Los barcos modernos dependen enormemente de la electricidad. Por eso, hace casi 4 años, cuando Yuka y yo empezamos a imaginar nuestra vida a bordo de Oroboro, uno de nuestros principales objetivos fue establecer un sistema eléctrico de baterías bien equilibrado. Así que anotamos nuestras necesidades de consumo y las multiplicamos por dos:
- Luz de fondeo: 1,0 amperios
- Molinete de ancla: 300 amperios
- Nevera: 7 amperios
- Etc, etc...
Necesitábamos calcular con exactitud nuestros requisitos de consumo para dimensionar correctamente todos los sistemas. Luego empezamos a diseñar el sistema eléctrico y sus componentes. Todo fue instalado como equipamiento adicional por MultiMarine en Cape Town, eligiendo productos de primera categoría.
Baterías
Existen dos tipos de baterías para un barco:
- Baterías de arranque
- Baterías de servicio
Las baterías de arranque se utilizan exclusivamente para encender el motor. Están diseñadas para entregar descargas rápidas de energía (como el arranque del motor) y no deben descargarse nunca. Pueden ser cualquier tipo de batería de arranque de alto rendimiento adecuada para los motores en cuestión.
Las baterías de servicio, en cambio, tienen menos energía instantánea pero una entrega de energía más sostenida a largo plazo. Pueden soportar un número considerable de ciclos de descarga, por lo que deben ser baterías de ciclo profundo. La pregunta es: ¿cuál es la mejor batería de ciclo profundo para uso marino: de plomo-ácido inundado, de gel, AGM (Absorbent Glass Mat) o de litio hierro fosfato? La respuesta es litio hierro fosfato.
Desafortunadamente, Robertson and Caine no ofrecía baterías de litio hierro fosfato (LiFePO 4) como opción. El plomo-ácido era la opción estándar, y las AGM el único nivel superior.
Así que optamos por las AGM LifeLine Deep Cycle de 210 Ah:
Pensamos que podríamos actualizar a LiFePO 4 en el futuro cuando las baterías AGM lleguen al final de su vida útil.
Tenemos 3 baterías de servicio de 210 Ah cada una, lo que da un total de 630 amperios hora. Pero como no se pueden descargar las baterías AGM más del 30/40 por ciento si se quiere que duren, en realidad solo disponemos de 180 amperios hora.
Si tuviéramos la misma capacidad en baterías de litio hierro fosfato, podríamos aprovechar los 630 amperios hora completos, ya que estas baterías pueden descargarse al 100% de forma segura sin deteriorarse ni reducir su vida útil.
No estamos seguros de cuánto durarán estas baterías AGM; probablemente unos 5 años, si nunca las descargamos más del 30% como estamos haciendo ahora.
Y esperamos que en 5 años el precio de las baterías de litio sea significativamente más bajo que ahora. Para darse una idea del coste: una batería LifeLine AGM de 210 Ah cuesta alrededor de 750,00 USD, mientras que una batería ReLion LiFePO4 de 200 Ah cuesta alrededor de 2.500,00 USD.
Paneles solares
¿Cómo recargamos las baterías? Principalmente con nuestros 3 paneles solares rígidos, que nos proporcionan una potencia nominal de 960 vatios en un día soleado.
Decidimos deliberadamente no tener grupo electrógeno, porque es pesado, caro, ruidoso, ocupa mucho espacio, requiere mantenimiento y, sencillamente, porque quemar combustible fósil para producir energía no es ni respetuoso con el medio ambiente ni eficiente.
Cuando estábamos en Cape Town, una empresa llamada FormaTube nos fabricó una estructura de acero inoxidable. ¡Son verdaderos artistas!
Con nuestro conjunto de 3 paneles solares rígidos SunPower E20 (320 vatios cada uno) sobre la estructura de acero inoxidable encima del pórtico de popa, y los 4 paneles flexibles SunBeam (100 vatios cada uno) en la cubierta del techo, producimos más electricidad de la que podemos consumir: ¡960 vatios + 400 = 1.330 vatios!
Los paneles solares rígidos están controlados por el Victron Blue Solar MPPT 75/15. Los paneles solares flexibles están controlados por 2 Victron BlueSolar PWM Light 12/24V-20A.
Cuando nos vamos a dormir por la noche, nuestras baterías suelen estar al 95% de carga. Cuando nos levantamos por la mañana, están al 86%.
Alternador
Otra forma de recargar las baterías es mediante el alternador del motor cuando navegamos a motor. En nuestro motor Yanmar tenemos el alternador estándar Valeo de 125 amperios:
Para recargar las baterías más rápido, hemos instalado un cargador Sterling de alternador a batería en ambos motores:
Este dispositivo es bastante ingenioso: el sistema aplica una "carga" al alternador para reducir su tensión de salida. Esto engaña al alternador haciéndole creer que hay un gran consumo en el sistema, de modo que el regulador estándar trabaja a plena corriente para cargar el banco de baterías a una tensión mucho más alta que la tensión base del sistema.
Así, el tiempo necesario para cargar completamente las baterías se reduce a la mitad. En un día lluvioso, si los paneles solares no logran cargar completamente las baterías, podemos arrancar el motor y recargarlas rápidamente.
Inversor
Para transformar los 12 voltios de corriente continua proporcionados por las baterías en los 220 voltios de corriente alterna necesarios para los electrodomésticos, utilizamos un inversor. Se trata del inversor Victron MultiPlus de 3.000 vatios, que es de lo mejor del mercado:
Nuestro calentador de agua, por ejemplo, está conectado directamente al inversor. De este modo, generalmente alrededor del mediodía, cuando las baterías están casi llenas, podemos encender el calentador durante 20 minutos para poder darnos una ducha caliente por la noche. El calentador tiene una demanda energética elevada de aproximadamente 1.400 vatios, por lo que es imprescindible contar con un inversor de gran potencia como el nuestro.
El inversor también funciona como cargador de baterías cuando nos conectamos a la corriente de tierra en una marina. Usando un cable de alimentación de tierra, podemos tomar los 220 voltios de la marina para abastecer el barco y, al mismo tiempo, mantener las baterías completamente cargadas.
Monitores de batería
Para supervisar cuánta electricidad producen y consumen los sistemas y aparatos del barco, utilizamos el Victron Venus GX:
El Venus GX es el centro de comunicaciones de nuestra instalación. Se comunica con todos los componentes del sistema (inversor, controladores MPPT, etc.) y garantiza que funcionen en armonía. Podemos monitorizar los datos en tiempo real y cambiar la configuración desde nuestro smartphone mediante una aplicación de código abierto:
Como sistema secundario de monitorización de baterías, utilizamos el Victron BMV 712 Smart Battery Monitor. Su función esencial es calcular los amperios hora consumidos y el estado de carga de la batería.
Imagínatelo como el "indicador de combustible" de nuestras baterías. También puede conectarse a una aplicación en el smartphone mediante Bluetooth.
Conclusión
En estos 2 años que hemos vivido a bordo, nunca hemos tenido que entrar en "modo ahorro de energía". La electricidad es simplemente algo que damos por sentado, gracias a nuestro bien equilibrado sistema eléctrico de baterías.
Cuando estamos fondeados, la gran mayoría de los barcos a nuestro alrededor necesitan encender su grupo electrógeno por la tarde para recargar las baterías, mientras que cuando nosotros nos vamos a dormir, nuestras baterías suelen estar al 95% de carga.
¡Y el placer de una ducha caliente por la noche, incluso en el trópico, no tiene precio!