Els vaixells moderns depenen molt de l'electricitat. Per aquesta raó, fa gairebé 4 anys, quan la Yuka i jo vam començar a imaginar la nostra vida a bord d'Oroboro, un dels nostres objectius principals era establir un sistema elèctric de bateries molt ben equilibrat. Així que vam anotar les nostres necessitats energètiques i les vam doblar:
- Llum d'ancoratge: 1,0 amperes
- Cabrestant d'ancoratge: 300 amperes
- Nevera: 7 amperes
- Etc., etc...
Necessitàvem calcular els nostres requeriments energètics exactes per dimensionar correctament tots els sistemes. Llavors vam començar a dissenyar el sistema elèctric i els seus components. Ho vam instal·lar tot posteriorment a la compra del vaixell, a través de MultiMarine a Cape Town, escollint productes de primera qualitat.
Bateries
Hi ha dos tipus de bateries per a un vaixell:
- Bateries d'arrencada dels motors
- Bateries de servei
Les bateries d'arrencada s'utilitzen únicament per engegar els motors. Estan dissenyades per subministrar descàrregues ràpides d'energia (com ara l'arrencada dels motors), i no s'haurien de descarregar mai completament. Poden ser qualsevol tipus de bateria d'arrencada de gran potència adequada per als vostres motors específics.
Les bateries de servei, en canvi, tenen menys energia instantània, però una entrega d'energia a llarg termini més gran. Poden suportar un nombre considerable de descàrregues i, per tant, han de ser bateries de cicle profund. La pregunta és: quina és la millor bateria de cicle profund per a ús marí, de cel·la humida, de gel, AGM (Absorbed Glass Mat) o de liti ferro fosfat? La resposta és liti ferro fosfat.
Malauradament, Robertson and Caine no oferia bateries de liti ferro fosfat (LiFePO 4) com a opció. L'àcid de plom era l'opció estàndard, i l'AGM l'únic millora disponible.
Així que vam optar per les AGM LifeLine Deep Cycle de 210 Ah:
Vam pensar que podríem actualitzar a LiFePO 4 en el futur quan les bateries AGM arribessin al final de la seva vida útil.
Tenim 3 bateries de servei de 210 Ah cadascuna, per a un total de 630 ampers hora. Però com que no es poden descarregar les bateries AGM més d'un 30/40 per cent si vols que durin, en realitat només disposem de 180 ampers hora.
Si tinguéssim l'equivalent d'ampers hora en bateries de liti ferro fosfat, podríem utilitzar els 630 ampers hora sencers, ja que aquestes bateries es poden descarregar al 100% de manera segura sense deteriorar-les ni escurçar-ne la vida útil.
No estem segurs de quant duraran aquestes bateries AGM, probablement uns 5 anys, si no les descarreguem mai més d'un 30% com estem fent ara.
I esperem que d'aquí a 5 anys el preu de les bateries de liti sigui significativament més baix que ara. Per donar-vos una idea del cost, una bateria LifeLine AGM de 210 Ah costa al voltant de 750 USD, mentre que una bateria ReLion LiFePO4 de 200 Ah costa al voltant de 2.500 USD.
Panells solars
Com recarreguem les bateries? Principalment amb els nostres 3 panells solars rígids, que ens proporcionen nominalment 960 watts en un dia assolellat.
Vam decidir deliberadament no tenir un generador, perquè és pesat, car, sorollós, ocupa molt d'espai, necessita manteniment i, senzillament, perquè cremar combustible fòssil per produir energia no és ni respectuós amb el medi ambient ni eficient.
Quan érem a Cape Town, vam encarregar la construcció d'una estructura d'acer inoxidable a una empresa anomenada FormaTube. Són veritables artistes!
