di Giacomo Vitale

CALCOLO CAPACITA’ BATTERIA PER I SERVIZI DI BORDO

Tenendo presente che in un uso continuo giornaliero di una barca da diporto si utilizzano determinati servizi per un certo tempo, sommando gli assorbimenti calcolati in Ampere/h abbiamo il totale di consumo corrente in Ampere come di seguito indicato:

Utenze  Cons.Amp/h Tempo uso in 24h Assorb.totale
 Luci Via (4)  0,80 cad.  6 h  19 Ah
 Lampadine (6)  1,50 cad  2 h x 6 = 12  18 Ah
 Pompe sent.(3)   5,00 cad  2 h x 5 = 10  30 Ah
 VHF  0,50  8 h  4 Ah
 Echo  1,30  8 h  10 Ah
 GPS  1,00  8 h  8 Ah
 Salpa ancora  60,00  0,3 h  30 Ah
 Frigorifero  5,00  10,0 h  50 Ah
 TOTALE  169 Ah

Il valore giornaliero di assorbimento totale di tutte le utenze ottenuto deve essere moltiplicato per il coefficiente 1,7 definito fattore di sicurezza. Il risultato ottenuto rappresenta il valore ottimale di Amperaggio per questo tipo di impianto calcolato.

169 x 1,7 = 287,3 A – Valore ottimale amperaggio batteria servizi

Infine, per sapere il valore minimo dell’ amperaggio della batteria servizi che si può istallare per un impianto elettrico di bordo e sotto il quale è meglio non scendere mai, si deve moltiplicare il valore totale dell’assorbimento servizi giornaliero espresso in Ampere, per il coefficiente 0,85 definito “fattore di correzione”:

169 x 0,85 = 143,65A – Amperaggio minimo  batteria servizi

SCELTA ACCUMULATORI IN FUNZIONE DELLA POTENZA DEI MOTORI

batterie al gel

Non mi dilungo nello spiegare come i valori di amperaggio di una batteria di avviamento vengono calcolati in funzione della potenza dei motori utilizzati e servirebbe a poco visto che la maggioranza dei diportisti non sono del settore e sono convinto che è inutile tediarli con teorie e quant’altro, dando per scontato i valori in Ampere necessari ad una batteria di avviamento in funzione della potenza dei motori per cui devono essere utilizzate.

L’amperaggio necessario ad una batteria di avviamento è la quantità di corrente necessaria ad avviare a freddo il motore, vincendo non solo la forza della compressione nei cilindri, ma anche la densità dell’olio. Infatti, a freddo ed in inverno, per esempio, questa condizione non è cosa da poco, specialmente per i motori diesel che hanno un rapporto di compressione elevato. Inoltre, sono da considerare anche le resistenze meccaniche dovute agli attriti interni dei motori, come le parti in movimento ecc…

In sintesi, dalla tabella di seguito indicata si possono dedurre i valori adeguati in Ampere delle batterie di avviamento, da montare sulla propria barca in funzione della potenza dei motori utilizzati:

I valori indicati si intendono per impianti a 12V

 Potenza motori  Capacità batteria avviamento motore
 CV/KW  Ampere
 10/7,35  60 A
 20/14,7  65 A
 25/18  70 A
 40/29  80 A
 80/59  110 A
 95/70  140 A
 110/81  140 A
 145/107  140 A
 150/110  140 A
 200/147  180 A
 210/155  180 A
 240/177  180 A
 270/199  180 A
 320/236  110 x 2 A
 370/272  110 x 2 A
 440/324  180 x 2 A
 630/464  190 x 2 A

SCELTA DEL TIPO DI BATTERIE DA UTILIZZARE E MANUTENZIONE

E’ estremamente importante, ai fini del rendimento e della durata delle batterie sia di avviamento per i motori e stazionarie per i servizi, che esse siano di un certo tipo. Inoltre, esse richiedono determinati accorgimenti per la manutenzione. Per le imbarcazioni, con tutti i tipi di motorizzazioni, suggerisco di non acquistare mai più batterie ad acido aventi le celle da rabboccare periodicamente con acqua distillata, poiché oltre ad essere tecnologicamente sorpassate, hanno una scarsa capacità di ricarica che, da nuove dopo qualche mese si utilizzo si riduce di una percentuale rilevante e presentano anche due difetti non trascurabili:

  • Il rabbocco di acqua distillata da eseguire ogni qualvolta nelle sei celle da due Volts ciascuno si nota che il livello è al di sotto di quello minimo  indicato sulla carcassa trasparente in polietilene. Inoltre, nel caso di lavoro gravoso della batteria nel periodo estivo, causa l’ innalzarsi della temperatura, il liquido presente nelle celle delle batterie tende ad evaporare con conseguente riduzione della capacità dell’accumulatore di immagazzinare corrente e del danneggiarsi delle piastre che, rimanendo scoperte tendono a fosfatarsi, riducendo la capacità di corrente disponibile fino a ridursi di molto, rendendo successivamente la batteria inservibile.
  • Il secondo è un problema molto serio che in casi estremi può provocare danni gravi. Infatti, gli accumulatori ad acido durante la ricarica sviluppano un certa quantità di idrogeno che si diffonde nel vano dove esse sono alloggiate. Pertanto, è importantissimo che tale ambiente non sia angusto e che sia dotato di elevata ventilazione, in modo da evitare concentrazioni molto pericolose di idrogeno. Inoltre, in tali ambienti per nessun motivo devono verificarsi possibilità di scintille, perché una eventuale esplosione in presenza di idrogeno concentrato in spazio angusti non solo sarebbe fortissima, ma potrebbe anche essere fatale per le persone eventualmente coinvolte in un evento simile.

Nella nautica da diporto, in sostituzione delle batterie ad acido, per i motivi esposti, dovrebbero essere definitivamente bandite. Infatti, oggi sono presenti sul mercato  le batterie al gel che hanno un grado di affidabilità decisamente superiore a quelle ad acido, con le quali non si possono fare paragoni. Inoltre, gli accumulatori al gel sono completamente sigillati e durante la ricarica non possono sviluppare idrogeno, tenendo lontano i pericoli esposti nelle righe… ed ancora:  nel caso di rottura dell’involucro che contiene le piastre dell’accumulatore essa continua a funzionare tranquillamente senza fuoriuscita di acido o del gel. Un vantaggio estremamente importante ai fini della sicurezza, sia delle persone che dell’ambiente. Altro vantaggio è che la batteria al gel sigillata può essere utilizzata in qualsiasi posizione. E’ anche da considerare che una batteria ad acido non riesce mai a ricaricarsi totalmente, e non riesce mai a riportarsi al valore nominale degli Ampere. Una batteria nuova, dopo poco utilizzo riduce la sua quantità di corrente disponibile, che  può arrivare al massimo al 60% di quella nominale. Con il passare del tempo questo valore tende sempre a diminuire fino al punto in cui aumentando la resistenza interna delle celle, la batteria non si ricarica più e deve essere sostituita.

Questo fenomeno sulle imbarcazioni da diporto è frequente, anche perché le uscite in mare durante il periodo estivo, nella maggioranza dei casi, sono poche decine e quindi la batteria ad acido ha molti avviamenti e poche opportunità di ricarica e questo ne riduce ulteriormente la vita.

Le batterie anche se non utilizzate sono soggette ad auto scarica e quelle ad acido in pochi mesi se non si ricaricano periodicamente, scendendo il voltaggio a valori prossimi ai 10 – 11 Volt diventano irrecuperabili perché aumenta la resistenza interna delle piastre, che non accettando più la ricarica rendono necessaria la loro sostituzione.

Grande importanza ha la manutenzione delle batterie nella nautica da diporto. Essa è semplice e va fatta per i morsetti dei cavi di potenza che vanno:

  • ai motori
  • all’impianto elettrico di bordo
  • ai poli delle batterie

Di seguito le specifiche:

  • Smontaggio, pulizia ed ingrassaggio dei morsetti. Si procede prima alla spazzolatura eliminando eventuali residui di ossidazione ed al termine di tale operazione i morsetti devono ritornare come nuovi. Diversamente, se appaiono comunque danneggiati è meglio sostituirli.
  • Anche i poli delle batterie devono essere puliti mediante spazzolatura con un apposito attrezzo, quindi ingrassati bene, insieme ai morsetti. Per tale operazione è indicato l’uso di vasellina filante disposta in modo tale che nessuna delle parti interessate rimanga a contatto con l’aria. Questo accorgimento evita la fosfatazione che spesso notiamo sui morsetti non ingrassati che si presentano corrosi nelle loro parti e spesso impossibili da svitare, richiedendo la tranciatura per poterli sostituire. I morsetti ossidati riducono notevolmente il passaggio di corrente dalla batteria all’impianto elettrico di bordo, rendendo difficoltoso anche l’avviamento dei motori che, nei casi più critici, potrebbe anche non riuscire più ad avviarsi. Inoltre, per l’impianto dei servizi elettrici di bordo, i morsetti ossidati nel caso di forti assorbimenti possono arrivare ad isolarsi dal polo della batteria a cui sono serrati causando  l’interruzione del passaggio di corrente necessaria ai servizi o all’avviamento dei motori. La situazione descritta verificandosi mentre si è in mare è alquanto pericolosa, specialmente in condi meteo non favorevoli ecc.. e ricordando quel vecchio detto che recita: “per mare non ci sono taverne”..  meglio provvedere preventivamente alla salutare manutenzione dei morsetti e delle batterie prima di andar per mare.

