martes, 17 de diciembre de 2013

Como proteger contra incendios la caja de motor?




Sistemas de extinción de fuego por desplazamiento de oxígeno.


Cuando ocurre un incendio dentro de la caja de motor de nuestro barco (sino se previó la instalación de algún sistema de extinción por desplazamiento de oxigeno) se nos plantea el dilema de abrir la tapa para  ver el foco ígneo y alimentar con oxígeno fresco al fuego o  abrir levemente la tapa para pasar la punta de la manguera del extintor y descargar su contenido al voleo.

Estos sistemas utilizan gases que requieren de concentraciones relativamente muy elevadas ya que apagan el fuego reduciendo la cantidad de oxígeno hasta niveles en los que no es sostenible la combustión y de un recinto cerrado.   Los gases inertes se han desarrollado puros o mezclados (nitrógeno, argón puros o en mezcla con o sin CO2) y se almacenan como gases comprimidos a la presión necesaria para poder ser inyectados en unos pocos segundos en la caja de motor condición sine qua non para que sea extinguido el fuego.  Existen sistemas automáticos  mediante ampolletas de vidrio (se perforan por acción del calor y liberan los gases), por sensores electrónicos o manuales. 

Los sistemas de extinción por desplazamiento de oxigeno no son compatibles con la presencia humana así que en la sala de máquinas de los buques mercantes  se los utilizan pero su activación es manual  (cuando se retira el ultimo maquinista) y no automática para preservar la vida.

Protegiendo nuestro motor.


Para poder instalar este sistema lo primero con lo que debemos contar es con una caja de motor cerrada  sin orificios ni caladuras (si las hubiera debemos fabricarle una tapa).
Para aislar y proteger  el interior de la caja de motor Utilizar únicamente paneles ignífugo-acústicos de triple barrera. Están recubiertos en ambas caras  por una película de aluminio  y en el medio posee una plancha de un polímero que posee idénticas propiedades mecánicas que el plomo , deben sellarse entre sí con cinta autoadhesiva de aluminio.

 
Cinta Autoadhesiva de Aluminio.
Debe ser utilizada para sellar la unión entre dos placas. 



En el país  aún se consiguen los paneles de la marca Halyard , son de fabricación inglesa, ignífugos y no liberan arsénico  en contacto con el fuego como los conocidos paneles acústicos  utilizados en salas de audio (se hicieron tristemente célebres en la Tragedia de Cromagnon y la mayoría de los astilleros nacionales los instalan en sus barcos).

















Para su fijación  NO UTILIZAR NUNCA pegamentos a base de tolueno como el conocido Cemento de  contacto,  utilizar  cementos  libres de solventes como el SikaBond® AT-Universal.

















Para el rociador,  con un caño de cobre de ½  pulgada de diámetro se construirá un aro soldado de 40-50 Cm de diámetro al que también se le soldara un niple de 3/8 “ y  se le harán agujeros de 1,75 mm cada 5 Cm, mediante un caño de cobre de la misma medida (3/8 “) se vinculara la boquilla del extintor con el rociador.




















Para su accionamiento lo mejor es instalar una electroválvula para gas  con bobina de 12 o 24 Volts según corresponda el voltaje de nuestro barco  y con doble comando desde la dinette y/o el cockpit.  Es recomendable instalar un detector de humo y de sobre temperatura dentro de la caja de motor con indicación en el tablero eléctrico y el tablero del motor.


Tapa plastica de caja de motor revestida con paneles Halyard  de fabricación inglesa


     



































Aislacion Igneo-Acustica de la caja de motor, Primer plano del Volvo D1-20

Notas relacionadas: 




miércoles, 11 de diciembre de 2013

Como dimensionar el Banco de Baterías de nuestro barco?



Como dimensionar el Banco de Baterías de nuestro barco?  








En todo barco mediano encontramos al menos 2 bancos de baterías, de los 2 bancos con que cuenta un barco el de arranque suele estar definido por el fabricante del o los motores de propulsión así nos  queda solamente dimensionar el  banco de servicio y siempre que nuestro bolsillo lo permita utilizar baterías de ciclo profundo de primera marca.











Banco de baterías de un Pandora 34.




