Majoritatea bărcilor de pe apă astăzi depind într-o oarecare măsură de electricitate. Din păcate, prea multe dintre aceste bărci funcționează cu sisteme electrice inadecvate și prost instalate. Acest lucru poate duce la probleme inutile care vă epuizează răbdarea și buzunarul și care pot cauza probleme de siguranță. O soluție rapidă poate atenua problema pe termen scurt, dar dacă sistemul rămâne inadecvat, problemele vor continua să o afecteze.

barcă

Pentru a începe să luați măsurile corecte pentru a obține un sistem electric bun pe barca dvs., trebuie să:

  • Determinați-vă cerințele de putere
  • Asigurați o capacitate adecvată de stocare a energiei și o capacitate de pornire
  • Furnizați încărcarea adecvată de care aveți nevoie
  • Asigurați-vă că cablajul dvs. este adecvat și aprobat pentru utilizare marină și că conexiunile sunt solide
  • Angajați un profesionist calificat, dacă este necesar
  • Asigurați-vă că toate cerințele de siguranță, cum ar fi standardele relevante ABYC, sunt îndeplinite

Bateriile bărcii dvs. sunt piatra de temelie a unui sistem electric bun. Barcile cu motor care sunt folosite pur și simplu pentru a alerga de la doc la doc în weekend poate avea nevoie doar de o baterie de pornire (întotdeauna sunt de preferat două), pe care o vom discuta mai jos. Acestea sunt mai puțin costisitoare și mai ușoare decât bateriile concepute pentru ciclism profund, de care veți avea nevoie dacă vă opriți pentru perioade de timp pentru a ancora sau deriva sau, mult mai important, dacă intenționați să ancorați peste noapte. Barcile care sunt utilizate pentru ancorarea pe termen lung, ca și în cazul croazierei serioase, au nevoie de baterii capabile de descărcări mai profunde și de o capacitate de stocare mai mare. Astfel de baterii includ tipuri de cicluri profunde cu acid plumb umed, gel și AGM. Cu toate acestea, chiar dacă intenționați să alergați de la doc la doc sau de la doc la pământul de pescuit sau la plajă și înapoi, este important să vă dați seama că este posibil să folosiți electricitate în acele perioade în care motorul este oprit și să fiți pregătiți cu tipul și dimensiunea potrivite de baterii.

Bateriile au nevoie de cabluri bune pentru a furniza sursa de alimentare la uneltele de la bord. Acesta este subiectul „Cablării”. Deoarece bateriile sunt în esență celule de combustibil, încărcarea bateriilor este un alt element important. Pentru detalii suplimentare despre acest subiect, accesați articolul despre încărcătoarele de baterii. Există atât curent continuu (curent continuu de la bateriile de 12 volți), cât și curent alternativ (cum ar fi ceea ce utilizați în casa dvs.) și probleme pe multe bărci, deși unele bărci, în special cele mai mici, folosesc doar curent continuu. Aici vom discuta în primul rând despre DC. Opțiunile AC sunt discutate în detaliu în secțiunea „Invertoare”.

Determinarea cerințelor dvs. de putere de 12 volți

În primul rând, calculați consumul mediu de energie zilnic (24 de ore) pentru toate încărcăturile electrice pe care le plasați în sistem. Enumerați toate aparatele și desenele de amplificatoare ale acestora. Dacă amplificatoarele nu sunt listate pe aparat, puteți calcula amplificatorii cu următoarea formulă:

amperi = wați/volți

Apoi, estimați utilizarea zilnică normală pentru fiecare în ore, astfel încât să aveți o listă de aparate și consumul zilnic al acestora în amperi-ore (Ah). Acum totalizează-le pe toate. Dar nu-l tăiați aproape. Pe măsură ce tensiunea bateriei scade cu noi, amperajul va crește. De asemenea, extragerea amperajului crește odată cu trecerea firului. Aceasta înseamnă că numărul total de consumuri de energie ale echipamentului dvs. va fi probabil mai mic decât utilizarea reală. Pentru informații suplimentare, consultați articolul despre invertoare.

