90 Ah, y que el anterior propietario
estimaba correcto para sus
necesidades. En total 180 Ah. Lo
cierto es que en cuanto pretendamos hacer vida a bordo y mejoremos o
ampliemos los equipos eléctricos y electrónicos del barco, una
capacidad por debajo de los 400 ó 500 Ah es del todo insuficiente.
Especialmente en ácido-plomo.
Y esto suponiendo que no usemos hélice
de proa, o tengamos un congelador o pretendamos hacer un uso
extensivo del piloto automático por no llevar instalado un piloto de
viento, o hayamos instalado un inversor para tener 220 voltios a
bordo para por ejemplo, poder disfrutar de un microondas, en cuyo
caso debemos prever alguna batería más y sumar del orden de 600 a
800 Ah. Hace poco publicamos un artículo en dónde explicábamos la
mejora del parque mediante una "capa superior" formada por baterías
de litio de 48 voltios, combinada con placas solares.
Pero es cierto que muchos aficionados
necesitan ampliar el parque de servicio sin incurrir en un gasto de
varios miles de euros. La solución propuesta en el citado artículo
de baterías de litio, sube a 5.000€ o 6.000€ y ampliar un parque de
ácido plomo está en precios en una décima parte. Si nos apoyamos con placas solares, el ácido-plomo sigue
siendo una solución aceptable aunque en camino de extinción en menos
de una decena de años, debido a la reducción de precio en estas
nuevas químicas y las enormes ventajas que ofrecen las nuevas
tecnologías de baterías.
Ampliar el parque de baterías poniendo
alguna más, o si estas están algo "cascadas" sustituyéndolas
todas por más unidades nuevas, es una solución del todo recomendable que
podemos afrontar de forma bastante fácil. Sin embargo, debemos
conocer diversos conocimientos y detalles para afrontar el proyecto
con seguridad y garantías de éxito.
¿Hasta qué capacidad ampliar?
En veleros o motoras en rango de esloras de 40'
ó 50’, lo normal era hasta hace unos años, disponer de parques de
unos 400 ó 500 Ah (baterías de plomo). Pero los equipos de consumo eléctrico han bajado
de precio y han mejorado en prestaciones, equipando muchos barcos
actuales. Ahora es normal disponer
de radar, AIS, pilotos automáticos, inversores, hélice de proa,
equipos hidráulicos, e incluso mejorar la capacidad de absorción en
sentinas, o poner un pequeño congelador, o montar un segundo
chartpploter, dentro o fuera en el cockpit, y todo ello suma
amperios de consumo.
Por esta razón muchos armadores montan varias baterías más en
paralelo y se quedan erróneamente satisfechos. Al ampliar el parque
debemos ajustar el tamaño del cargador de baterías y seguir una
serie de normas en la instalación para que ésta sea segura; Las
baterías tienen que estar ventiladas pues pueden desprender
hidrógeno, deben estar fijadas con firmeza, deben estar ecualizadas,
deben disponer de fusibles de seguridad, y deben conectarse de forma
correcta para evitar degradaciones con el uso.
Al aumentar la capacidad del parque de
baterías, aumentan las posibilidades de que una de ellas falle y
genere un problema serio. Al aumentar el parque de baterías aumenta
la energía almacenada y en caso de un cortocircuito las corrientes
generadas son más grandes y capaces de generar un fuego
eléctrico. Al aumentar el parque de baterías aumentamos el
desplazamiento del barco y a veces con un buen número de pesadas baterías
pueden desequilibrar el barco. Por tanto debemos prestar
atención al lugar en donde las montamos para no alterar asientos o
dejar el barco con una escora inaceptable.
Mezclar baterías de distinta
edad o distinta capacidad
Es bastante desaconsejable aunque al
final manda el presupuesto. Si las
baterías que ya tenemos tienen años y muchos ciclos de carga, lo suyo es
ponerlas todas nuevas y de la misma capacidad. Es decir todas
iguales y de la misma marca.
El problema al mezclar marcas, edad y
capacidades, es que estas baterías tengan
distintas resistencias internas y cargarán a distinta velocidad y trabajarán
de forma desequilibrada. La que tenga menor
resistencia interna se "zampara" la mayor parte del trabajo, tanto
en carga como en descarga. Y esto conduce a desequilibrios y fallos
de ecualización entre ellas. Como luego comentaremos, el termómetro
de pistola es una excelente herramienta en caso de necesitar
"mezclar" baterías de su padre y de su madre.
Utilizar en un mismo parque baterías de distinto tipo (gel,
selladas, AGM, abiertas, ciclo profundo, baterías de arranque) es una "línea roja" que no debemos
traspasar. Lo mejor es estrenarlas todas iguales sin que
unas tengan más ciclos de carga que las demás. Distintas tipologías
tienen distintos perfiles de carga y distintas resistencias internas
y por ello es totalmente inadecuado mezclarlas en un mismo parque.