Para dimensionar el banco de baterías de servicio, se utiliza lo que en electrotecnia se conoce como ¨The Mid Capacity Rule¨, que establece que la capacidad del banco de baterías debe ser siempre  del doble de la sumatoria de la corriente nominal a consumir a bordo (NO el tiempo que esta Stand By sino que el tiempo en funcionamiento) entre dos períodos completos de carga - descarga (48 horas  (a) ) más un pequeño margen de seguridad que contempla el desgaste de las baterías ya que utilizando las baterías por debajo del 50 % se 
reduce drásticamente
 su vida útil.











Inverter - Cargador inteligente de baterías.


El rendimiento de aparatos como los inverters que suele ser de aproximadamente el 90% (si el equipo es de 12 Volts CC y 220 volts con 1200 watt de potencia de salida demandará unos 11 
amperes en 6 minutos/hora de funcionamiento de las baterías en lugar de los 10 que resultaría de dividir los 1200 Watts de potencia por los 12 Volts de tensión).





Un Amp-hora se corresponde a una corriente de 1 Ampere durante una hora, o 2 Amperes durante 1/2 hora, o 4 Amperes por 1/4 de hora.









La corriente de arranque de los motores eléctricos (suele ser de hasta 5 veces la nominal por unos segundos) y a bordo hay bombas de achique,  bomba presurizadora de agua, inodoro eléctrico, ventiladores y compresores de heladera.



















Teniendo en cuenta todo esto debemos hacer una planilla en la que figuren todos los artefactos eléctricos,  su respectiva corriente nominal,  tiempo de funcionamiento ( durante 48 horas) y los Amp-hora,  
La sumatoria de esta última columna multiplicada por el factor  1.10 nos dará la dimensión del banco de baterías de servicio para nuestro barco.






a)  La norma IEC 60896 (IEC es la sigla del International Electrotechnical Committee), establece que el período de carga es de 3 horas, mientras que el de descarga dura 21 horas.  Es decir que la norma permite realizar el ensayo de un ciclo completo por día. 







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lunes, 28 de enero de 2013

Que es una bateria de ciclo profundo?








El desarrollo de las baterías de Ciclo Profundo y de las de electrolitos de gel tiene origen en una necesidad básicamente náutica.  Según nos contó el  Profesor de Mediciones Eléctricas  (Jefe del Laboratorio de Mediciones y del Departamento de Electrotecnia del Otto Krause) este tipo de baterías sufrieron un gran desarrollo durante la Segunda Guerra Mundial debido al uso intensivo que se les daba en los submarinos durante la inmersión,  las baterías de electrolito liquido son letales cuando se derrama su contenido basado en ácido sulfúrico en agua marina debido a la liberación de cloro gaseoso como producto de la citada reacción química.

Internacionalmente las normas IEEE, DIN, BS, JIS, IEC, etc.  definen la duración de ciclos batería de plomo-acido.

Se denomina ciclo de una batería a la sucesión de una descarga seguida de su posterior recarga hasta recuperar la totalidad de la energía extraída.

La norma IEC 60896 (IEC es la sigla del International Electrotechnical Committee,), establece que el período de carga es de 3 horas, mientras que el de descarga dura 21 horas.  Es decir, la norma permite realizar el ensayo de un ciclo completo por día. 

“Casualmente”  el periodo de carga de la IEC 60896 coincide con el tiempo que navegaban los submarinos  en superficie utilizando los motores diésel para recargar los bancos de baterías.

Veamos ahora que parámetros determinan las características funcionales de una batería.   

Se denomina profundidad de descarga a la relación porcentual entre la energía que tiene la batería para entregar versus la energía que realmente entrega.



Las baterías en nuestro barco


 


Muchos navegantes se quejan porque  las baterías de los bancos de sus barco se descargan muy rápidamente y que la carga almacenada en ellas nunca alcanza.   En realidad esto es de fácil solución, si pudiésemos comprender como funcionan las baterías y como se las debe cargar correctamente. Ver mis anteriores notas:


 

  
La recarga de las baterías


Hilando fino sobre carga de baterías



Carga mecánica de las baterías de un barco




Básicamente todas las baterías se descargan por los siguientes motivos:



    1.   Incorrecta elección del tipo de batería para el uso que le estamos dando.



    2.   Mal dimensionamiento de los bancos de baterías.



    3.   Inadecuada carga de las baterías.



    4.   Desconocimiento del correcto uso y mantenimiento de las baterías.



    5.   Auto descarga (léase falta de uso regular)







En primer término debemos comprender que hay dos tipos de baterías que internamente son muy diferentes entre sí y que su aplicación no debería confundirse.



