Kupujecie stary jacht w Szwecji. Jacht miał kiedyś instalację odpowiadajacą potrzebom tamtych czasów, tamtych odbiorników, czyli biedną. Ząb czasu, ząbki szczurów oraz kruszenie się izolacji zrobiły swoje. No i różnego rodzaju naprawy oraz modernizacje.
Musicie być dzielni.
Reperacje wykluczone !
Tadeusz Lis radzi jak się zabrać do roboty.
Bez zwłoki do trupa !
Żyjcie wiecznie !
Don Jorge
---------------------------------------------
Podłączamy źródła prądowe do instalacji jachtowej
W ciągu kilku ostatnich dni pomagałem przyjacielowi kupić wymarzony jacht. Dziesiątki maili, wiele godzin rozmów z większością morskich państw Europy. To co mnie uderzyło, to powtarzający się refren wypowiedzi sprzedających, który dla 25 letniego jachtu brzmiał prawie zawsze tak samo: Charging is ok., but the rest of installation…. I tu następowało enigmatyczne od: “check must be done” – co oznacza, że kiedyś na oczach właściciela coś zadziałało i poruszając kabelkami, kopiąc w panel rozdzielczy i szarpiąc kable w maszcie być może coś się zaświeci.. do „definitively must be upgraded, you see…” – co oznacza, że należy ją wypruć i położyć od nowa.
Zatem w tym odcinku zajmiemy się właśnie „the rest of instalation” pochylając się wyłącznie nad jednym zagadnieniem: jak właściwie naładować akumulatory. Odbiorami zajmiemy się w następnych odcinkach. Mam nadzieje, że uważni Czytelnicy przeczytali poprzednie odcinki publikowane u Don Jorge i wiedzą już wszystko adaptacji i nakłanianiu przekonstruowanych alternatorów do wiernej służby na morzu.
Zacznijmy od bazowego, teoretycznego schematu instalacji:
Rysunek 1 - schemat poglądowy instalacji elektrycznej
Dlaczego teoretycznego? Ponieważ instalacji jachtowej powinniśmy mieć co najmniej 2 rozdzielone banki akumulatorów – jeden hotelowo-nawigacyjny, a drugi dedykowany wyłącznie do rozruchu silnika. Mamy teraz cztery główne standardy rozwiązań. Spośród nich wybierzecie mutacje, która będzie najbardziej odpowiednia dla Waszego jachtu.
Zaczniemy od najbardziej tradycyjnego, najtańszego i najbardziej uciążliwego wariantu rozdziału zasilania. Bazuje on na jednym alternatorze i przełączniku żargonowo nazywanym 1,2, 1+2.
Rysunek 2 Wygląd typowego przełącznika stosowanego w rozdziale prądu ładowania na dwa banki aklumulatorów
Jak taki przełącznik jest zbudowany? Konstrukcja jego jest bardzo prosta. Jednak jak pisałem już wcześniej kupujemy je zawsze z najwyższej półki. Dlaczego? Ponieważ w tanich przełącznikach, pomijając korodujące styki, ich rozwiązanie nie gwarantuje nam takiej funkcjonalności jak na rysunku, to znaczy, że przy przełączaniu akumulatorów w trakcie pracy silnika alternator jest stale pod obciążeniem. Jeżeli jest inaczej, to zajrzyj do wcześniejszych artykułów i postów Kolegów, jakie są przykre tego konsekwencje.
Rysunek 3 Konstrukcja wewnętrzna przełącznik 1,2, 1+2
No dobrze. Ale jak ma działać taki układ? Prosto. Do każdego akumulatora podłączamy woltomierz (są one na tyle tanie, że nie warto komplikować sobie życia instalacją dodatkowego przełącznika). Jeżeli jednak chcemy dla oszczędności mieć tylko jeden woltomierz to włączamy go w układ jak na poniższym rysunku.
Teraz woltomierz będzie pokazywał:
a. Przy pracującym silniku pokazywane jest napięcie ładowania akumulatora
b. Przy wyłączonym silniku w położeniu 1 napięcie akumulatora rozruchowego
c. Przy wyłączonym silniku w położeniu 2 napięcie akumulatora hotelowego
d. Przy wyłączonym silniku w położeniu 1+2 napięcie średnie połączonych akumulatorów
Uwaga! W tym rozwiązaniu połączenie 1+2 nie ma żadnego sensu. Używamy jednak tego wyłącznika (w wykonaniu BlueSea) ze względu na funkcję AFD zabezpieczającą alternator (patrz wcześniejsze artykuły, gdzie podałem schemat jego wpięcia w obwód prądu wzbudzenia alternatora).
e.