De ce dimensiune aveți nevoie de baterie?

Să presupunem că consumul zilnic de energie totalizează 100 Ah. O baterie de 100 Ah nu o va face. De ce? Deoarece capacitatea bateriei este determinată parțial de intervalele dintre încărcările bateriei și nivelul de descărcare. O baterie de 100 Ah ar putea, în teorie, să îndeplinească necesitățile zilnice de energie, dar nu ar avea nicio rezervă. Iar o baterie nu trebuie descărcată niciodată complet. Trebuie să poată stoca și livra 100-Ah între încărcări. Mai mult, cu fiecare descărcare parțială a bateriei, capacitatea sa va scădea treptat.

Bateriile de pornire auto sunt fabricate pentru pornirea motoarelor, cu eliberarea rapidă a unei mari explozii de putere. Descarcă doar aproximativ cinci la sută și sunt destinate să fie reîncărcate imediat de alternator. Nu pot face față descărcărilor profunde repetate tipice utilizării marine și pot suferi daune cauzate de lovirea constantă pe care o primesc pe mare. Bateriile convenționale cu ciclu adânc umed (plumb acid) sau celulele cu gel cu ciclu profund sau bateriile AGM sunt cele mai bune pentru a rezista descărcărilor profunde, reîncărcării rapide de mare putere și bătăii fizice a mediului marin. Căutați baterii cu cel mai mare număr de cicluri de viață la o descărcare de 50% și nu amestecați baterii de diferite tipuri de construcții (cum ar fi, de exemplu, acidul cu plumb umed și AGM) în aceeași bancă - utilizați una sau alta. Există, de asemenea, baterii cu scop dublu care pretind că furnizează o putere relativ mare de pornire a motorului pentru dimensiunea lor, dar și o capacitate relativ bună de ciclism profund. (Nu vă bazați pe acestea pentru a naviga cu cicluri adânci repetate.)

Dacă veți descărca sub 50% din capacitate, veți dubla durata de viață a bateriei. Luați în considerare, de exemplu, că bateriile cu plumb acid se reîncarcă rapid până la aproximativ 70-80% din capacitate. Dacă nu doriți să petreceți mult timp reîncărcând ultimii 30%, planificați să utilizați doar aproximativ 30% din capacitatea completă a bateriei. Și este mai bine să consumați chiar mai puțin de atât, deoarece nicio baterie nu funcționează la 100% pe toată durata de viață. De asemenea, acordați-vă puțină putere în rezervă. Având în vedere toate acestea, teoretic veți avea nevoie de o baterie cu plumb acid de 400 Ah, pentru a vă îndeplini obiceiul zilnic de energie de 100 Ah. În general, o baterie de patru ori mai mare decât utilizarea zilnică va fi adecvată. Dar, după cum sa menționat, acest lucru este doar teoretic. Alți factori, cum ar fi, de exemplu, căderea de tensiune (și, prin urmare, creșterea amperajului) cauzată de cabluri lungi, vor afecta cerințele de utilizare și dimensiune. Pentru informații suplimentare, consultați articolul intitulat „Invertoare”. Dacă te gândești că toate acestea sună ca o adevărată tragere; că va trebui să faci plimbări cu un calculator pentru a face față bateriilor, relaxează-te. Cu încărcătoare de baterii moderne și alternatoare și un pic de bun simț și observație din partea dvs., echipamentul dvs. va rezolva o mare parte din aceste probleme. Mai multe despre asta sunt mai jos.