Sin embargo si es posible hacer un "paralelo" para por ejemplo, solucionar un
problema de arranque en un momento concreto. Hacer un paralelo consiste
en "unir" durante un corto período de tiempo uno o varios parques de
baterías para transferir energía de un sistema a otro. Por ejemplo,
si nos quedamos con la batería de arranque "muerta",
podemos utilizamos las baterías de la hélice de proa para
arrancar, tras lo cual eliminamos la conexión de "paralelo".
Si su barco es de "serie", debemos prestar atención a este tema,
pues los astilleros (incluso muy afamados)
son chapuceros por cuestión de presupuesto. De esta manera podemos
tener un único cargador de baterías, alimentando a la batería de
arranque y al grupo de baterías de servicio (un mal asunto…).
Muchas baterías medianas o
algunas pocas grandes
Aunque en cuanto a capacidad de
energía almacenada, es lo
mismo montar 4 baterías de 100 Ah en paralelo o bien solo 2 de 200Ah,
debemos tener cuidado cuando montamos más de 4 baterías en paralelo.
Los fabricantes no lo aconsejan e invalida la garantía del conjunto
de baterías. Por esta razón aunque la capacidad final es la misma,
la instalación es diferente. Cierto que el montaje de baterías pequeñas
facilita la instalación pues el peso de una batería de 200 Ah puede
superar los 50 kilos de peso frente a la mitad de peso de una de
100Ah.
Cuando montamos baterías en serie
porque nuestro parque es de 24 voltios o porque instalamos un parque
a mayor tensión, podremos montar todas las baterías en serie que
necesitemos; no hay problema. Pero en un barco de recreo, lo típico es tener el parque a 12
voltios o a lo sumo en 24 voltios. Y por esta razón es mejor montar
menos baterías grandes en vez de muchas pequeñas, evitando
conexionar muchas baterías en paralelo. Aunque en la práctica he
visto parque de 8 o más baterías de 12 voltios en paralelo, el
problema aparece por la posibilidad de que una de ellas falle al
quedar por ejemplo un "vaso" cortocircuitado, y entonces esa batería
defectuosa absorberá toda la energía del resto del parque, con
resultados peligrosos.
Un barco de propulsión
híbrida con dos cadenas conectadas en paralelo, cada una de ellas de
120 voltios, formado por 10 baterías en serie a cada lado.
Los fabricantes de baterías aconsejan
un máximo de 4 baterías en paralelo, aunque los hay que no aceptan
ningún paralelo para cubrir sus garantías. Si por ejemplo queremos tener
un parque de 800 Ah, la solución más adecuada es comprar 4 baterías
de 200 en paralelo. Si nuestro parque es de 400 Ah, si que podemos
poner 4 baterías de 100 Ah en paralelo o mejor aún 2 de 200 Ah.
A menor número de baterías, menor
número de cables a conectar y esto es también una razón importante,
no tanto por el trabajo y coste de los cables, sino por la reducción
de conexiones y motivos de posibles fallos. Ojo con la
longitud de los cables que unen las baterías. En una ocasión tuve
que reparar un parque en el que dos baterías estaban conectadas con
un cable muy corto. Debido a los continuos movimientos del barco y
por tanto de las baterías aunque estas estaban en sus cajas, la
conexión se había ido aflojando. Y una conexión floja por la que
circulan centenares de amperios es un desastre, pues tiene una
importante resistencia y en ese punto de conexión floja el calor
será tan grande que llegará a fundir la
batería con la consiguiente pérdida de electrolito y riesgo de
incendio. Moraleja; Los cables deben ser cortos para minimizar
caídas de tensión, pero NUNCA deben quedar tensos. Otra Moraleja; Es muy
importante que las baterías estén perfectamente fijadas y no puedan
moverse para nada.
Baterías y gas hidrógeno
Hay que haberlo vivido… Una batería en
mal estado, tragando amperios del cargador o del alternador del
motor es una auténtica fábrica de hidrógeno. En estas circunstancias
la batería se calienta muchísimo y desprende el explosivo gas, de
olor muy desagradable e irritante. Por esta razón las baterías deben
estar instaladas en un compartimento que tenga ventilación y en un
cajón o contenedor que no permita escapar líquidos, pues en caso de
fallo lo que escupe la batería es ácido sulfúrico que al mezclarse
con el agua de mar (en una sentina) puede generará compuestos y
gases muy perjudiciales (cloro).