Amb el nostre conjunt de 3 panells solars rígids SunPower E20 (320 watts cadascun) sobre l'estructura d'acer inoxidable al damunt dels davits, i els 4 panells flexibles SunBeam (100 watts cadascun) al sostre de la cabina, produïm més electricitat de la que podem consumir: 960 watts + 400 = 1.330 watts!
Els panells solars rígids estan controlats pel Victron Blue Solar MPPT 75/15. Els panells solars flexibles estan controlats per 2 Victron BlueSolar PWM Light 12/24V-20A.
Quan anem a dormir a la nit, les nostres bateries acostumen a estar al 95% de càrrega. Quan ens aixequem al matí, les bateries estan al 86%.
Alternador
Una altra manera de recarregar les bateries és mitjançant l'alternador del motor quan estem navegant a motor. Al nostre motor Yanmar tenim l'alternador estàndard Valeo de 125 amperes:
Per recarregar les bateries més ràpidament, hem instal·lat un carregador Sterling d'alternador a bateria als dos motors:
Aquest dispositiu és força enginyós: el sistema aplica una "càrrega" a l'alternador per reduir-ne la tensió. Això enganya l'alternador fent-li creure que hi ha un consum important al sistema i, d'aquesta manera, el regulador estàndard treballa a plena intensitat per carregar el banc de bateries a una tensió molt més alta que la tensió base del sistema.
Així, el temps necessari per carregar completament les bateries es redueix a la meitat. Durant un dia de pluja, si la nostra energia solar no és capaç de carregar completament les bateries, podem engegar el motor i recarregar-les ràpidament.
Inversor
Per transformar els 12 volts de corrent continu subministrats per les bateries en els 220 volts de corrent altern necessaris per fer funcionar els electrodomèstics, fem servir un inversor. Es tracta d'un inversor Victron MultiPlus de 3.000 watts, que és el millor del sector:
El nostre escalfador d'aigua, per exemple, està connectat directament a l'inversor. D'aquesta manera, generalment cap al migdia, quan les nostres bateries estan gairebé plenes, podem engegar l'escalfador d'aigua durant 20 minuts per poder gaudir d'una dutxa calenta a la nit. L'escalfador d'aigua té una demanda energètica elevada d'aproximadament 1.400 watts, de manera que és imprescindible tenir un inversor gran com el nostre.
L'inversor també funciona com a carregador quan ens connectem a l'alimentació de terra quan estem en un port esportiu. Mitjançant un cable d'alimentació de terra podem prendre els 220 volts del port per alimentar el vaixell i, al mateix temps, mantenir les bateries completament carregades.
Monitors de bateria
Per controlar quanta electricitat produeixen i consumeixen els sistemes i els electrodomèstics a bord, fem servir el Victron Venus GX:
El Venus GX és el centre de comunicacions de la nostra instal·lació. Es comunica amb tots els components del sistema (inversor, controladors MPPT, etc.) i s'assegura que funcionin en harmonia. Podem monitoritzar dades en temps real i canviar la configuració des del nostre telèfon intel·ligent mitjançant una aplicació de codi obert:
Com a sistema secundari de monitorització de bateries, fem servir el Victron BMV 712 Smart Battery Monitor. La seva funció essencial és calcular els ampers hora consumits i l'estat de càrrega de la bateria.
Penseu-hi com si fos el "indicador de combustible" de les nostres bateries. També el podeu connectar a una aplicació al vostre telèfon intel·ligent via Bluetooth.
Conclusió
En aquests 2 anys que hem viscut a bord, mai no hem estat en "mode d'estalvi d'energia". L'electricitat és simplement un aspecte secundari, gràcies al nostre sistema elèctric de bateries ben equilibrat.
Quan estem a l'ancoratge, la gran majoria dels vaixells al nostre voltant han d'engegar el seu generador al vespre per recarregar les bateries, mentre que quan anem a dormir les nostres bateries acostumen a estar al 95% de càrrega.
I el plaer d'una dutxa calenta a la nit, fins i tot als tròpics, no té preu!