Bănci de baterii

Rezervați o baterie de dimensiuni adecvate, complet încărcată sau un banc de baterii dedicat exclusiv pornirii motorului. Unii preferă să utilizeze ceea ce se numește în mod obișnuit „baterii de pornire” dedicate pornirii motorului. Acestea au, de obicei, plăci mai subțiri, dar mai multe plăci și, prin urmare, pot livra mai mulți amperi cu manivelă la rece (CCA) pentru dimensiune și greutate. CCA este măsura numărului de amperi pe care bateria îl va furniza motorului de pornire timp de 30 de secunde continuu la 0 ° F, menținându-și tensiunea peste 7,2 volți. Bateriile marine pot fi, de asemenea, clasificate în Marine Cranking Amps (MCA), care este similar cu CCA, cu excepția celor 32 de grade F. Bateriile de pornire nu sunt de obicei la fel de rezistente în construcție ca bateriile concepute pentru ciclism profund și mai puțin costisitoare. Acestea nu vor servi bine dacă aveți nevoie de ele pentru ciclism profund, deoarece acestea le vor epuiza rapid, ducând la eșecul timpuriu. O baterie cu ciclu profund poate fi utilizată pentru pornirea motorului, atâta timp cât oferă suficient amperi cu pornire la rece (CCA) pentru a porni cu ușurință motorul.

Utilizați o bancă separată de baterii „casă” cu ciclu profund pentru a furniza restul necesităților electrice ale ambarcațiunii. Sau, puteți utiliza două bănci de baterii cu ciclu profund, fiecare cu suficiente amplificatoare cu pornire la rece pentru a porni motorul. Paralelați cele două bănci cu un comutator dual de izolare/selector al bateriei pentru porniri puternice ale motorului și apoi faceți o alternare între cele două bănci pentru utilizare „casă”. Cu toate acestea, țineți întotdeauna o bancă complet încărcată pentru pornire.

Încărcare baterie

Dacă nu înlocuiți ceea ce utilizați, bateriile dvs. se vor epuiza în cele din urmă, indiferent de capacitatea bateriei pe care o aveți pe barca dvs.

Rata la care vă puteți reîncărca bateriile depinde de o serie de factori, inclusiv cât de mult le-ați descărcat, starea bateriei, temperatura, puterea alternatorului (în amperi) și ieșirea acestuia (în volți), precum și un curent alternativ capacitatea și caracteristicile încărcătorului de baterie.

Multe bărci își încarcă bateriile cu un alternator acționat de motor. Dacă timpul de funcționare al motorului este minim, doriți să încărcați cât mai repede posibil, fără a deteriora bateria. Deteriorarea bateriei începe atunci când temperatura internă devine prea ridicată, provocând gaze și încălzire. Dacă se simte cald la atingere sau dacă mirosiți gaz, se încălzește prea mult. Un regulator inteligent de tensiune pentru alternator ar trebui să controleze și să reducă sarcina pentru a preveni acest lucru și, de asemenea, poate fi setat, în limitări, pentru a satisface nevoile dumneavoastră. Mai multe despre aceasta mai jos.

Alternatorul marin este, în general, mai potrivit pentru utilizarea pe o barcă decât alternatorul tipic pentru automobile, care se găsește uneori ca echipament original pe motoarele noi pe gaz și diesel. Alternatoarele sunt de obicei clasificate în amperi; ratingul se referă la puterea maximă într-o oră la o anumită temperatură și viteză de rotație. Alternatoarele tipice pentru automobile nu pot funcționa continuu la sarcină maximă la temperaturile calde care se găsesc în jurul motoarelor pentru bărci sau în climă caldă. Mai mult, acestea au regulatoare de tensiune interne care sunt setate să livreze o încărcare rapidă la o baterie de pornire, nu să furnizeze o reîncărcare inteligentă conică continuă cu ciclu profund pentru bateriile casnice. Un alternator marin adecvat poate fi evaluat la sarcină continuă completă la temperaturi de până la 200 ° F. Unele alternatoare marine au grăsimi speciale în lagăre și alte construcții speciale pentru a rezista la temperaturi și sarcini de funcționare mai ridicate, în timp ce continuă să se stingă la niveluri mai ridicate în timpul reîncărcării ciclului profund. Ele sunt, de asemenea, mai robuste în multe alte privințe.

