

a) tensión que proporciona cada elemento.

b) intensidad de la corriente de descarga.

c) cantidad de energía eléctrica que puede almacenar.

Tensión: La Fuerza electromotriz (FEM) que puede proporcionar un elemento de acumulador es de 2 voltios, tanto si es de los más diminutos, empleados en las lámparas de bolsillo, como si pesara más de una tonelada por elemento (utilizados en las instalaciones fijas): siempre producen una tensión de 2 voltios por elemento.

Intensidad: La intensidad que puede recibir un acumulador durante su carga y la que puede proporcionar durante su descarga, depende directamente de la superficie de sus placas: cuanto mayor es su área, más corriente puede pasar. En principio, puede admitirse que en las baterías transportables utilizadas en los automóviles, etc. el valor de la intensidad, en amperios es igual al número de placas que tiene un elemento; así una batería de 11 placas (5 positivas y 6 negativas) puede entretener una intensidad del orden de 10 a 12 amperios.

Capacidad: Se llama así a la cantidad de energía eléctrica que es capaz de proporcionar un elemento entre su carga máxima hasta pasar a la condición de descargado. Se valúa en amperios, por el número de horas que dura la descarga; multiplicado por la tensión media (2 voltios), determina la energía eléctrica almacenada, o acumulada en el elemento.

La capacidad de un acumulador depende de la cantidad de materia activa que contienen sus placas, pues, en definitiva, es esa materia activa la que sufre los cambios químicos por la acción del paso de la corriente; por lo tanto es lo que proporciona la transmutación de la energía electroquímica.

Por consiguiente, dos placas de la misma área, pero que una sea de doble espesor que otra, la más gruesa podrá acumular dos veces más energía electroquímica que la placa delgada.

Las tres características anteriores hay que tenerlas bien presentes antes de intentar construir placas.

 

Grupos de placas

Este texto es un fragmento del libro: Tratado Práctico de ACUMULADORES ELÉCTRICOS del Ing. Agustín Riu.

Saludos amigos

Capacidad de las Baterías

La web en inglés de ample power tiene una excepcional manera de explicarnos sobre las características de la capacidad de una batería. Me atrevo a decir que es casi una metáfora. Podemos aprender muy didácticamente, como la rapidez de descarga, afecta la disponibilidad de energía que una batería almacena.

¿Tienen alguna relación las cervezas con las baterías?

Pues si…Para explicar esta idea, se necesitan unas cuantas botellas de cerveza y unos vasos de vidrio grandes. Para mejores resultados, tanto la cerveza como los vasos, no deberán estar muy fríos o helados.

(Imagen del blog de jazz fortuna)

Test 1:
Poner un vaso de vidrio sobre la mesa (y en posición totalmente vertical). Verter rápidamente la cerveza en el vaso. Al terminar de llenar el vaso, se observará que en el fondo de este, solo hay un poco de líquido, eso si hay una gran cantidad de espuma que llena el vaso hasta el tope.

Test 2:
Tomar un nuevo vaso e inclinarlo ligeramente sobre la mesa (es decir ponerlo oblicuo), verter la cerveza lentamente, esta caerá por la pared interna del vaso. Terminado el llenado, se verá que hay más cerveza y menos espuma.

En los tests, la cerveza líquida en el fondo del vaso, representa la capacidad (C) disponible para beber. A mas velocidad en el vertido, menos capacidad disponible. Si se vierte en forma lenta, hay más cerveza para beber. Lo mismo sucede con la capacidad de una batería. Si la descarga es rápida, hay menos capacidad disponible y si la descarga es lenta, la disponibilidad de capacidad crece.

El experimento de la cerveza, ilustra otro fenómeno en las baterías: LA RECUPERACIÓN DE VOLTAJE. Si una batería se ha descargado rápidamente (a gran cantidad de amperios), y si se deja reposar por un lapso de tiempo, veremos que el voltaje se recuperará y por tanto es posible obtener capacidad adicional. Justo lo que ocurre con la espuma de la cerveza. Al dejar reposar el vaso, la espuma se difunde en el líquido (y hay más cerveza para beber). Así también, en ocasiones cuando se arranca en forma consecutiva y por repetidas veces un vehículo, la batería como que se agota. Si se la deja reposar un momento, puede recuperarse la capacidad y por tanto lograr la “fuerza” suficiente y conseguir el encendido del motor. Al dejar reposar una batería, luego de una gran descarga, el electrolito se difunde a través de las placas y el voltaje se recupera.

