Cuando las luces de cabina se vuelven tenues, la radio y el instrumental empiezan a fallar y al motor le cuesta arrancar, sin lugar a dudas, nos estamos quedando sin baterías.
Aquí comienzan los problemas y las quejas más comunes:
¿Cómo puede ser? Si ayer cargue durante todo el día.
¿Porqué si tengo un cargador de 20 ampere sólo carga 8?
Además, estas baterías tienen dos años. ¿Ya tengo que cambiarlas?
¡Es increible!. Si tengo encendida la luz de de fondeo toda la noche al día siguiente el motor no arranca.
Dime tu consumo y te diré la energía necesaria
Antes de comenzar a reemplazar baterías y agregar tableros solares, lo primero es analizar los requerimiento de energía de cada embarcación.
Con las nuevas tecnologías, los navegantes demandamos cada vez más a al sistema eléctrico de nuestro barco.
Por eso, antes de tomar decisiones, lo mejor es calcular cuanta energía nesecitamos.
A modo de ejemplo, a continuación, calculamos los consumos diarios reales de distintos aparatos en un velero de 10 metros.
En esta tabla hemos supuesto una navegación de 11 horas diarias. Cuatro de ellas son de navegación nocturna, tras las cuales fondeamos dejando encendida la alarma de garreo del GPS y la luz de fondeo.
| Equipamiento | Amperios | Horas/días | Amp-Hora/dia |
| Iluminación cabina principal | 2 | 1 | 2 |
| Iluminación cabina popa 1 | 1 | 1 | 1 |
| Iluminación cabina popa 2 | 1 | 1 | 1 |
| Iluminación salón | 4 | 3 | 12 |
| Iluminación de baños | 1 | 0,5 | 0,5 |
| Luces de navegación | 2 | 4 | 8 |
| Luz de Fondeo | 1 | 8 | 8 |
| Luz de cartas | 0,5 | 1 | 0,5 |
| Luz de bañera / luz de puente | 1 | 1 | 1 |
| Equipo presurización de agua | 6 | 0,1 | 0,6 |
| Refrigeración | 4 | 14 | 56 |
| Piloto automático | 5 | 11 | 55 |
| GPS/ChartPlotter | 2 | 11 | 22 |
| Alarma de garreo del GPS | 2 | 8 | 16 |
| Radar | 5 | 1 | 5 |
| Radio VHF en escucha | 0,1 | 11 | 1,1 |
| Radio VHF en emisión | 5 | 0,1 | 0,5 |
| Bomba de sentina | 6 | 0,1 | 0,6 |
| TOTAL Consumo eléctrico | 191,8 Ah |
En este caso, el consumo total llega a 200 ampere-hora cada día.
Por lo tanto, las baterías deben poseer la capacidad de almacenar esta energía y también debemos ser capaces de recargarlas al mismo valor.
Los que más y menos consumen
En el ejemplo ofrecido, los principales “predadores” de electricidad están claramente identificados.
Cerca de la mitad del consumo se produce por la heladera eléctrica que necesita de 4 a 6 ampere y suele funcionar el 70% del tiempo.
Se puede mejorar optimizando el aislamiento (hay que hacerlo antes de la instalación) o montando una placa eutéctica que, a expensas de un consumo más elevado, permite tener una mejor inercia térmica y evita que la heladera se ponga en funcionamiento tan a menudo.
Otro accesorio especialmente voraz, es el piloto automático, que puede consumir unos 5 ampere hora.
Aquí no hay ninguna solución milagro, excepto disponer de numerosos timoneles motivados o, mejor aún, un buen piloto de viento.
El radar también es predador de energía con 5 ampere de consumo en caso de uso intensivo; un buen motivo para dejarlo en reposo cuando las condiciones de visibilidad son satisfactorias.
En cambio, resulta insignificante el consumo de la radio VHF en escucha, a pesar de que aumenta mucho mientras emitimos
Existen aparatos que debido al poco tiempo de uso a penas contribuyen a la suma total, a pesar de su alta potencia en funcionamiento. Por ejemplo la bomba de presurización de agua.
Los amantes de aparatos terrícolas (notebook, horno microondas, etc…) deberán realizar un estudio preciso a fin de delimitar sus necesidades.
El cálculo de consumo puede hacerse sabiendo que el amperaje corresponde a la potencia dividida por el voltaje. Por ejemplo, una bombita de 24W a 12 voltios tendrá por tanto un consumo de 2 ampere.