    1.  Baterías de arranque: Son las más comunes, más del  99% de  las   baterías disponibles en el mercado son en baterías de ciclo corto diseñadas para entregar mucha energía en poco tiempo (periodos de calentamiento y arranque), Para hacer girar al motor es necesaria una corriente de arranque enorme y que esa energía sea entregada por la batería en un muy corto tiempo. (entre 300 y 600 amperes en tan solo unos 3 a 5 segundos) y para esto está diseñada una batería de ciclo corto de por ejemplo 65 Amperes/Hora.




   2.    Baterías de Ciclo Profundo: Son las que usted indefectiblemente debiera usar con exclusividad en su banco de baterías de servicio.

Una batería de 105 amperes hora de Ciclo profundo  nos entrega al menos 88 amperes durante 21 horas de uso intensivo sin bajar la tensión de los 12 volts.

Estos últimos datos no son caprichosos sino que pertenecen a la Norma IEC 60896 y a la que deben atenerse los fabricantes y distribuidores serios de baterías.




Ahora si usted va a salir a navegar hacia el mar no dude en colocar baterías de ciclo profundo con electrolito absorbido de gel. 







Este inverter de 2500 Watts esta conectada a una Troyan  en un Sailor 875





















Anexo I


video

Así se fabrican las mejores baterías de ciclo profundo del mundo.





Ejemplo práctico.




Muestro a continuación ensayos suministrados gentilmente por la firma VZH Hnos.  (www.vzh.com.ar ) Distribuidor local de las baterías Trojan de Ciclo Profundo.

Cuadro comparativo de la Vida Útil de la baterías por Ampere hora.




 

Tipo de batería

Profundidad de Descarga

Cantidad de Ciclos

Ciclo Corto (automotriz)

50

180

Trojan de Ciclo Profundo

80

860


 


 


 


Ensayo comparativo de ciclado de una bacteria de Ciclo Corto tipo automotriz versus una Trojan T-105 de Ciclo Profundo.



 


 


 



Teniendo en cuenta el cuadro comparativo y el ensayo de ciclado podemos mostrar lo siguiente:


 


 


Batería Ciclo Corto 12-220


 


Es de 220Ah en C100


 


Si la descargo al 50% de su Profundidad de descarga utilizare 0.5 x 220 Ah = 110 Ah en un ciclo.


 


En esas condiciones la batería rinde 180 ciclos por lo cual entregará un total de 180 ciclos x 110 Ah = 19.800 Ah ciclos


 


 


Batería de Ciclo Profundo TROJAN Modelo T-105


 


Es de 250 Ah en C100


 


Si la descargo al 80% de Profundidad de descarga utilizare 0.8 x 250 Ah = 200 Ah en un ciclo.

 

En esas condiciones la batería rinde  860 ciclos por lo cual entregará un total de 860 ciclos x 200 Ah = 172.000 Ah ciclos.

 




Conclusión:

 

La batería de Ciclo Profundo entregará 7.68 veces más energía que la de Ciclo Corto (172.000 Ah / 19.800 Ah = 8.68)

 

 

 










Anexo II



Tipos de Alternadores usados en embarcaciones  de placer.






Sobre la carga de la batería, básicamente hay dos tipos de alternadores:

1.   Alternadores automotrices.
Son los que viene instalados de fábrica con el motor de su  embarcación (hablamos de motores internos).  Estos alternadores tienen muy poco rendimiento, porque fueron diseñados básicamente para recuperar las baterías de arranque, tienen incorporados en su interior el regulador de voltaje, de tal manera que nuestro motor pueda arrancar sin problemas.





   2.   Alternadores marinos.  





Fueron diseñados para operar con trabajo continuo y por eso tienen doble ventilación y sistemas de sensores y protección de temperatura adicionales.  Están construidos en materiales más resistentes a la oxidación y sulfatación, utilizan un regulador de voltaje externo que permite cargar las baterías al 100% en lugar de un regulador interno de tipo automotriz,  algunos tienen reguladores de voltaje de etapas múltiples, y en este caso su rendimiento es  de mas del doble ó hasta el triple de carga comparado con alternador automotriz de la misma capacidad, las poleas, rulemanes, correas y sistemas de montaje son diferentes, porque estos alternadores producen mayor resistencia que los automotrices.


alternador marino de 110 amperes y 12 volts