Una buena idea es montar baterías
selladas, sin mantenimiento, ya que pueden aguantar condiciones de
alta temperatura sin desparramar su electrolito. Las baterías
selladas recombinan el hidrógenos generado en su interior, pero no
de forma completa, por lo que incluso con las AGM selladas, debemos
contar con una ventilación adecuada en la ubicación del parque.
Recuerde que incluso las AGM o baterías de Gel de mejor calidad
expulsan hidrógeno (y oxigeno) cuando son sobrecargadas y
sobrecalentadas. Por ello es importante la calidad del cargador de
baterías, aunque sea motivo y objeto de otro artículo. El
hidrógeno mezclado en el aire a partir de solo un 4% en su
concentración es explosivo. No es ninguna broma…
La ventilación debe estar en la parte superior de
la zona, pues el hidrógeno es el gas más ligero. La convección de
aire proporciona una
ventilación natural que ayudará a eliminar cualquier exceso de
temperatura en el interior del parque de baterías.
Asesoría Fondear
Si necesita
hacer modificaciones, realizar un informe, o recibir
asesoramiento para llevar a cabo cualquier reforma,
modificación o ampliación de su parque de baterías, puede
llamar y aclarar las dudas sobre su instalación. Telf:
607 99 90 90
|
Baterías y sus soportes
Además de bien ventiladas, las
baterías deben estar perfectamente sujetas. Es fácil imaginar el
peligro al comprobar cómo tras un pantocazo, una batería de 50 kilos
sale volando en mitad del barco! Y quizás lo de menos sea el
"aterrizaje" sobre el salón o peor aún sobre uno de los tripulantes.
Una batería suelta es una causa de cortocircuito que generará una
corriente brutal no sólo de esa batería, sino de todas las que están
conectadas en el parque.
Recuerdo hace unos años trabajar en el
cambio de baterías de un parque de 16 baterías de 100 Ah. Cuando
estaba repasando y apretando los últimos bornes, se me cayó la llave
fija utilizada y cortocircuitó positivo y negativo. Chispazo
explosivo enorme y la llave literalmente se fundió al cabo de 1
segundo!
En muchos parques, las baterías se
suelen fijar con una barra que las abraza en su parte superior,
generando una presión contra la base del parque. Pero, si utiliza una barra de aluminio como
la que se observa en la foto debemos proteger los bornes para evitar
circuitos con el metal de la barra. Lo
mejor es una barra de plástico polietileno de alta densidad, o fabricada en
contrachapado marino debidamente laminada en fibra de vidrio.
Esta
solución es muy buena para asegurar las baterías incluso cuando las
escora es exagerada o en las fuertes aceleraciones que puede sufrir un
casco al navegar con velocidad o mares embravecidos. En la mar
los golpes producen muchos "g"s de aceleración y la fijación debería
incluso asegurar el mantenimiento de las baterías hasta con vuelco
total del barco.
Ojo con las típicas cajas de baterías
que encontramos en muchos barcos de serie. Está bien como
receptáculo para recoger posibles pérdidas de electrolito, pero sus
fijaciones distan mucho de ser las adecuadas. Además normalmente las
baterías dentro de estas cajas "bailarán" al son de todas las olas,
lo cual puede acabar deteriorando sus carcasas.
Estas dos barras
deberían estar aisladas o al menos proteger los bornes de las
baterías.
Si se aflojara una
barra tendríamos un cortocircuito casi "cantado"
Geometría física del parque
Con parques de muchas baterías,
debemos tener presente la disipación del calor, además de la
ventilación de la que ya hemos hablado. Lo ideal es montar bancadas
o filas en un armario debidamente construido y laminado con bandejas
de recepción de posibles pérdidas de electrolitos.
Hay que evitar montar superficies de
varias filas, y en caso de concentrar muchas baterías en una
superficie, debemos dejar al menos medio centímetro entre ellas para
que puedan disipar el calor que generan al entregar corriente. En
algunos casos se llegan a medir diferencia de temperaturas de más de
15 grados entre las calientes que están en el centro y las
perimetrales. Esto es muy inadecuado pues la calientes tendrán una
reacción electroquímica más acelerada y trabajarán más que las
exteriores lo que conduce a desequilibrios y perdidas de rendimiento
por mala ecualización entre ellas.
En casos extremos este fenómeno
conocido como "RunAway" hace que las baterías más activas por culpa
de la temperatura absorban todo el trabajo de conversión química lo
que hace que aumente más su forma de trabajar y la espiral puede
acabar muy mal con una explosión de la batería por exceso de
temperatura y presión en su interior.
Es interesante tener a mano un
termómetro de pistola con el que poder medir la temperatura de estas
de forma trivial. El termómetro también se "chivara" si alguna de
ellas está en peor estado. En algunas instalaciones en las que el
cliente no desea sustituir todas las baterías al ampliar el parque,
podemos poner el parque a cargar en profundidad y tras una hora de
carga, medir la temperatura de cada de una de ellas para detectar si
alguna está notablemente más caliente, indicando un próximo fallo de
esta, y por tanto poder anticipar su sustitución.