Tendrán también que vigilar la forma de instalarlos, ya que los convertidores que se acoplan normalmente a estos accesorios (pues la mayoría funciona con 220V) tienen un consumo muy elevado, que se añade al aparato propiamente dicho.
Y para todo esto: ¿Cuántas baterías necesito?
El principio general es tener baterías de “servicio” que dan energía a los diferentes instrumentos y luces, opuestas a la batería de “motor”, que está reservada exclusivamente al arranque.
En cuanto a su capacidad, es recomendable tener 3-4 veces el consumo de energía diario.
Esto significa que los barcos que consumen 120 Ah por día de energía deben considerar tener 360-480 Ah de capacidad de almacenamiento.
Esta regla permite reducir el tiempo de recarga y evitar el daño por grandes descargas conocido como el efecto Peukert.
Este efecto supone que cuanto más grande es la corriente que pedimos, menos energía total podremos extraer de ella.
Si sacamos 10 ampere del parque de baterías de 500 ampere, podremos hacerlo durante 50 horas, pero si pretendemos sacar 100 ampere, aunque en teoría podríamos abastecernos de esa corriente durante 5 horas, en la práctica solo dispondremos de un 60% de la capacidad máxima es decir de unas 3 horas.
Esto nos obliga a no descargar nunca las baterías más allá del 80% de su máxima capacidad de almacenamiento ya que en caso contrario las dañaríamos mucho capacidadexacta que tiene actualmente nuestro parque.
A cargar se ha dicho.
Para llegar lejos con un barco con muchos accesorios, no sólo hacen falta baterías, sino también medios de recarga.
Si realizamos escalas frecuentes en marinas, el tema se soluciona fácilmente con un buen cargador provisto de una toma a muelle.
El cargador correcto debe producir bastante electricidad para utilizar los elementos de la vida a bordo diaria, más un 5% de la capacidad de la batería. Para muchos barcos un cargador con 10-20 amperes es suficiente.
Pero si nuestra intención es permanecer durante muchos días en un fondeadero o navegado, lo mejor será utilizar medios propios de producción de energía.
La mayoría de barcos usan el alternador de su motor para cargar baterías. sus baterías.
Un detalle a tener en cuenta es que, una embarcación a motor generalmente tiene su motor encendido por un período de tiempo prolongado y puede usar alternadores relativamente pequeños.
En cambio, los barcos a vela, necesitan cargar a un régimen mas alto debido a la menor cantidad de horas que el motor está en funcionamiento.
Una regla general sería seleccionar un alternador que sea aproximadamente un 33% mas grande que su batería.
Esto permitirá que algo más de una hora al día de funcionamiento de motor alcance para reponer la energía usada durante las 24 horas previas.
Pero, si el consumo diario es importante, tener como único recurso el motor puede ser complicado y costoso.
Con un consumo cercano a los 200 Ah habrá que prever tres horas y media de motor al día para mantener un nivel de carga.
Enegia natural
Por lo tanto, lo mejor será usar la energía natural: paneles solares, generadores de viento, alternadores o hidrogeneradores.
Con dos paneles solares de dimensiones razonables, se puede disponer de una carga diaria de 60 Ah.
Los paneles solares están formados por células conectadas entre sí para sumar la corriente generada por cada una de ellas. Al ser expuesta a la luz, una celda solar produce electricidad. Dependiendo de la intensidad de la luz solar, se produce mayor o menor cantidad de electricidad, y obviamente la luz solar plena es preferible a la sombra, aunque con la luz difusa también se genera algo de energía.
Al colocar el panel, debemos tener mucho cuidado con las sombras proyectadas sobre él. Cuando algunas células están en sombra actúan como una alta resistencia al resto del panel y la corriente entregada desciende en un porcentaje mucho mayor al que correspondería.
Esto suele suceder cuando se coloca el panel sobre cubierta. El palo creará en muchas ocasiones sombras que hagan caer el rendimineto estrepitosamente.
Si por ejemplo un 25% del panel quedara en la sombra, la potencia obtenida se verá reducida a una quinta parte.
Los paneles solares alcanzan su máxima efectividad cuando están orientados hacia el sol, en un ángulo perpendicular (90 grados) con éste a mediodía.
Debido al movimiento terrestre alrededor del sol, existen variaciones estacionales. En invierno, el sol no alcanzará el mismo ángulo que en verano.
