Energía Eléctrica en un crucero: Nociones básicas

Cuando nos planteamos realizar un viaje de varios días en barco, uno de los puntos más importantes es el de la energía a bordo. Sin ella no funcionan los instrumentos electrónicos de navegación, ni la luces de navegación nocturna, ni ninguno de los aparatos eléctricos que nos hacen más fácil la vida en el crucero. 

En caso de avería total, está claro que el barco seguirá a flote y navegando. Pero es muy arriesgado viajar de noche sin luces, o no poder aprovechar las ventajas de lo recientes instrumentos electrónicos de navegación. Sin electricidad el molinete del ancla no se mueve, y puede ser muy duro subirla a mano. Si llevamos una vía de agua la bomba de sentina no podría trabajar forzándonos a utilizar los cubos. Sin electricidad el motor del barco no puede arrancar, haciendo muy arriesgado la entrada a puerto utilizando las velas. Todos los problemas que puede originar una avería eléctrica a bordo pueden convertirse en asuntos muy graves en caso de una meteorología adversa y vientos fuertes.  

Aún sin avería eléctrica debemos tener muy claro cual es nuestro consumo y nuestra capacidad de generación a bordo. El sistema eléctrico debe ser capaz de producir electricidad por cualquiera de los medios disponibles, almacenarla y distribuirla a los diferentes aparatos del barco. 

Debemos estar al tanto de la instalación de nuestro barco y conocer algunas nociones básica de electricidad, así como disponer de algunas herramientas e instrumentos con los que trabajar a bordo. 

No se trata de dar un cursillo de electricidad. Conociendo la ley de ohm y algunas de sus variantes podremos evaluar el consumo diario en nuestro barco, y por tanto calcular una capacidad idónea para las baterías, así como diseñar el sistema de aporte y restitución de energía eléctrica más adecuado. Cuanto más consumo haya a bordo, más rápido se descargarán las baterías.  

Normalmente se habla de potencia en watios (por ejemplo las luces de navegación podrían consumir un total de 50 watios),  y de voltios  (normalmente las baterías de los barcos suelen ser de 12 voltios) y también se habla de corriente (o intensidad de la corriente) que se mide en Amperios (por ejemplo podemos ver que un aparato eléctrico a bordo dice consumir 15 Amp).  

Es muy importante saber que el producto de los voltios por la corriente, nos indica la potencia en watios. Por ejemplo, si nuestro molinete eléctrico del ancla dice consumir 70 amperios y tiene que funcionar a 12 voltios, entonces la potencia que consume es de 70x12= 840 watios;   Potencia = Tensión x Corriente.  De la misma fórmula podremos obtener que la Corriente = Potencia/ Tensión.  

La mejor manera de obtener el consumo total de un barco es calcular la corriente de cada uno de los aparatos, para multiplicarla por las horas que lo vamos a utilizar. Por ejemplo: Una bombilla que tiene una potencia de 24 watios consume una corriente de 2 amperios ( 24watios/12Voltios= 2Amperios)  Su consumo instantáneo será de 2 amperios y si la vamos a dejar encendida durante 15 horas, entonces habremos consumido de la batería 2 amperios x15 horas = 30 Amperios (en verdad deberíamos decir Amperios-hora que es una cantidad de energía consumida)  

Imaginemos por otro lado, que el GPS consume 3 amperios y lo dejamos encendido todo el día. Entonces su consumo habrá sido de 3x24= 72 Amperios-hora. En este ejemplo el consumo total del barco durante este día habría sido de 30+72 = 102 Amperios-hora. 

Sumaremos los consumos a bordo para obtener el consumo total diario. Algunos aparatos tienen marcado su consumo en algún rincón al que es difícil acceder cuando ya está instalado. En otros casos una instalación mal efectuada puede alterar los consumos marcados de fábrica. Por estas razones, lo que lo más cómodo es utilizar un amperímetro que nos lo indique. Si el panel de interruptores del barco lleva instalado un amperímetro, simplemente conectaremos uno tras otro los aparatos de abordo e iremos apuntando sus consumos, para luego multiplicarlos por el tiempo de uso previsto.