Le batterie al gel possono anche scaricarsi quasi a zero, ma se la barca è caricabatterie-sbc-250-quick-equipaggiata con un caricabatterie elettronico specifico ad esse dedicato, dotato anche di un sensore termico che rileva  la temperatura dell’elettrolito durante la ricarica, regolandone automaticamente la giusta quantità di corrente da fornire, esse possono ritornare in efficienza funzionando regolarmente. Inoltre, nel periodo invernale, se la barca è custodita a terra in un luogo coperto, si può anche lasciare il caricabatterie inserito per lunghi periodi, perché provvederà automaticamente a mantenere la batterie nella giusta efficienza e  pronte all’uso in qualsiasi momento. Questa possibilità assicura un corretto ciclo di vita a questo tipo di batterie, che costano mediamente circa un 40% in più rispetto a quelle ad acido, ma hanno in cambio un rendimento decisamente migliore e costante, oltre ad essere al top per la sicurezza.

I caricabatterie elettronici convenzionali non sono dotati del sensore di rilevamento  della temperatura dell’elettrolito e lavorano erogando correnti più forti che non permettono una corretta ricarica,  limitando il rendimento e la vita della batteria. Altro vantaggio delle batterie al gel è che possono lavorare in qualsiasi posizione. Infine, esse dispongono di correnti di spunto elevate che consentono  un avvio migliore e più veloce dei motori, specialmente per quelli diesel che hanno un elevato rapporto di compressione.

Un avvio veloce dei motori consente una economia sul consumo di corrente disponibile, diminuendo anche lo sforzo dei motorini di avviamento, con minore usura delle spazzole e delle boccole degli stessi, il tutto a vantaggio dell’efficienza e della sicurezza.

Spesso alcuni rivenditori di accumulatori, nonché alcuni cantieri sconsigliano ai diportisti l’uso delle batterie al gel adducendo futili motivazioni, tra cui la balla colossale che esse durano di meno e costano di più. Tutto falso!! La verità è che le batterie al gel richiedono un corretto impianto elettrico come ho esposto nelle righe, ma hanno una durata di gran lunga migliore rispetto alle batterie ad acido che, al contrario costano meno, ma durano tanto meno ed in determinate condizioni sono poco affidabili, andando facilmente in crash. Per le batterie di avviamento, nel caso il motore stenta a partire il rischio di rimanere in mare è notevole…

Si deduce da queste osservazioni che nel diporto nautico del mercato degli accumulatori, i commercianti del settore preferiscono le batterie ad acido perché esse richiedono un minore investimento di capitale e vendendone tante causa la scarsissima durata, ne traggono maggiore utile. Ovviamente, non tutti i commercianti di accumulatori sono eguali, ma false informazioni tecniche e politiche commerciali scorrette arrecano danni agli ignari diportisti, propinando quello che a loro fa più comodo. Nel caso specifico offrono un prodotto decisamente inferiore di qualità ed affidamento, anche se più economico.

ATTENZIONE ALLE SOLUZIONI PERICOLOSE

Mi è capitato spesso di vedere impianti elettrici realizzati malissimo e con serie problematiche, come quello che si vede nella foto di seguito pubblicata:

impianto elettrico

Impianto elettrico prima di un restauro… pericolosissimo!!

Questa incredibile foto l’ho scattata recentemente su una barca degli anni ’80 equipaggiata con motori  nuovissimi a “benzina”, ma con un impianto elettrico pericolosissimo e definirlo “esplosivo” è dire troppo poco.

Da notare sulla sinistra della foto i morsetti a vite presenti in aria libera nel vano in cui alloggia la bombola del gas. Inoltre, i cablaggi dei due motori che vanno alle chiavi di avviamento ed i cavi delle manette sono collegati “saldamente” alla bombola del gas mediante una fascetta in nylon autostringente. Il tutto a pochi centimetri dal serbatoio della benzina che si trova sotto la bombola del gas!!!

Insomma, una soluzione che definirla “ESPLOSIVA” è troppo poco. Tutto questo denota “ignoranza” da parte degli addetti ai lavori, oltre ad una “infinita incoscienza”. Infatti solo un anno fa sono stati sostituiti i motori, istallando una coppia nuova a benzina, ma in tale occasione non hanno avvisato l’armatore della pericolosità dell’ impianto elettrico che andava rifatto nel rispetto delle norme di sicurezza previste ed i risultati sono quelli che si vedono in foto.