Con el propósito de alcanzar un mejor rendimiento anual promedio, los paneles solares deberán ser instalados en un ángulo fijo, determinado en algún punto entre los ángulos óptimos para el verano y para el invierno. Cada latitud presenta un ángulo de inclinación óptimo. Los paneles deben colocarse en posición horizontal únicamente en zonas cercanas al ecuador.
En definitiva, los paneles deben funcionar totalmente iluminados, y quedar colocados en los sitios que mejor puedan orientarse al sol.
Nuestro amigo el viento
Un generador eólico puede proporcionar unos 50 Ah con viento medio.
Los cruceros oceánicos utilizan esta instalación para conseguir recargar las baterías cuando están fuera del puerto.
Con este tipo de dispositivo evitan entrar en puertos deportivos caros para recargar baterías.
Si hay suficiente viento, los generadores eólicos pueden generar corriente las 24 horas del día, mientras que los paneles solares solo generarán energía en las horas de máxima insolación.
Si bien, los últimos modelos eólicos han mejorado mucho, cuando elija un generador tenga presente el nivel de ruido que crea al girar su hélice a toda velocidad. Algunos hacen un ruido muy molesto con vientos importantes.
En cuanto a su colocación, se debe buscar un lugar despejado de obstáculos al flujo de viento y que no estorbe ni tropieze con ningún elemento de la jarcia.
En un velero, los sitios más adecuados suelen ser en el tope de un mástil situado a popa, sobre el arco del radar o en la parte superior del mástil
Este último sitio tiene la ventaja de captar mucho más viento y no interferir con ningún elemento del barco pero, allí resultará más difícil realizar algún ajuste o reparación.
Finalmente, es preferible tener en cuenta las condiciones de la zona, porque algunos modelos son más adecuados para viento fuerte, y otros para viento flojo.
Un alternador sobre el árbol de la hélice
Consiste básicamente en acoplar mecánicamente un nuevo alternador, de modo que cuando la hélice gira impulsada por el agua al desplazarse el barco a vela, el generador entregue corriente eléctrica para cargar baterías.
Por tanto, este alternador da vueltas sólo cuando el barco navega a vela.
A pesar de la modesta velocidad del velero, el eje debe girar a buenas revoluciones, por lo que no se debe instalar el alternador en hélices de palas plegables o en pico de pato. La típica hélice de 3 palas es la más adecuada.
Naturalmente debemos poner el motor en punto muerto para que la hélice gire libremente.
Para que el generador pueda cargar las baterías, el árbol de la hélice debe girar al menos a 400 rpms y entregará el máximo amperaje cuando gire a unas 2.000 revoluciones por minuto.
El aporte de energía eléctrica puede ser muy importante y suficiente para suplir el consumo diario. Con el barco a 5 nudos el alternador puede entregar del orden de 5 amperios, subiendo rápidamente a unos 10 amperios con el velero a unos 7 nudos.
En teoría es un buen sistema, pero normalmente va acompañado de ruidos y vibraciones difíciles de suprimir.
Energía de arrastre
El hidrogenerador es un dispositivo muy interesante.
No requiere complicadas instalaciones y produce rendimientos más que aceptables.
Funciona mediante un alternador exterior sujeto en cubierta que girará por efecto del arrastre de un cabo al agua en cuyo extremo lleva montada una hélice.
El cabo arrastrado debe tener unos 14 a 20 metros de longitud para permitir que la hélice arrastrada esté bien sumergida y gire correctamente
Por ello no se debe utilizar el dispositivo durante las maniobras o con otros barcos muy cerca.
Se genera corriente en cuanto el barco alcanza los 5 nudos de velocidad y a razón de un amperio por cada nudo de velocidad, de modo que si el velero hace 6 nudos, dispondremos una corriente de carga de unos 6 amperios.
Para recogerlo, lo mejor es parar el barco para que el cabo deje de tirar, ya que la tensión es importante y el rápido giro del cabo podría quemarnos las manos.
Lic. Florencia Cattaneo
Campo Embarcaciones
Brókers náuticos
Fuentes: Olivier Le Carrer; El Crucero Costero y de Altura
Página Web. Angelfire; Sistemas Eléctricos
Página Web. Fondear;Paneles Solares
Página Web. Fondear;Elegir un Generador eólico Página Web. Fondear; Monitorizar la energía a bordo