Amigos lectores, de tanta espuma y cerveza, dan ganas de decir salud….lo dejo aquí por ahora…espero esta información, le sea de utilidad.

Saludos

Reserva de Capacidad

Reserve Capacity - RC

Son tres las principales características eléctricas que nos permiten definir perfectamente la perfomance de una batería de plomo para aplicación automotriz:

• Capacidad, que se expresa en Amperios-hora (a-h).

• Reserva de Capacidad, que se expresa en minutos.

• Poder de arranque en frio, o por sus siglas en inglés CCA. Se expresa en amperios.

La reserva de capacidad, se define como:

Número de minutos, durante los cuales una batería nueva y totalmente cargada, puede entregar 25 amperios de corriente, manteniendo en todo momento un voltaje en sus bornes igual o mayor a 10.50 voltios.

La prueba de Reseva de Capacidad se realiza en laboratorio y con la batería a una temperatura de 25 oC.

El fundamento para esta prueba es el siguiente:

Supongamos que se tiene un automóvil, el cual está recorriendo por una carretera. Entonces, en la eventualidad de que el alternador del auto esté defectuoso, tenemos que la batería no se está recargando. Además faros y sistema de encendido son alimentados solo por la energía que suministra la batería. En una situación como la descrita anteriormente, se considera que el auto consume como promedio 25 amperios.

Entonces, pregunta: ¿Por cuánto tiempo la batería podrá suministrar energía útil al auomóvil?

Respuesta: Por un númeo de minutos que como máximo será el valor de la Reserva de Capacidad nominal de la batería.

La definición de RC, se dio en un tiempo cuando los vehículos tenían como carga eléctrica total de consumo unos 50 amperios. Hoy en día, los vehículos vienen equipados con sistemas de gestión de encendido y accesorios que largamente superan esos 50 amperios.

¿Existe alguna relación entre el valor de RC y el de Capacidad (A-h)?

Es la cuestión que me plantea un lector de este blog. Confieso que no sabía de la existencia de una relación directa numérica entre Capacidad(A-h) y Reserva de Capacidad(RC), debido a que la descarga de una batería, no sigue la tendencia de la proporcionalidad. La descarga se ve afectada, por: la temperatura, edad de la batería, tipo de servicio a la que está sometida la batería, tecnología de su manufactura etc.

Se dice que el valor de la Capacidad (A-h) de una batería es el 0.6 de su valor de RC.

De datos de catálogo en la marca de baterías SOLITE, tenemos que:

• Para el modelo NS40ZL, 9 placas por celda. RC = 52 minutos. Capacidad = 0.6 x 52 = 31.2. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 35 A-h.

• Modelo N50Z, 11 placas por celda. RC = 101 minutos. Capacidad = 0.6 x 101 = 60.6. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 60 A-h.
  

• Modelo N150, 25 placas por celda. RC = 294 minutos. Capacidad = 0.6 x 294 = 176.4. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 150 A-h.
  

Funciona en uno de tres modelos la relación Capacidad = 0.6 RC, pero no creo sea una relación válida. Es mejor contar con los datos de catálogo del fabricante. Quizas lo de 0.6 sirva como orientativo, ya que hay catálogos que no suelen expresar la capacidad de la batería a 20 horas. Ciertos catálogos, le dan mas peso a RC y a CCA (poder de arranque de la batería).

Espero haber satisfecho la consulta del lector.

(La Persistencia del Tiempo,cuadro de Salvador Dalí, tomado de: Una Historia de Cronopios)

Amigos baterilleros, el Cuadro de Dalí, es uno de los que mas me impacta. Se me parecen a relojes cansados. Lo pongo motivado por el tema de RC, que son un poco los minutos que tiene de "vida" una batería.

Saludos amigos

Carlos el baterillero.

