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Energía a bordo, últimas innovaciones

5/09/16

Tan importante es disponer de un buen parque de baterías a bordo como conocer lo que el barco consume en cada uno de sus apartados. El tipo de barco, la navegación que se lleve a cabo y la mentalidad de ahorro son otros factores que van a determinar lo que consumimos o de lo que disponemos para gastar. Brel

Presentacion

La electrónica y los dispositivos del confort del barco (luces, aire acondicionado, cocina, etc.) son los mayores consumidores, por lo que no basta con añadir baterías para estar seguros de contar con la energía suficiente, hay que gestionarla.

Tengamos un velero o una embarcación a motor, la energía es sin duda uno de los aspectos más críticos a bordo. La electrónica y los dispositivos del confort del barco son los mayores consumidores. No basta con añadir baterías para estar seguros de contar con la energía suficiente. Hay que determinar el consumo diario y restarlo de la capacidad de las baterías y de sus medios de carga. Está claro que existe una solución común para todas las embarcaciones y para todos los casos. Cada barco es distinto en función de su programa y de su equipamiento. En estas páginas nos limitaremos a las necesidades de energía de a bordo, a las baterías y a los medios más comunes de recarga (alternador y cargador) y a los sistemas que los controlan. En cuanto a los paneles solares, el hidrogenerador y los aerogeneradores u otros medios de cargalos trataremos en otra ocasión.

batteries sur bateau moteur

No basta con añadir baterías para estar seguros de contar con la energía suficiente, además debemos determinar el consumo diario y restarlo de la capacidad de las baterías y de sus medios de carga

 

Del montaje estándar a las buenas opciones

Todas las embarcaciones con un motor intraborda poseen como mínimo un alternador, una batería para el motor y otra para el servicio. Además de esta instalación básica, la mayoría de los barcos van equipados con un cargador de baterías que se conecta a una toma de 230 V (toma de puerto o generador), si bien otros equipos como los paneles solares, los aerogeneradores e hidrogeneradores son cada día más habituales a bordo de los barcos de crucero.

 

El consumo según el programa

Para determinar la capacidad óptima de las baterías hay que tener en cuenta el consumo a bordo. Un velero en una salida de día de unas seis horas consume de promedio 30 A en electrónica y unos 10 A en los equipos de confort (nevera, agua a presión, etc.), o sea 40 A. El mismo barco en navegación costera pasando la noche fondeado hay que añadir un consumo promedio de 90 A (seis horas de navegación y 18 horas de fondeo) o sea 130 A en 24 horas. Y en un barco en travesía hay que contar como mínimo de 180 a 220 A.

 

En un barco a motor podemos considerar que el consumo durante la navegación queda compensado por el alternador del motor, mientras que fondeo estaríamos en el mismo caso que en el velero. Para ajustar el cálculo, el único medio es anotar le consumo de cada aparato y multiplicarlo por las horas de uso. Por ejemplo, un piloto automático viene a consumir unos 4 A si está seis horas en funcionamiento, por lo tanto la corriente que le resta a las baterías será de 6×4=24 A.

 

EquiposConsumo en amperiosObservaciones
Radio VHF0,1/4en espera
GPS0,5sin cartografía
Ploterde 2 a 4depende del tamaño de la pantalla
Radarde 2 a 4depende de la potencia
Central de navegaciónde 1 a 4Depende del número de pantallas
Piloto automáticode 4 a 6Depende de la potencia
AIS0,5
Ordenadorde 2 a 4Depende de la pantalla
Nevera3,5
Luces de navegación2Reducido con ledes
Foco de cubierta4reducido con ledes
Sistema de aguia a presión6
Iluminaciónde 2 a 4reducido con ledes

 

 

Consumo indicativo de los equipos

La capacidad de las baterías

Para evitar el agotamiento rápido de las baterías hay que huir de las descargas profundas. Una batería descargada en más del 75% de su capacidad no recuperará nunca su capacidad original. En la práctica, cuanto menos se descargue una batería mayor será su duración. Sin caer en extremos es aceptable una descarga de entre 40 al 50% de la capacidad, antes de la recarga. En suma, en una batería de 100 Ah, la capacidad disponible solamente es de 50 Ah.