DIFFERENZA TRA LA BATTERIA DI AVVIAMENTO E QUELLA STAZIONARIA

restauro barche

Le batterie d’ avviamento forniscono una corrente molto elevata necessaria per far partire i motori a scoppio, però hanno una durata limitata della loro carica. Esempio: se tentiamo di avviare ripetutamente un motore che non parte  per qualche problema tecnico ed insistiamo molto in tal senso, notiamo che in circa sette otto minuti la batteria non ha più la quantità di corrente necessaria per continuare nel tentativo di avviare il motore che  gira più lento, fino a d immobilizzarsi.

Risultato:

La batteria ha esaurito la sua quantità di corrente istantanea ad alto amperaggio necessaria per avviare il motore. Occorrerà quindi ricaricare la batteria, risolvere il problema tecnico del motore che non parte e quindi ripristinare il normale ciclo d’uso della batteria. E’ importantissimo che i motori siano sempre a punto, con filtri aria e carburante puliti, candele sempre in ottime condizioni d’uso, pompe carburante ed iniettori efficienti. Solo così si possono avere avviamenti veloci e con poco dispendio di energia. Il tutto si traduce in un allungamento della vita della batteria, avviamenti sempre veloci ed efficienti ed una notevole sicurezza di esercizio.

batteria optima

Le batterie stazionarie, a differenza di quelle di avviamento, non hanno una corrente di spunto notevole, invece hanno la possibilità di fornire correnti costanti ed a lungo tempo, con il vantaggio che usando questo tipo di batteria per i servizi di bordo quali:

  • GPS,
  • VHF,
  • radar,
  • pompa di sentina,
  • autoclave,
  • autoradio,
  • verricello ecc.

se ben scelte in funzione dei consumi di corrente, come dalla prima tabella pubblicata all’inizio di questo articolo, esse danno un servizio che dura molte ore prima che si possano scaricare e quindi rendere necessaria la dovuta ricarica che può avvenire collegando il caricabatterie di bordo alla rete monofase (220V) della banchina, oppure mediante generatore di bordo che erogando la tensione 220V monofase, permette al caricabatterie elettronico di ricaricare le batterie.

batterie stazionarie

Si può anche, mediante un partitore di carica adeguato, collegare la batteria dei servizi all’alternatore  del motore che ricarica la batteria di avviamento. In questo modo, quando si è in movimento la batteria dei servizi si ricarica, fermo restando che il caricabatterie elettronico collegato alla rete di terra o ad un generatore di bordo, è la migliore soluzione per una valida ricarica.

MANUTENZIONE QUADRI ELETTRICI – SCATOLE FUSIBILI- INTERRUTTORI MAGNETOTERMICI-FUSIBILI A VETRO-FUSIBILI A LAMA- MORSETTERIE ECC…

I quadri elettrici, le scatole fusibili, gli interruttori magnetotermici, i vari tipi di fusibili presenti sugli impianti elettrici di bordo non hanno bisogno di una manutenzione difficile. Tuttavia, conviene sempre lubrificare con opportuno spray per contatti elettrici i punti di contatto dei fusibili ed i punti di serraggio dei fili che è meglio se vengono trattati con vasellina filante, per evitare che per effetto della salsedine ed umidità salmastra presente nell’aria, questi punti di contatto si possano ossidare, provocando dispersioni di corrente che possono pregiudicare ed anche danneggiare le utenze collegate.

Quello esposto è un semplice accorgimento che migliora l’efficienza dell’impianto elettrico di bordo, assicurando un funzionamento costante di tutti i servizi e senza cattive sorprese, specialmente se ci troviamo in mare in qualche luogo ameno dove trovare un elettronauta per qualche problema all’impianto di bordo non è cosa semplice, né economica, perché si sa benissimo che se c’è qualche tecnico disponibile, data la circostanza tendono a chiedere cifre non indifferenti, magari per una stupidaggine.. e sapendo che l’occasione fa l’uomo ladro…  prevenire e fare la giusta manutenzione a tutta la barca, non solo all’ impianto elettrico, vuol dire fare vacanze serene… il tutto fa bene alla salute ed alla propria tasca.

Diportista avvisato….

Se avete dubbi o domande da fare sull’impianto elettrico di bordo, problematiche di vario genere, come fare un collegamento, come aggiungere un’utenza ecc… potete telefonare o scrivermi, vi risponderò rapidamente.

  • Giacomo Vitale: 380 90 15 772

(fine seconda puntata)