El "Amperaje" de una batería

A la cantidad de energía que puede almacenar una batería, se le conoce con el nombre de capacidad. Algunos le llaman el amperaje. Capacidad o amperaje es, en otras palabras, la cantidad de electricidad que tiene una batería totalmente cargada.

La capacidad se mide en Amperios-hora (A-h). El conocimiento de los A-h de una batería, nos permite seleccionar el modelo adecuado para una determinada instalación. Por ejemplo, si tenemos un vehículo al cual se le han ido adicionando accesorios eléctricos, es aconsejable elegir una batería de mayor capacidad a la que originalmente tenía el vehículo 

"La capacidad, es la cantidad de energía, que puede almacenar una batería" 

En nuestro medio y para aplicaciones automotrices, se usa el criterio de placas por celda para referirse a la capacidad de una batería. Por ejemplo, la práctica aconseja, que es mejor instalar una batería de 13 placas, en vez de una de 11, porque una de 13, tiene más amperaje que una de 11. Sin embargo, lo anterior no siempre es totalmente cierto. 

Para el caso de una batería que “alimenta” un equipo electrónico, la capacidad define el tiempo durante el cual el equipo funcionará bien. Este tiempo, recibe el nombre de: autonomía. Por ejemplo, si una luz de emergencia, tiene una batería de 12 voltios y 7 A-h, logra una autonomía mayor a los 90 minutos. Con una batería de 12 voltios y 9 A-h, se conseguirá una autonomía mayor. 

La capacidad de una batería depende de la velocidad con la cuál entrega su energía. Veamos el siguiente ejemplo: supongamos una batería nueva y totalmente cargada, que se instala en un auto. Se procede a encender el auto digamos unas diez veces seguidas. Al intentar el onceavo arranque, éste no se produce. La conclusión lógica es que la batería se descargó, es decir, entregó toda su energía. Sin embargo, si retiramos esa misma batería y le conectamos un televisor, lograremos su funcionamiento sin ningún inconveniente. Quiere decir, que la batería, todavía tiene energía.   

La razón es: al encender el motor de un auto, la batería entrega alto amperaje, en un periodo corto. En cambio con el equipo TV, la batería entrega bajo amperaje, en un periodo prolongado.

"La capacidad, varía según la forma en que se extraiga la energía. Si la corriente es muy alta, la capacidad disminuye. Si la corriente es pequeña, la capacidad crece". 

Por ello, se hizo necesario definir un estándar para medir la capacidad. El mismo recibe el nombre de ratio, que es el tiempo especificado para medir los Amperios-hora de una batería. Existen diversos ratios: 

-20 horas, para batería de uso automotriz. 
-20 horas, para batería de uso estacionario. Se emplean también los ratios de 10 horas, 5 horas etc. 
-10 horas, para batería de uso en motocicletas. 
-100 horas, para baterías en uso solar fotovoltaíco. 
-Watts por celda, para baterías en equipos UPS. 

Veamos el caso de la batería marca GasTon modelo GT12-18HR

 

Capacidad: 

20.4 A-h a 20 horas rate.

20 A-h a 10 horas rate.

17 A-h a 5 horas rate. 

13 A-h a 1 hora rate. 

75 watts por celda a 15 minutos.   

Saludos amigos lectores, espero sus comentarios.


Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

Autonomía

(Tomado de Educima)

¿Cuantas horas funcionará mi televisor con una batería?

La batería es un dispositivo que hace portátil la energía. Uno puede “llevar” la energía al lugar donde se desee. La batería permite el funcionamiento de los equipos inalámbricos, la computadoras portátiles , iluminación de emergencia, sistemas de telefonía etc.

Estaba yo en Bagua Chica en una tienda de auto-repuestos. Un cliente preguntó por el precio de una batería de 9 placas. Luego consultó: ¿Y cuantas horas funcionará mi TV con esta batería?

Autonomía, es el término que los técnicos utilizan para designar las horas o los minutos, durante los cuales un equipo eléctrico o electrónico funcionará con la energía que provee una batería.