..
Rys.4
Dlaczego jednak sugerowałem użycie 2 woltomierzy? Ponieważ licho nie śpi (a na jachcie w wysokim morzu jest szczególnie bezsenne) i może się zdarzyć, że niepostrzeżenie będzie się rozładowywał akumulator rozruchowy. Takie przypadki przytrafiały mi się na czarterowanych jachtach, w których kultura obsługi technicznej jest zazwyczaj pod zdechłym psem. Myślę, że dokładna obserwacja przyrządów to dobry nawyk – zawsze dużo łatwiej jest zapobiegać niż leczyć.
Zamieściłem tutaj klasyczny miernik laboratoryjny (wychyłowy), gdyż jego cena wynosi około 10 zł. W najdroższym rozwiązaniu możemy wpiąć tutaj wodoodporną kombinację woltomierza i amperomierza (około 160 zł). Obserwowanie prądu ładowanie jest niezwykle pouczające. Jeżeli dodatkowo zastosujemy regulacje prądu wzbudzenia alternatora Krzyśka Putona (publikacja na SSI wkrótce), to mamy 100% gwarancji nie tylko pełnego naładowania akumulatorów, ale też ich istotnie dłuższej żywotności. Według mojej obserwacji starannie konserwowany tani, klasyczny akumulator w technologii wapniowej potrafi na jachcie pływającym po Bałtyku wytrzymać 6-7 lat, a nie 3 (na ciepłych wodach trochę krócej).
Tak wygląda przykładowy zintegrowany woltomierz i amperomierz
Rysunek 5 Przykład zintegrowanego woltomierza i amperomierza
Jakie są wady tego prostego rozwiązania? Przede wszystkim musimy pamiętać, aby ręcznie przełączać ładowanie. Używanie przełącznika w pozycji 1+2 (praktykowane na jachtach klubowych) prowadzi szybko do uszkodzenia jednego z banków z powodu permanentnego niedoładowywania.
Czy można to zautomatyzować? Tak – na trzy sposoby. Pierwszy z nich jest tani, prosty, ale obciążony pewną wadą genetyczną (o czym za chwilę). W rozwiązaniu tym użyjemy separatora diodowego.
Rysunek 6 Schemat ideowy separatora diodowego
Każda z diód działa jak zawór jednokierunkowy nie dopuszczając, aby akumulatory rozładowywały się wzajemnie. Skąd wziąć diody?
Rysunek 7 - przykład diod przystowanych do zamontowania na radiatorze
Kupicie je na aukcja w cenie od 2 do 20 zł za sztukę. Najtańsze i bardzo dobre jakości są z rosyjskiej elektroniki wojskowej. Powinny mieć parametry 75-100 A /300-600 V. (są najbardziej typowe). Instalujecie je zawsze na radiatorze – ale uwaga – na miedzianym, a nie aluminiowym, ze względu na środowisko morskie.
Jakie są zalety tego rozwiązania? Bezobsługowość. Wady? Niestety na diodzie występuje spadek napięcia rzędu 0,7 V. Istnieją diody z mniejszym spadkiem napięcia – rzędu 0,3 V (Schottky’go). Ale mimo wszystko jest to problem, jeśli nie zastosujecie regulowanego wzbudzenia alternatora.
Jeżeli zastosujecie, to problem w ogóle nie występuje, gdyż po prostu w ustawieniach skorygujecie wartość napięcia na wyjściu z alternatora. Jeżeli regulator wzbudzenia, taki jak projektuje Krzysiek Puton dla SSI, będzie odczytywał napięcie na zaciskach akumulatora, to problem w ogóle nie wystąpi – korekta będzie następowała automatycznie.
Niestety przy długich przelotach na silniku układ ten jest niebezpieczny. Zauważmy, że dwa banki są połączone faktycznie równolegle. Zatem mniejszy akumulator rozruchowy naładuje się szybciej, zanim naładuje się głęboko rozładowany akumulator hotelowy. Czyli przy długiej pracy doprowadzimy do gazowania akumulatora rozruchowego i jego uszkodzenia. Tani pomysł na uniknięcie? Zastosowanie przełącznika 1,2, 1+2 i uwaga: STANDARDOWA PRACA W TRYBIE 1+2 oraz monitoring stanu każdego z nich. Gdy widzimy, że akumulator rozruchowy osiągnął już stan naładowania przełączamy ręcznie całość ładowania na hotelowy (i prosimy Anioła Stróża, aby nam przypomniał potem o powrocie do układu 1+2.