O regulă bună este că veți avea nevoie de cel puțin 120% din energia pe care ați folosit-o pentru a restabili bateria. Și pentru a prelungi durata de viață a alternatorului, planificați să îl rulați la o putere mai mică decât cea completă. Luați în considerare orice alte sarcini de consum de energie pe care le-ați putea adăuga la sistem pe măsură ce reîncărcați, cum ar fi refrigerarea sau invertoarele. Dacă instalați un alternator supradimensionat, puteți reîncărca eficient în timp ce stați la ancorare, cu motorul la ralanti și alternatorul funcționând sub turația și puterea nominală. (Cu toate acestea, nu este util ca motorul să îl funcționeze pentru perioade lungi de timp sub sarcină redusă. Mulți preferă să încarce bateriile în timp ce sunt ancorate folosind un generator de curent alternativ și un încărcător de baterii de curent alternativ. Mai multe despre acest lucru mai jos.) Din nou, un „ este necesar un regulator inteligent pe care îl puteți seta să funcționeze optim pentru parametrii dvs.

Viteza de rotație a alternatorului dvs. este o funcție a RPM-urilor motorului și a dimensiunii roții alternatorului. Odată ce ați determinat puterea maximă de alternator de care aveți nevoie, adăugați aproximativ 25% sau mai mult, astfel încât să nu fie nevoie să îl operați la foraj complet pentru a obține rezultatele necesare. Acum verificați câte RPM-uri de alternator este nevoie pentru a ajunge la acea ieșire. Apoi determinați RPM-urile minime ale motorului la roata de decolare a puterii motorului la care veți fi încărcat. Aveți nevoie de un raport de scripete care să vă ofere o putere maximă necesară la turația minimă a motorului. Dacă aveți nevoie de 110 amperi și este nevoie de un RPM alternator de 4.000 pentru a-l genera, iar motorul dvs. funcționează la 1.000 RPM, atunci aveți nevoie de o scripete 4: 1. Asigurați-vă că, dacă vă bateți motorul până la 3.000 RPM, crescând astfel viteza alternatorului la 12.000, nu depășiți viteza maximă sigură a alternatorului. De obicei, producătorul unui alternator maritim bun ar trebui să furnizeze aceste informații pentru aplicația dvs. și, de asemenea, alternatorul roții de roată de care aveți nevoie.

Reglarea tensiunii

Un regulator de tensiune determină rata și modul în care un alternator sau încărcător de curent alternativ va încărca bateria. În mod normal, ne gândim la regulatoare de tensiune special pentru alternatoare, dar chiar și încărcătoarele de curent alternativ au componente interne care determină rata și modul de încărcare. În unități mai bune, aceste componente interne pot fi ajustate pe câmp. Dacă încărcarea nu se face în mod corespunzător, bateriile dvs. pot suferi defecțiuni variind de la epuizarea totală la supraîncălzire, gazare și, în esență, autodistrugere.

Regulatorul de bază al tensiunii alternatorului menține tensiunea la un anumit nivel prin potrivirea ieșirii alternatorului cu sarcina și nivelul de încărcare al bateriei. Tensiunea scade atunci când este pusă o sarcină pe sistemul de alimentare sau când bateria se descarcă. Regulatorul mărește apoi puterea de ieșire a alternatorului până când nivelul de tensiune este restabilit, și apoi se restrânge la un nivel care va susține acea tensiune.

Sistemul dvs. de 12 volți poate fi, de asemenea, utilizat pentru a furniza curent alternativ, așa cum aveți în casă, cu adăugarea unui invertor maritim aprobat, care va inversa curentul continuu (obținut în mod normal de la bateria dvs.) la curent alternativ. Pentru informații suplimentare, consultați articolul nostru despre invertoare.