Lectores, aprenderemos ahora a estimar la autonomía...el cálculo es bastante sencillo. Hemos mencionado “estimar la autonomía”, ya que eso es lo que nos proporciona el cálculo sencillo. Un afinamiento en el valor de la autonomía, requiere contar con curvas y datos de fábrica sobre comportamiento de la batería. Para propósitos prácticos, el cálculo que aprenderemos es mas que suficiente.

Lo primero es saber la cantidad de energía que acumula una batería y eso se llama CAPACIDAD (ver post anterior en este blog, 20-04-2007). En nuestro país, las baterías mayormente se compran por el número de placas, pero todas las baterías llevan un sticker o etiqueta donde figura el valor de la capacidad expresada en Amperios-hora(A-h).

Ejemplo : Supongamos una batería de 12 voltios, 40 A-h y queremos saber durante cuantas horas funcionará un foco de 12 voltios y 10 watts.

1. Calcular los watts-hora de la batería, para esto multiplicar el voltaje por la capacidad: 12 voltios x 40 A-h = 480 watts-hora
2. Una batería no entrega la totalidad de su capacidad, existe un porcentaje de eficiencia, este es de alrededor del 70%, por tanto los watts-hora útiles de la batería serán: 0.7 x 480 = 336 watts-hora.
3. Dividimos los watts-hora útiles entre los watts del foco: 336 / 10 = 33.6 horas
4. Si el foco es utilizado 4 horas por día, tenemos que dará luz por: 33.6 / 4 = 8.4 días.

Capacidad de una Batería

(La figura nos muestra la sección de fundición de rejillas de la fábrica de Baterías GasTon)

Este es un tema muy importante, ya que de eso depende la buena selección de la batería y por tanto la obtención de una "vida" de servicio mas larga.

Primero definamos, que entendemos por CAPACIDAD:

"Es la cantidad de energía que puede acumular una batería"

Es decir, capacidad es la cantidad de electricidad que almacena una batería. Se mide en Amperios-hora (A-h).

En nuestro país, muy poco se hace uso de este término de A-h, generalmente las baterías se compran y venden por placas. Lo tecnicamente correcto es hablar de Amperios-hora. Es cierto que a mas placas, mayor capacidad, pero esto no siempre se cumple. Por ejemplo existe una batería de 9 placas en la llamada caja estándar de 26 centímetros de largo, 17 de ancho y 22 de altura, esta batería tiene una capacidad de 50 A-h. Sin embargo una batería de 11 placas, con 24 centímetros de largo, 17 de ancho y 17 de altura, tiene 45 A-h. Es decir esta última batería, tiene menos energía acumulada...y eso, que tiene mas placas.

La cantidad de energía que acumula una batería, va de acuerdo con la cantidad de material que tiene en su interior. Para el caso que explicamos, la batería de 9 , tiene placas de mayor tamaño que la de 11 y por tanto puede acumular más Capacidad. Por eso, no siempre a mas placas, mas energía. Importa no solo la cantidad de material sólido, sino también la cantidad de electrolito o ácido que tiene una batería. Pueden haber dos baterías de igual número de placas y placas de igual tamaño, pero si una de las baterías, tiene mayor cantidad de ácido(en volumen), puede acumular un poco mas de capacidad.

Estimado lector, estamos usando en el texto Capacidad y Energía como vocablos sinónimos, espero no estarlos confundiendo.

En nuestro medio, la batería de mas uso en los autos, es una de 11 placas en la caja llamada chata", generalmente es un batería de entre 50 a 60 amperios. Las llamadas "combis" o camionetas rurales utilizan baterías de 13 ó 15 placas en la llamada caja larga (de 30 centímetros de largo) la capacidad está entre 65 hasta 80 A-h.

El auto Tico emplea una batería de fábrica de 9 placas y 35 A-h, aquí en el Perú, se ha hecho de uso estándar el reemplazarla por una de 11 placas y dicen de mas de 50 A-h, cosa que me crea ciertas dudas, ya que el peso de la batería no guarda relación con la capacidad que dice ofrecer.

Hemos mencionado lo conerniente a las baterías de uso automotriz o de arranque, en otro post, veremos lo relacionado a las baterías de uso estacionario y al llamdo tiempo de autonomía.

Esperaría sus comentarios. Muchas gracias...el baterillero.