Istnieją również inne i eleganckie (ale nie tanie) rozwiązania. Poniżej przykład separatora bezstratnego Argofet oraz jego sposób podłączenia do instalacji. Podobnie do opisanych wyżej diodowych izolatorów baterii akumulatorowych, izolatory FET pozwalają na jednoczesne ładowanie dwóch albo więcej baterii z jednego alternatora (lub pojedynczego prostownika sieciowego, gdy zasilamy nasz jacht z lądu). Ich zaletą jest to, że w przeciwieństwie do izolatorów diodowych, izolatory FET mają znikome straty napięcia. Spadek napięcia jest mniejszy niż 0,02-0,03 V przy małych prądach i średnio około 0,07 -0,1V na większych prądach. Dodatkowe wyprowadzenie jest niezbędne, aby można było wzbudzić alternator
Rysunek 8 Przykład separatora dzielącego prąd na akumulator rozruchowy oraz dwa niezależne akumulatory hotelowe
Bardzo sobie cenię rozwiązania polskiej firmy Intelle. Oto przykład bardzo łatwo konfigurowalnego podłączenia separatora tej firmy do 4 niezależnych akumulatorów.
Rysunek 9 Rozwiązanie polskiej firmy Intelle. Proszę zwrócić uwagę na łatwość konfigurowania połączenia mikrprzełącznikami
W Intelle możecie kupić też istotnie tańsze rozwiązania – które dobrze się sprawdzą przy prostszych instalacjach.
Rys. 10
Więcej informacji technicznych oraz cenniki znajdziecie na http://www.intelle.pl/
Trzecie sposób to użycie separatora przekaźnikowego. Oto schemat ideowy. Tego konkretnego modelu użył Edek Zając przygotowując się do startu w Jester Challenges. Rozwiązanie takie skopiowałem jako tymczasowe na mojego Donalda. Docelowo mam zamiar zastosować rozwiązanie z dwoma osobnymi alternatorami. Oto ono:
Rysunek 11. Rozwiązanie z "Holly" Edka Zająca
Jak działa taki układ? W czarnej skrzyneczce znajdują się dwa przekaźniki sterowane przez układ pomiaru napięcia. Gdy w zadanym czasie napięcie na akumulatorze rozruchowym osiągnie zadaną wartość przekaźnik odłącza go i załącza ładowanie akumulatora hotelowego. Jednocześnie cyklicznie bada napięcie na akumulatorze rozruchowym. Jeśli spadnie ono – ładowanie zostanie przekierowane do akumulatora rozruchowego. Ponieważ przełączanie odbywa się za pomocą przekaźników nie ma tutaj spadków napięć na zaciskach akumulatora – jak w przypadku separatorów diodowych.
Poniżej zamieściłem rzeczywisty diagram pokazujący w szczegółach zabezpieczenie takiej instalacji oraz zalecane zwymiarowanie.
Rys. 12
Podsumowując: mamy cztery sposoby rozdzielenia ładowania na dwa banki akumulatorów.
1. Użycie ręcznego przełącznika
2. Użycie separatora diodowego stratnego
3. Użycie separatora diodowego bezstratnego
4. Użycie separatora przekaźnikowego
To klasyka rozwiązań. Który z nich uważam za najlepszy? Opisany wcześniej sposób 5 – dwa niezależnie regulowane alternatory. Instalacja jest prosta, a na wypadek awarii alternatora zawsze potrafimy przełączyć ładowanie na drugi alternator.
I jeszcze na koniec krótka analiza funkcjonalno-ekonomiczna.