Pero muy pocos barcos llevan instalado amperímetro o son poco fiables, por lo que debemos utilizar uno nuestro. Existen aparatos de medida digitales muy económicos que nos permitirán conocer el voltaje, resistencia, y corriente.  

Con estos multímetros podremos saber la tensión actual de la batería. Para ello pondremos la escala en Voltios y sobre la calibración  de 20 Voltios, que es la más cercana a tensión de 12Voltios que queremos medir. Con hacer contacto con los cables rojo y negro en la batería, conseguiremos leer el valor de la tensión. El cable rojo en el positivo y el negro en el negativo. Si ponemos los cables al revés la tensión medida vendrá con un signo menos. De esta manera podemos buscar el positivo ya que si sale un signo menos en pantalla, estará en donde tengamos el cable negro y si la lectura tiene valor positivo estará en donde tengamos el cable rojo.  

Para medir la corriente debemos poner la escala en amperios y  poner el circuito en serie con el multímetro, es decir como si fuera el contador de agua de una canalización de riego. Podemos quitar el borne positivo de la batería y conectar el amperímetro a la batería y al borne que hemos retirado de esta.  

La mayoría de los multímetros digitales son capaces de medir hasta corrientes de solo 10 amperios, es decir 120 watios de potencia (10Amp x 12 Voltios), lo cual no permite medir corrientes elevadas como las del molinete eléctrico, o el motor de arranque del motor del barco. Para medir estos consumos podemos utilizar otro instrumento llamado pinza amperimétrica. Sencillamente pondremos la pinza abrazando el cable por el que circula la corriente que queremos medir. No hay necesidad que desconectar ni conectar nada, ya que esta funciona por inducción. 

El multímetro en escala de medición de medición de resistencias nos permite rastrear que un cable no esté cortado o en cortocircuito. Pondremos por ejemplo la escala en 20 KOhms, y constatamos que si los cables de medida están separados la medida indica ‘1’ queriendo decir este valor que en verdad se trata de infinito, es decir que el circuito está interrumpido o abierto. Por el contrario, si juntamos los cables de medida veremos como en la pantalla sale el valor cero, indicando que no hay resistencia entre ellos y por tanto que el valor medido es de cero Ohms. Si un fusible está bien el valor medido será de 0 Ohms. Si está fundido su lectura será infinito. Un cable cortado entre los dos extremos que queramos medir se comportará a efectos de medición como el fusible. Si está cortado su medida dará infinito. Si está bien dará cero, o un valor cercano a cero si el cable es largo. 

A modo de ejemplo comentamos a continuación los consumos reales de distintos aparatos del barco en un velero de unos 12 metros, que en total llegan a unos 200 amperios-hora cada día. Las baterías por tanto deben poseer la capacidad de almacenar esta energía y de alguna forma debemos ser capaces de recargarlas en un valor aproximado a esta cifra. En el ejemplo ofrecido, comprobamos que cerca de la mitad del consumo se produce por la nevera eléctrica la cual viene a consumir de 4 a 6 amperios y suele funcionar un 70% del tiempo y el piloto automático que al tener que hacer pequeñas correcciones sobre el timón también consume unos 5 amperios. 

Para los valores de tiempo en esta tabla de consumos hemos supuesto una navegación de unas 11 horas diarias, de las cuales 4 horas de navegación nocturna, tras las cuales fondeamos dejando encendido la alarma de garreo que ofrecen los GPS, y la luz de fondeo. Podemos observar como el consumo de la radio VHF es muy pequeño, a pesar de aumentar mucho su consumo mientras emitimos, y que existen otros 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 solo funciona durante breves momentos para recargar presión en el circuito cuando sea necesario. Motores de gran potencia como una hélice de proa, o el molinete del ancla no contabilizarán ningún valor en la tabla ya que además de funcionar por muy breves periodos de tiempo, cuando lo hacen el motor del barco debe estar en marcha, no consumiendo energía de la batería.