Volvamos al barco. Para el motor tomaremos el valor dado por el fabricante que, en líneas generales, sería de 75 Ah hasta 40 Hp, 100 Ah para un 100 Hp, 150 Ah para un 200 Hp.

Para los servicios, en un barco a motor, podemos estimar que en navegación el alternador compensa el consumo. Pero recordemos que la capacidad dela batería debe ser ligeramente superior al consumo, de forma que en el ejemplo que hemos puesto, para un consumo de 40 Ah será suficiente contar con una batería de 55 Ah.Si fondeamos con frecuencia (consumo en fondeo de 90 A) nos hará falta una batería de 180 Ah para poder tener 24 horas de margen antes de recargarla (6 horas de navegación, 18 horas de fondeo).

En el caso de un velero, bajo las mismas condiciones, hay que tener en cuenta también las 6 horas de navegación a vela (130 A en total) por lo que un parque de baterías de 250 Ah a 300 Ah será lo ideal. En navegación de altura, el parque de baterías debe adaptarse a las exigencias del consumo del barco. Hay que contar el doble del consumo en 24 horas, o sea un mínimo de 350 Ah a 500 Ah. Se sobreentiende que cada barco es un caso particular en función de su forma de navegación. Algunos buscan el confort máximo (piloto, ordenador de abordo, iluminación, etc.), 24 horas sobre 24, mientras que otros se esforzarán en ahorrar energía.

 

Las baterías

La evolución de las baterías ha sido continua en los últimos tiempos. Con las nuevas generaciones, estamos lejos de los modelos con electrólito líquido y un tapón, cuyo principal inconveniente era una importante autodescarga, lo que exigía un mantenimiento permanente. Este tipo de baterías ha desparecido prácticamente de los barcos para dejar paso a los modelos con electrolito líquido plomo-calcio, de gel, AGM e ion-litio.

A día de hoy la batería de ion litio se emplea básicamente para aplicaciones específicas, como la propulsión eléctrica.

A día de hoy la batería de ion litio se emplea básicamente para aplicaciones específicas, como la propulsión eléctrica.

Uno de los tipos de batería más habituales en los barcos es el de electrolito líquido plomo-calcio. Entre las últimas generaciones de baterías de este tipo, podemos citar las Varta con el modelo Professional Dual Purpose, que tiene las mismas dimensiones que los modelos Freedom tan presentes en los barcos. Esta batería cumple la doble función de arranque (800 A norma EN) y de servicio. Incorpora un testigo de carga, dos tipos de borne (estándar y con rosca), permite una inclinación de 45 grados e incorpora asas integradas.

En las baterías AGM el electrolito es una solución de agua y ácido sulfúrico, impregnada en placas de fibra de vidrio.

En las baterías AGM el electrolito es una solución de agua y ácido sulfúrico, impregnada en placas de fibra de vidrio.

En las baterías AGM el electrolito es una solución de agua y ácido sulfúrico, impregnada en placas de fibra de vidrio. Esta tecnología permite que los distintos modelos sean estancos y tengan una buena resistencia mecánica. Aceptan un mayor número de ciclos (carga-descarga) que las de plomo calcio, una descarga más profunda, y tienen una duración ligeramente superior. Los inconvenientes son su precio y peso.

La batería de ion litio es el futuro, y sus ventajas se basan en su reducido volumen y ligereza.

La batería de ion litio es el futuro, y sus ventajas se basan en su reducido volumen y ligereza.

Las baterías de gel son una variante de lasAGM. El electrolito es también una solución de agua y ácido sulfúrico, pero mezclado con sílice. Son estancas y pueden incluso trabajar invertidas boca abajo.