Rozwiązanie |
Zalety |
Wady |
Średni koszt realizacji |
Użycie ręcznego przełącznika |
Prostota, niski koszt |
Nieodporność na roztargnienie kapitana. Wymaga czujnego monitoringu |
Około 80-120 zł |
Użycie separatora diodowego stratnego |
Bezobsługowość, niski koszt przy wykonaniu własnym |
Spadek napięcia na diodach. Układ nie nadaje się do zastosowania, jeśli nie możemy regulować napięcia ładowania alternatora |
20-300 zł (wykonanie własne i wykonanie fabryczne) |
Użycie separatora diodowego bezstratnego |
Bezobsługowość, nie jest wymagana korekta napięcia ładowania w większości przypadków. |
Stosunkowo wysoki koszt. W określonych sytuacjach ryzyko uszkodzenia jednego z akumulatorów (przeładowanie) |
500-850 zł i więcej |
Użycie separatora przekaźnikowego |
Bezobsługowość, nie jest wymagana korekta napięcia ładowania |
Stosunkowo wysoki koszt |
700-1000 zł |
Dwa osobno regulowane alternatory |
Rozwiązanie o najwyższej pewności działania |
Wymaga wykonania konstrukcji mechanicznej mocującej nowy alternator. W ciasnej komorze silnika może być kłopot z miejscem |
500-800 zł |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ilustracja do komentarza Tadeusza
----------------------------------------------------------------------------------------------
Ilustracje do komentarza z dnia 20 lutego 2013
regulator baterii słonecznej
Zintegrowany System Ładowania i Zabezpieczania Akumulatorów
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
na rys 1 najwyrazniej instalacja jest typu samochodowego, czyli
prowadzimy kable po plusie, a minus idzie do masy. Wszystkie poradniki
sugeruja jednak nieuzywanie rozwiazan samochodowych na morzu i
prowadzenie wszystkich instalacji kablami dwuzylowymi. Czy na rysunku
jest to tylko uproszczenie, czy tez stoi za tym jakas glebsza mysl?
Dzieki za swietne instrukcje techniczne. Jeszcze troche, a SSI osiagnie
poziom technicznego czasopisma PALSTEK ;) (co byloby bardzo pozadane,
albowiem takiego pisma na rynku brak).
Zyj wiecznie,
Marek
Dociekliwość Kolegi Marka – jak wszystkich dociekliwych Kolegów – jest kapaniem miodu na moje serce. To jest rysunek uproszczony. Wzorcowo wykonana instalacja powinna mieć 2 szyny masowe – tak, jak to opisaliśmy z Jurkiem w tym artykule http://www.kulinski.navsim.pl/art.php?id=2112&page=0 . Są to szyny: prądowa oraz uziemiająca. Mimo, że są one połączone grubym kablem dokładnie w jednym miejscu muszą być fizycznie dwoma różnymi przewodnikami. Jako drogi substytut można stosować kable dwużyłowe – być może ta wersja dla amatora jest łatwiejsza do wykonania i zrozumienia. Wtedy wszystkie powroty (-) muszą się zbiec w jednym miejscu (tablica rozdzielcza ?) i stamtąd prowadzimy gruby kabel do listwy uziemiającej.
Nie łączymy go do minusa akumulatora i na naszym własnym jachcie unikamy typowego rozwiązania stoczniowego –to jest łączenia go do masy silnika. Jestem teraz trochę zajęty, więc nie mogę napisać obszerniej o ochronie korozyjnej jachtu (nawet drewnianego) – ale proszę uwierzcie mi na chwilę na słowo. Dolna szyna uziemiająca musi być podłączona do płyty zanurzonej w wodzie typu Dynaplate lub do stalowej płetwy (jak u mnie na Donaldzie)
Kolego Marku, co to jest PALSTEK*)?
Mi się to kojarzy (chyba niesłusznie) z niemiecką nazwą węzła cumowniczego…:-)))
Pozdrawiam. T.L.
-----------------------------
*) Odpowiadając Markowi miałem na myśli, że PALSTEK to oczywiście węzeł ratowniczy. T
========================================
(Ilustracja pod newsem)
PALSTEK, to, jak slusznie zauwazyles, wezel ratowniczy, ale nie
pomyliles sie zbytnio piszac, ze to wezel cumowniczy, albowiem w ten
wlasnie sposob jest on wykorzystywany w Niemczech. Po prostu jako petla
niezaciskajaca sie do rzucenia na pal lub poler. Nikt przy zdrowych
zmyslach nie bedzie wiazal naprezonej liny ciagnietej za jachtem.
PALSTEK to takze nazwa niemieckiego czasopisma zeglarskiego o profilu
technicznym. Historia tego dwumiesiecznika zaczela sie od tego, ze
obecny redaktor naczelny budowal jacht i nigdzie nie mogl znalezc zadnej
fachowej pomocy. Skonczylo sie wiec na zalozeniu wlasnego pisma. Bylo to
w latach 80-tych. Pismo ma takze swoja strone internetowa: www.palstek.de
Z tego co pamietam, to Jurek po obejrzeniu czasopisma zakwalifikowal je
jako jeden z najlepszych magazynow zeglarskich w ogole.
