> >Elettricità> La produzione di energia a bordo

La produzione di energia a bordo

Diversificare le fonti di energia a bordo


Su una barca sono presenti molti elementi che consumano energia: i frigoriferi, le luci di navigazione, le luci di ormeggio, i VHF, l'illuminazione interna, gli strumenti di navigazione, le pompe di sentina, ecc.... Questa energia, necessaria alla sicurezza e al comfort, è tratta dalle batterie di bordo che devono quindi essere ricaricate regolarmente.

 

L'essenziale:

Esistono numerose soluzioni per la ricarica delle batterie di una barca, come il collegamento diretto al molo, che funziona come una qualsiasi presa a muro di un edificio, oppure la ricarica attraverso mezzi autonomi imbarcati:
• L’alternatore (motore o albero di trasmissione) che trasforma l'energia prodotta dal motore in energia accumulabile.
• La pala eolica che trasforma l'energia del vento.
• L’ idrogeneratore che trasforma l' energia generata dallo spostamento dell'acqua in navigazione.
• Il pannello solare che trasforma l'energia dei raggi solari.
• Il gruppo elettrogeno, fisso o portatile, che trasforma il carburante (benzina o diesel) in energia.
• La pile a combustibile che trasforma il metanolo contenuto al proprio interno in energia compatibile con la propria batteria.

 

 

Le pale eoliche

Una pala eolica trasforma l’energia meccanica in energia elettrica sotto effetto della forza del vento. La rotazione delle pale fa girare un generatore. La potenza liberata è proporzionale alla velocità di rotazione.

Qualunque sia il mese dell'anno la pala eolica apporta un’energia significativa (25 Ah al giorno come minimo - media di giugno). La produzione è ovviamente maggiore durante i mesi invernali quando c'è più
vento. La potenza delle pala eolica marine presenti sul mercato varia da 60 a 400 Watt, ossia per una produzione di varie decine di ampere, il che equivale ad una presa di corrente a molo.

 

  

La resa indica la percentuale di energia resistita dal sistema, perché qualsiasi sistema energetico genera delle perdite di funzionamento. Una batteria per esempio restituisce l'85 % del totale dell'energia accumulata. Le pale eoliche qui sopra hanno un tasso di resa del 30-50% a seconda del modello, bi-tri pala o multi pala. 

Gli idrogeneratori

Un idrogeneratore funziona sullo stesso principio di una pala eolica. La differenza è che l'energia da trasformare non viene dal vento ma dalla velocità della barca. Trascinando un'elica sulla scia della barca si fa girare un motore che segue lo stesso principio di una pala eolica. Questo tipo di generatore di energia è performante nelle andature portanti quando il vento apparente è debole. Un idrogeneratore può produrre5AH a 5 nodi (60 W), un apporto energetico di tutto rispetto. 

I pannelli solari

Un pannello solare funziona attraverso un effetto fotovoltaico, ossia grazie alla creazione di una forza elettromotrice legata all'assorbimento di energia luminosa in un solido. Un pannello è costituito da un insieme di microcellule assemblate in serie che permettono di ottenere una tensione di 12 Volt. La potenza di un pannello solare è funzione della superficie, ossia del numero di cellule fotovoltaiche. Esso rappresenta un mezzo efficace e silenzioso per disporre di energia a bordo, soprattutto in estate. Bisogna però tenere presente che, in funzione della stagione e del luogo di navigazione, la produzione può variare sensibilmente.  La potenza annunciata dai costruttori è calcolata per convenzione sulla base di un livello di luce solare dato su una superficie piana orizzontale di 1000 W/m². 

In realtà la potenza utile è funzione del livello di luce, dell'orientamento e dell'inclinazione. La difficoltà maggiore riguarda l'orientamento perché la posizione del sole rispetto alla Terra varia nel corso dell'anno. Nell'emisfero boreale generalmente i pannelli sono orientati verso sud. Esistono vari tipi di pannelli solari.
In funzione dei materiali utilizzati e della tecnica di costruzione i pannelli solari hanno resa differente.

• Pannelli monocristallini: questa tecnologia è la più performante in termini di resa perché essi sono fabbricati a partire da lastre di cristallo puro.

• Pannelli policristallini: In questo caso i cristalli sono ricostituiti a partire da frammenti di cristallo. La loro resa è minore, i migliori raggiungono una resa del 15%.

• Amorfi: in questo caso non si tratta di cristalli ma di atomi organizzati in strati omogenei. La resa è molto più debole, dell'ordine del 6%. Il vantaggio risiede nel fatto che questi pannelli esistono in versione flessibile e quindi più facilmente orientabili e adattabili all'architettura navale.

La tecnologia più diffusa è quella del pannello policristallino, molto meno caro del monocristallino ma con una differenza di resa risibile.

Gli alternatori

Su una barca il mezzo più rapido e più diffuso per ricaricare un parco batterie è l'alternatore. In generale è installato di serie su tutti i motori. Funziona quando il motore è in movimento. Un alternatore con una regolazione basica (come avviene nella maggior parte dei casi) permette, al massimo, di ricaricare la batteria all'80 %. La potenza di un alternatore marino deve essere compresa tra 1/3 e 1/4 della capacità del parco batteria da ricaricare. Esso deve essere dotato di un regolatore di carica.

La pila a combustibile

Essa permette di generare elettricità direttamente a partire da un carburante. E' leggera e consuma poso Il suo combustibile, il metanolo, è biodegradabile Nella Mini Transat essa è la soluzione adottata dalla maggior parte dei concorrenti.

Il gruppo elettrogeno

Un gruppo elettrogeno è il mezzo più rapido in caso di urgenza lontano da un porto per ricaricare un parco batteria. Può essere portatile e funzionare a benzina o fisso e funzionare a gasolio. Un gruppo fisso permette di ricaricare al 100% la batteria ma non può essere installato su barche di meno di 10 metri. Funziona attraverso il carica batterie di bordo.

 

Dotazioni supplementari:

Il regolatore du carica è vivamente consigliato per tutte queste soluzioni di generazione di energia. Esso permette di proteggere le batterie dalla sovraccarica e gli elementi elettrici dalle sovratensioni. 

Una diagnosi energetica della barca permette di definire la migliore soluzione di energia alternativa in funzione del tipo di ormeggio e di navigazione.


Avvisami! Offerte e vantaggi