Terminales más
económicos
En el mercado
existen diversos terminales de cobre estañado, para crimpar o
soldar el cable que conecta las baterías en serie o en
paralelo. En parque de muchas baterías, al final son un montón
de ellos y un pequeño presupuesto dedicado solo a terminales.
Si queremos
ahorrar un poco de dinero en esta partida, dejamos una idea
del todo satisfactoria. Consiste en fabricarlos en cobre, a
partir de tubería de fontanería. Basta cortar tiras de 4 o 5
centímetros, y utilizar un tubo de cobre cuyo diámetro
interior sea el del cable que vamos a prensar o soldar.
Con un tornillo
de banco doblamos la mitad de la tira y con una lijadora o
amoladora, redondeamos las esquinas. Solo faltará hacer una
perforación con un taladro vertical. En un ratito podemos
fabricar por muy poco dinero y poco esfuerzo un montón de
ellos.
Es muy buena
idea conseguir una prensa hidráulica fijar el cable al
terminal. Se puede conseguir nueva en Aliexpres por una pocas
decenas de euros y nos valdrá para todo tipo de diámetros y
terminales.
|
Protección al trabajar con
baterías
La máxima corriente instantánea
entregada por una batería típica de 100 Ah (CCA o Cold Cranking
Amperage) es del orden de 500 a 800 amperios. En el caso citado, la
corriente de 16 baterías pudo haber subido a más de 10.000 amperios,
con una potencia instantánea de 100 KiloWatios! Una auténtica
salvajada. Moraleja; Ojo con la herramienta, pues estas se caen de
las manos. Mucho mejor si tenemos la llave fija envuelta en goma o
cinta aislante para minimizar riesgos. Al trabajar con baterías,
debemos estar concentrados para no meter la pata y no debemos llevar
collares metálicos o brazaletes en las muñecas; el peligro es muy
serio y la apariencia de las baterías muy inofensiva… Debemos llevar
gafas de protección, pues en un corto, una batería puede explotar,
aunque sea raro, y en este caso lo que explota es una masa de ácido
sulfúrico que quemaría nuestros ojos.
Este parque de
baterías está sujeto por solo una cincha de poliéster. Insuficiente.
Mejor montar una barra de sujeción. Además positivo y negativo salen
desde la misma primera batería. No es muy grave, pero lo suyo
hubiera sido tomar positivo de la primera y negativo de la última.
Protección con fusibles y
corta-corriente
A la salida del parque, lo primero que
debemos tener es a un interruptor general de corte del parque de
baterías. Si conectamos más de 2 ó 3 baterías en serie, es muy
adecuado montar un fusible de muy alto amperaje antes del
conexionado en paralelo, pues la resistencia interna de éstos es
minúscula y conseguiremos evitar un problemón en caso de fallo de
una de ellas. Naturalmente a la salida del interruptor general y
antes de llegar a los "consumos" debemos montar el fusible de
protección medido un poco por encima de la máxima corriente que
podamos consumir de forma instantánea.
En parques con muchas baterías en
paralelo, una topología interesante consiste en la instalación de un
magnetotérmico cada grupo de, por ejemplo, 4 baterías. De esta
manera si un grupo falla saltará su correspondiente magnetotérmico
sin interrumpir el funcionamiento del resto del parque. Esta
solución es también muy adecuada para poder efectuar tareas de
mantenimiento en el parque sin tener que cortar el funcionamiento
del todo el parque de servicios.
Mejor una gran batería
de 200 Ah que dos de 100 en paralelo.
Conexionado de las baterías
Otro punto en donde observo deficiencias
en algunos barcos, es en el conexionado de las baterías entre sí. Los
terminales y bornes tienen que están perfectamente apretados. Ya
hemos comentado el peligro de un borne flojo y el calor que puede
llegar a desprender. Por tanto, los cables no deben quedar tensos
pero tampoco tiene que sobrar longitud que es muy perjudicial para
el rendimiento, pues producen caídas de tensión.
Aunque la resistencia de los cables de
conexión es pequeña, existe y se puede medir. Por ello, cuando
montamos varias baterías en paralelo, debemos conectar el positivo y
negativo generales en los extremos opuestos del conexionado. Si
tenemos por ejemplo una fila de 6 baterías en paralelo, y de la
primera de ellas tomamos tanto el positivo como el negativo, lo
habremos hecho mal. En este mal montaje, la batería del fondo de la
fila tiene que atravesar más longitud de cable y por tanto trabajará
a una tensión distinta lo cual a la larga conduce a fallos de
ecualización entre ellas.
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