Zyjcie wiecznie,
Marek
Przejrzysty i zrozumialy tekst, swietne ilustracje to podstawa, zeby nawet laik cos zrozumial.
Skickat från min iPad2
Edward MROZIŃSKI
Drogi Jorge,
A propos wypowiedzi Kolegi Mrozińskiego o "Żaglach". Byłem ich zapamiętałym czytelnikiem od momentu gdy pomyślałem o pierwszym kursie żeglarskim.
I z sympatią wspominam tamte "Żagle". Od roku ich nie czytam. Miałem już dość recenzji jachtów motorowych i „pełnych akcji” opisów jakichś regat.
Pisałem w tej sprawie do Redaktora Naczelnego. Teraz zastanawiam się, które z czasopism zachodnich zaprenumerować.
Tam są rzeczy, które mnie interesują. A "Żagle" niech zmienią tytuł na bardziej pasujący „Żagle i Motory”.
Rosjanie mówią „a wsio taki żal”… Kiedyś były sobie "Żagle".
Przytulony do mieleckiej kei
Bogdan Kiebzak
Kolego Mikołaju,
mam zbędny taki woltomierz/amperomierz, chętnie go podaruje.
Bardzo dziękuję za miłe słowa. Motywują nas z Jurkiem do kontynuacji wątku.
Następny odcinek – pociągniemy instalacje dalej, zaczynając od naładowanych akumulatorów.
Pozdrawiam.
T.L.
Witam
Jestem pod wrażeniem bardzo ciekawych opis w instalacji elektrycznej .na stronie Jerzego .Kulinskiego.
Zasługują one na publikację w formie książkowej.
Czytam z zainteresowaniem poniewaz w moim jachcie chcia bym kilka rzeczy zmienić .Podoba mi się woltomierz z amperomierzem .Gdzie to moźna kupi ?Amperomierz jest na + i -?
pozdr. Witalis i od syna Jurka .
PS Edek już planuje, spotkamy się latem na Zalewie.
Drogi Kolego.
Świetnie opisałeś problem energii na jachcie, ale jest kilka problemów nierozwiązanych i sam szukam wskazówek, a mianowicie;
1. Wiadomo że jako startowy zawsze (lub w większości) używamy akumulatora kwasowego. A co byś radził, kiedy jako hotelowe stosujemy akumulatory żelowe np.: 2 x 160 Ah – ja tak mam na swojej łajbie i ładuje je tylko z lądu bo inaczej się na razie nie da.
2. Regulatory firmy Intelle może są dobre, ale ja nie lubię stosować urządzeń firm które nie dają schematów, bo w warunkach ekstremalnych musimy mieć możliwość naprawy, a miałem taki regulator i po 2 latach woda słona zrobiła swoje – czyli regulator na złom (a nie był tani). Zamieniłem na prosta konstrukcję przekaźnikową, która zdaje egzamin a szczególnie kiedy mamy kilka w zapasie.
3. Co byś radził aby zabezpieczyć akumulatory przed rozładowaniem poniżej wartości krytycznej – bo ja zrobiłem sobie układ prosty na Piszczyku który informuje mnie o spadku poniżej10.5V i to zdaje u mnie egzamin, bo wówczas przełączam na drugi ręcznie. Ale może masz lepsze rozwiązania.
Nie jestem zwolennikiem przyrządów elektronicznych bo pobierają prąd i każdy mA ma znaczenie wiec stosuje tylko wskazówkowe i to włączane gdy jest taka potrzeba. Do żelowych mam podłączone na stałe ładowarki tylko dla żelowych gdzie zawsze z lądu mogę naładować bez mojej ingerencji w przełączniki i nadzorowanie ładowania. A na wypadek rozładowania w rejsie mam agregat dodatkowy - cichobieżny. Jak na razie nigdy nie był potrzebny
Właśnie dlatego rozpatruję montaż drugiego alternatora do ładowania akumulatorów żelowych, jednak mam problem ze znalezieniem stosownej ładowarki dla akumulatorów żelowych z alternatora.
Interesuje mnie Twój punkt widzenia na ten problem – może coś skorzystam z Twojej wiedzy o ile zdecydujesz się pomóc.
