Barcos modernos dependem muito de eletricidade. Por isso, quase 4 anos atrás, quando Yuka e eu começamos a imaginar nossa vida no Oroboro, um dos nossos principais objetivos era estabelecer um sistema elétrico alimentado por baterias muito bem equilibrado. Então anotamos nossas necessidades de energia e as dobramos:
- Luz de fundeio: 1,0 ampere
- Molinete de âncora: 300 amperes
- Geladeira: 7 amperes
- Etc etc...
Precisávamos calcular nossos requisitos exatos de energia para dimensionar todos os sistemas corretamente. Então começamos a projetar o sistema elétrico e seus componentes. Tudo foi instalado como acessório adicional pela MultiMarine em Cape Town, escolhendo produtos de primeira linha.
Baterias
Existem dois tipos diferentes de baterias para um barco:
- Baterias de motor
- Baterias de serviço
As baterias de motor são usadas exclusivamente para dar a partida no motor. Elas são projetadas para fornecer rajadas rápidas de energia (como ao dar a partida nos motores), e nunca devem ser descarregadas. Podem ser qualquer tipo de bateria de alta potência para partida, adequada para seus motores específicos.
As baterias de serviço, por outro lado, têm menos energia instantânea, mas maior entrega de energia a longo prazo. Elas suportam vários ciclos de descarga e, por isso, precisam ser baterias de ciclo profundo. A questão é: qual é a melhor bateria de ciclo profundo para uso náutico — células úmidas, gel, AGM (Absorbed Glass Mat) ou Lítio Ferro Fosfato? A resposta é Lítio Ferro Fosfato.
Infelizmente, Robertson and Caine não oferecia baterias de lítio ferro fosfato (LiFePO 4) como opção. Chumbo-ácido era a opção padrão, e AGM o único upgrade disponível.
Por isso optamos pela AGM LifeLine Deep Cycle 210 Ah:
Pensamos que poderíamos fazer o upgrade para LiFePO 4 no futuro, quando as baterias AGM chegassem ao fim de sua vida útil.
Temos 3 baterias de serviço de 210 Ah cada, totalizando 630 amperes-hora. Mas como não se deve descarregar baterias AGM mais de 30/40% se você quiser que elas durem, na prática temos apenas 180 amperes-hora à nossa disposição.
Se tivéssemos a capacidade equivalente em baterias de Lítio Ferro Fosfato, poderíamos usar todos os 630 amperes-hora, pois essas baterias podem ser descarregadas com segurança a 100% sem degradá-las ou reduzir sua vida útil.
Não temos certeza de quanto tempo essas baterias AGM vão durar — provavelmente uns 5 anos, se nunca as descarregarmos mais de 30%, como estamos fazendo agora.
E esperamos que daqui a 5 anos o preço das baterias de Lítio seja significativamente mais baixo do que hoje. Para ter uma ideia dos custos: uma bateria LifeLine AGM de 210 Ah custa em torno de USD 750,00, enquanto uma bateria ReLion LiFePO4 de 200 Ah custa em torno de USD 2.500,00.
Painéis solares
Como recarregamos as baterias? Principalmente por meio dos nossos 3 painéis solares rígidos, que nos fornecem nominalmente 960 watts num dia ensolarado.
Deliberadamente decidimos não ter um gerador, porque ele é pesado, caro, barulhento, ocupa muito espaço, exige manutenção — e simplesmente porque queimar combustível fóssil para produzir energia não é nem ecologicamente responsável nem eficiente.
Quando estávamos em Cape Town, mandamos construir uma estrutura de aço inoxidável por uma empresa chamada FormaTube. Eles são verdadeiros artistas!
Com nosso conjunto de 3 painéis solares rígidos SunPower E20 (320 watts cada) na estrutura de aço inoxidável sobre os davits, e os 4 painéis flexíveis SunBeam (100 watts cada) no topo do cockpit, produzimos mais eletricidade do que conseguimos usar: 960 watts + 400 = 1.330 watts!
Os painéis solares rígidos são controlados pelo Victron Blue Solar MPPT 75/15. Os painéis solares flexíveis são controlados por 2 Victron BlueSolar PWM Light 12/24V-20A.
Quando vamos dormir à noite, nossas baterias costumam estar 95% carregadas. Quando acordamos de manhã, estão em 86%.
Alternador
Outra forma de recarregar as baterias é pelo alternador do motor quando estamos navegando a motor. No nosso motor Yanmar, temos o alternador padrão Valeo de 125 amperes:
Para recarregar as baterias mais rapidamente, instalamos um Sterling Alternator to Battery Charger nos dois motores:
Esse dispositivo é bastante inteligente: o sistema impõe uma "carga" sobre o alternador para reduzir sua tensão. Isso faz o alternador "acreditar" que há uma grande demanda no sistema e, assim, o regulador padrão trabalha em corrente máxima para carregar o banco de baterias com uma tensão muito mais alta do que a tensão base do sistema.
Dessa forma, o tempo necessário para carregar completamente as baterias é reduzido à metade. Em dias de chuva, quando o solar não consegue carregar as baterias por completo, podemos ligar o motor e recarregá-las rapidamente.
Inversor
Para transformar os 12 volts DC fornecidos pelas baterias nos 220 volts AC necessários para alimentar os aparelhos elétricos, usamos um inversor. Trata-se de um inversor Victron MultiPlus de 3.000 watts, o melhor do mercado:
Nosso aquecedor de água, por exemplo, está conectado diretamente ao inversor. Assim, geralmente por volta do meio-dia, quando as baterias estão quase cheias, podemos ligar o aquecedor por 20 minutos para conseguirmos tomar um banho quente à noite. O aquecedor tem uma demanda de energia elevada, de aproximadamente 1.400 watts, por isso é essencial ter um inversor potente como o nosso.
O inversor também funciona como carregador de baterias quando nos conectamos à energia de terra em uma marina. Usando um cabo de energia de terra, podemos aproveitar os 220 volts da marina para alimentar o barco e, ao mesmo tempo, manter as baterias completamente carregadas.
Monitores de bateria
Para monitorar quanta eletricidade é produzida e consumida a bordo pelos sistemas e aparelhos do barco, usamos o Victron Venus GX:
O Venus GX é o centro de comunicação da nossa instalação. Ele se comunica com todos os componentes do sistema (inversor, controladores MPPT etc.) e garante que funcionem em harmonia. Podemos monitorar dados em tempo real e alterar configurações pelo smartphone por meio de um aplicativo de código aberto:
Como sistema secundário de monitoramento de baterias, usamos o Victron BMV 712 Smart Battery Monitor. Sua função essencial é calcular os amperes-hora consumidos e o estado de carga da bateria.
Pense nele como o nosso "medidor de combustível" das baterias. Também é possível conectá-lo a um aplicativo no smartphone via Bluetooth.
Conclusão
Nesses 2 anos em que vivemos a bordo, nunca precisamos entrar em "modo de economia de energia". Eletricidade é simplesmente algo que não nos preocupa, graças ao nosso sistema elétrico alimentado por baterias bem equilibrado.
Quando estamos fundeados, a grande maioria dos barcos ao nosso redor precisa ligar o gerador à noite para recarregar as baterias, enquanto nós vamos dormir com as baterias normalmente a 95% de carga.
E ter o prazer de um belo banho quente à noite, mesmo nos trópicos, não tem preço!