Invertoarele cresc sarcina bateriei, iar dimensiunea băncii și încărcarea alternatorului trebuie să compenseze acest lucru. Desigur, cu cât este mai mare consumul de curent alternativ de la invertor, cu atât este mai mare consumul de curent continuu al invertorului de la baterie. De asemenea, pe măsură ce invertorul convertește la amperi mai mari, eficiența acestuia va scădea, provocând din nou o rată mai mare de epuizare a bateriei. Acest lucru face și mai important să aveți un alternator marin robust controlat de un regulator de tensiune extern reglabil. Cu echipament adecvat, puteți utiliza curent alternativ în timp ce funcționați și puteți menține bateriile încărcate. Dacă băncile bateriilor sunt suficient de mari pentru consumul dvs. și sunt încărcate corespunzător, puteți avea momente de liniște la ancoră, cu curent alternativ disponibil, fără a porni generatorul tot timpul.

Pe piață există acum încărcătoare de baterii alimentate cu curent alternativ care pot încărca și întreține nu numai bănci diferite, ci și bănci care au tehnici de construcție diferite, cum ar fi plumb acid umed, gel și AGM. Acestea, în esență, salt de la bancă la bancă în sens și fac ceea ce este necesar pentru acea bancă. Desigur, trebuie să le configurați corespunzător pentru sistemul dvs. Când vă încărcați bateriile atunci când este disponibil AC (de la doc sau de la un generator maritim de la bord) printr-un încărcător de baterii, acesta ar trebui să fie evaluat pentru utilizare marină și, de asemenea, să aibă o încărcare „inteligentă” cu setări de încărcare similare și caracteristici de încărcare discutate mai sus. regulatorul de tensiune al alternatorului.

Cu mai multe bănci de baterii, mulți oameni preferă să aibă un dispozitiv care transferă automat ieșirea de încărcare către diferite bănci, astfel încât nicio bancă să nu fie supraîncărcată. Cu toate acestea, mulți preferă să monitorizeze manual starea băncii și să folosească un selector de baterii pentru a direcționa curentul de încărcare către banca corespunzătoare. Eșecul dispozitivelor automate, adesea ascunse într-un spațiu al motorului, poate duce la o încărcare necorespunzătoare care duce la descărcare sau supraîncărcare, care va „găti” o baterie, distrugerea acesteia și care ar putea provoca explozii sau emisii de cantități mari de gaz exploziv coroziv.

Încărcarea eoliană și solară

Mulți oameni folosesc, de asemenea, generatoare eoliene și celule solare pentru a menține sistemul de 12 volți încărcat. Celulele solare au, în general, mai puțină putere pentru bani decât generatoarele eoliene și necesită rafturi speciale de montare sau spațiu superior pentru cabină sau bimini. Generatoarele eoliene pot de obicei să scoată mai mult curent, dar numai dacă vântul este sus. Fac zgomot, pe care unii îl consideră inacceptabil, dar alții consideră liniștitor. De obicei oamenii se obișnuiesc cu asta. Trebuie acordată o atenție deosebită pentru a evita lovirea unei elice și, de asemenea, pentru a o opri atunci când vântul devine prea mare. Generatoarele eoliene mai bune au un mecanism automat de amortizare automată pentru a preveni depășirea vitezei la vânturi puternice. Unul sau ambele sisteme sunt adesea folosite de cei care nu consumă prea multă energie electrică sau care doresc să-și mențină bateriile în timp ce sunt în afara barcii, mai ales ca atunci când nu există putere de andocare disponibilă atunci când sunt la ancoră sau pe un acostare. Chiar și cu aceste sisteme trebuie să oferiți protecție la suprasarcină. Dispozitivele care fac acest lucru vin de obicei împreună cu generatorul eolian sau celula solară.

Nu putem zgâria decât suprafața acestui subiect, care ar putea umple cu ușurință o carte mare. Dacă doriți să fiți pe mâini (și asta e bine) citiți câteva dintre numeroasele cărți despre acest subiect. În orice caz, nu strică niciodată implicarea unui profesionist competent bine pregătit atunci când se ocupă de orice fel de energie electrică pe o barcă.

Tehnologia, cunoștințele și practicile se schimbă aproape zilnic, prin urmare este prudent să cercetăm pentru cele mai recente informații actualizate și să solicităm asistență profesională calificată atunci când este nevoie.