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


lunes, 21 de enero de 2013

El AIS en embarcaciones de Placer.





Añadir leyendStandard Horizon Matrix GX2100a


El AIS  está llegando con mucha fuerza a las embarcaciones deportivas y de placer, aunque los que están haciendo punta son los sistemas pasivos de AIS.




VHFs con receptores de AIS incorporados

Es la alternativa más económica para contar con esta tecnología a bordo de un velero o crucero de recreación pequeño y consiste en instalar un VHF por ahora marca Standard Horizon Modelo Matrix AIS GX2100 (en USA puede conseguirse desde USD 205). Además de contar con las características habituales de un VHF moderno, el GX2100 incorpora un display en el que permite visualizar las 4 embarcaciones más cercanas y se pueden configurar alarmas por cercanía geográfica o teniendo en cuenta su rumbo y velocidad.



icon IC-M324G
Icon lanzo a principios del 2015 el modelo IC-M324G que ademas de las funciones del Standard Horizont trae incorporado un GPS. 

La mayor contra de esta solución es que debido al tamaño del display solamente se muestran  4 o 5 buques,  es posible interfasear el VHF a una computadora para poder observar mayor número de buques.










Garmin lanzó al mercado un equipo de similares características al Standard Horizon el VHF 300



VHF Garmin 300


Tuve oportunidad de conectar en un velero que participó de las 500 Millas del Río de la Plata uno de estos equipos a una netbook e interfasearlo a ella  a través del Ozi Explorer.  Estando fondeado en Dársena Norte  veíamos perfectamente la información de todos los buques que estaban operando en el Puerto de Montevideo y los que se encontraban en la recalada de la Zona Charly.




Receptores de AIS.   

Son AIS pasivos es decir permiten observar las embarcaciones presentes pero No Transmiten la  información de nuestra embarcación, existen AIS pasivos de marcas conocidas y los genéricos de fabricación china.




Transceiver iCOM MA-500-TR
Chart plotter Garmin 720



El receptor AIS 300 cuenta con la certificación NMEA 2000® y puede añadirse fácilmente a la red NMEA 2000 existente. Es compatible tanto con los sistemas de embarcaciones de 12 como de 24 voltios. El receptor AIS 300 también ofrece una salida NMEA 0183 con velocidad seleccionable. Su splitter pasivo incorporado permite que una sola antena VHF funcione tanto con el AIS 300 y cualquier radio VHF lo que facilita enormemente la instalación.












Una vez instalado, los usuarios podrán ver todos los datos AIS en sus plotters, por lo que tendrán toda la información que necesiten al alcance de sus manos.


Asi se ve el AIS en un Garmin 720.




















En la pantalla pueden observarse  varios objetivos, el que aparece en rojo representa un riesgo por ubicarse dentro de los 1000 pies de proximidad a nuestra embarcación.










en esta pantalla podemos ver las coordenadas del objetivo, que está a 6,3 millas de nuestra posición y que desde Zárate se dirige a Montevideo.




Esta embarcación de transporte de pasajeros está a 2 millas y se dirige a Carmelo.














En esta pantalla podemos ver  el nombre de este buque cisterna, su señal de llamada, su clasificación IMO, eslora, manga y calado




En esta segunda pantalla de información sobre el cisterna nos da su velocidad, rumbo y que se dirige al puerto de Paranagua en Brasil



Así se ve el AIS en el Ozi Explorer.



En un Alba 26.6 se instaló un Receptor de AIS  conectado a un notebook y a un GPS Garmin 76 CX



Receptor de AIS.


Con el velero fondeado en su amarra del Club Náutico Sudeste se pudieron visualizar distintas embarcaciones navegando por el Río Uruguay en inmediaciones del Puerto de Nueva Palmira,  Paraná de las Palmas, Paraná Guazú y Río de la Plata (Puerto de Buenos Aires, YCA Dársena Norte y Zona de Recalada de La Plata).  





En el mini mapa de la derecha puede observarse el area de cobertura del AIS instalado. Los triángulos verdes corresponden a las embarcaciones identificadas.













El barco más alejado detectado se encontraba navegando frente a la Base Aeronaval de Punta Indio a una distancia de 95.49 Millas náuticas del Club Náutico Sudeste!!!!.

























En la grilla coloreada de verde pueden observarse los datos (Número IMO, nombre, señal distintiva, velocidad, rumbo, etc.) de los barcos identificados.

El barco de la izquierda está representado por un triángulo de color rojo ya que trae rumbo de colisión con nuestra embarcación.




Tres embarcaciones navegando por el Río Paraná Guazú. Dentro de la lista de embarcaciones, la que está resaltada en color azul corresponde a un barco que acaba de actualizar su información.













Notas relacionadas :



  1. Que es el AIS?