La batería de ion litio es el futuro. Sus ventajas se basan en su reducido volumeny ligereza, una ganancia del 70% en relación a los modelos estándar, y permite el triple de ciclos de recarga. Pero a día de hoy, su precio la reserva solamente para aplicaciones específicas, como la propulsión eléctrica.

La Varta con el modelo Professional Dual Purpose cumple la doble función de arranque y de servicio.

La Varta con el modelo Professional Dual Purpose cumple la doble función de arranque y de servicio.

 

 

El cargador

Es un equipo indispensable a bordo. Permite devolverle la carga total a las baterías cuando se dispone de una toma de 230 V (toma de puerto o generador). En el mercado tenemos algunos fabricantes que ofrecen productos específicamente adaptados al uso marino. Entre ellos, hay que citar a los grandes fabricantes europeos, como Cristec, Vetus, Dolphin, Mastervolt, Victron, etc. Estos cargadores tienen la ventaja de poder permanecer conectados a las baterías y servir de alimentación eléctrica (12 V o 24 V) cuando estamos amarrados a puerto.

Desde la pantalla también se puede conectar y desconectar el cargador.

La última generación Ypower de Cristec ofrece ventajas tecnológicas muy innovadoras, como por ejemplo la detección automática de la red.

El fabricante francés Cristec es uno delos más representativos del mercado, con más de 110.000 equipos instalados en el mundo, en más de 50 países. La última generación Ypower de Cristec, presentada en los salones de 2015 y 2016, ofrece ventajas tecnológicas muy innovadoras, como por ejemplo la detección automática dela red (90 V a 265 V y 47 Hz a 65 Hz), la ausencia de ventilador que lo convierte en más silencioso, una conexión segura y simple, y una curva de carga automática, que puede adaptarse a todo tipo de baterías, incluidas las de ion-litio, y fosfato de hierro. Con sus tres salidas independientes, puede cargar simultáneamente hasta tres baterías, incluida la de arranque, gracias a su distribuidor de carga integrado.

 

 El Ypower con sus tres salidas independientes puede cargar simultáneamente hasta tres baterías, incluida la de arranque.


El Ypower con sus tres salidas independientes puede cargar simultáneamente hasta tres baterías, incluida la de arranque.

Gestionar la energía

Un controlador de baterías es un sistema que indica permanentemente el consumo, la tensión, la capacidad restante, etc. Es indispensable para gestionar bien la energía de a bordo. Está formado por un derivador y un monitor.

Display YPO

El controlador está formado por un derivador y un monitor.

shunt

El controlador está formado por un derivador y un monitor.

 

Tiene en cuenta todos los equipos generadores de energía, cargador, alternador, solar, etc., e indica constantemente la tensión de las baterías, la corriente consumida y la capacidad restante. Para su cargador y su unidad de energía Ypower, Cristec ha desarrollado un modelo específico que indica en una pantalla táctil de 2,5 pulgadas, toda la información sobre la tensión, corriente, fase de carga, etc., así como la temperatura del parque de baterías.

controleur

Un controlador de baterías es un sistema que indica permanentemente el consumo, la tensión, la capacidad restante, etc.

Desde la pantalla también se puede conectar y desconectar el cargador.

Desde la pantalla también se puede conectar y desconectar el cargador.

Desde la pantalla se puede conectar y desconectar el cargador. Esta generación es una evolución de los modelos anteriores que todavía están vigentes, dada su compatibilidad con todos los cargadores del mercado. Último punto importante: cuando disponemos de un alternador y de varias baterías, (motor y servicio, por ejemplo) hay que emplear un distribuidor de carga. Las últimas generaciones de distribuidores electrónicos de carga no tienen caída de tensión.

 

Conclusiones

Para navegar seguros, disponer de la instrumentación y disfrutar de los equipos de confort hay que equipar el barco con un grupo de baterías adecuado, así como de los medios de recarga y de control apropiados. Por lo general, las baterías que se entregan de serie en los barcos están por debajo se las necesidades reales de energía a bordo. Por lo tanto hay que considerar la adaptación del parque de baterías de serie en función del equipo del barco y del tipo de navegación.