Pozdrawiam
Zenon m/y "Alchemik"
(mail do Don Jorge)
-----------------------------------------------------
Szanowny Panie Kapitanie:
Z uwagą przeczytałem artykuł Tadeusza nt. elektrycznych instalacji jachtowych. Problemy, z jakimi można się w tej dziedzinie spotkać są wyspecyfikowane jasno i wyraźnie,
ale „recepta” jak ich uniknąć do poprawnego odczytania powinna być przedstawiona „ wytrawnemu aptekarzowi”…
Moje wątpliwości dotyczą niżej wymienionych zagadnień:
1.Tuż pod fotografią czerwonego przełącznika tekst jest raczej mało zrozumiał….
2.Co to jest funkcja AFD ?
3.Co to są za akumulatory w technologii wapniowej ?
4.Fotografia zintegrowanego woltomierza/amperomierza sugeruje, że jest to jakiś dwójnik, podczas gdy powinien to być raczej trójnik, bądź czwórnik.
5 Lekko wspomniano w tekście o „projekcie Krzyśka Putona dla ssi”. Można przypuszczać, że tam właśnie wyspecyfikowane są metody pokonywania problemów,
będących przedmiotem artykułu Tadeusza?
6.Rysunki dotyczące rozwiązań układowych z wykorzystaniem przekaźników niczego nie wyjaśniają, a zatem wymagałyby albo uzupełnienia, albo usunięcia z tekstu.
Mimo tych zastrzeżeń uważam artykuł za napisany „łatwo, lekko i przyjemnie” .
Oby takich było więcej. !
Pozdrowienia M. Hilsberg
Bardzo dziękuję za miłe słowa. Napisanie książki muszę odłożyć na emeryturę. Artykuły piszę w pociągach sypialnych lub poczekalniach dworców lotniczych w kwantach 10-15 minutowych. Niestety widać to jasno po ich jakości – za co muszę przeprosić cały klan SSI.
Woltomierz zintegrowany z amperomierzem można kupić np. tutaj: http://allegro.pl/woltomierz-amperomierz-miernik-hollywood-hvam-b-i3034012672.html
Uwaga! Występuje też korzystniejsza na jachcie, tańsza wersja z czerwonymi cyframi – należy szukać w sieci symbolu HVAM-B.
Amperomierz ma idealną dla nas skalę 0-250 A – pozwala aby włączyć w szereg na przykład inwerter 12/240 V dużej mocy.
Pozdrawiam. T.L.
2.Co to jest funkcja AFD ?
Funkcja przełącznika wysokoprądowego (Automatic Field Disconnect), który zanim odłączy obciążenie alternatora wyłącza prąd wzbudzenia.
Sposób jej podłączenia pokazuje rysunek nr 12. Stosowanie innych wyłączników jest niebezpieczne.
3.Co to są za akumulatory w technologii wapniowej ?
Tutaj jest kilka przystępnych opisów: http://www.swiatmotoryzacji.com.pl/index.php?modul=numery&page=czytaj&id=606
http://www.e-autonaprawa.pl/artykuly/363/abc-akumulatora-samochodowego-cz-i.html
Warto jest przeczytać opis nieco droższych akumulatorów w których zastosowano kratkę typu Power Frame (Konstrukcja firmy Jonhson Controls).
4.Fotografia zintegrowanego woltomierza/amperomierza sugeruje, że jest to jakiś dwójnik, podczas gdy powinien to być raczej trójnik, bądź czwórnik.
Oczywiście są 4 wejścia. W wolnej chwili zrobię lepszą fotografię.
5 Lekko wspomniano w tekście o „projekcie Krzyśka Putona dla SSI”. Można przypuszczać, że tam właśnie wyspecyfikowane są metody pokonywania problemów,
będących przedmiotem artykułu Tadeusza?
Tak. O ile uda się Krzyśkowi, który w pracy ma 3 życie po życiu, wywiercić dostatecznie dużą, wirtualną dziurę w brzuchu, aby Go skłonić do napisania czegoś na SSI. Donosy z Ustki mówią, że Krzysiek ma już zaawansowany prototyp układu.
Jestem bardzo wdzięczny Zenkowi za głębokie pytania. Było kilka podobnych. Oto moja odpowiedź:
A co byś radził, kiedy jako hotelowe stosujemy akumulatory żelowe np.: 2 x 160 Ah – ja tak mam na swojej łajbie i ładuje je tylko z lądu bo inaczej się na razie nie da.
Proponowałbym rozwiązanie polegające na ingerencję w konstrukcję ładowarki do akumulatorów żelowych (nie znam szczegółów), ale w większości ładowarek transformatorowych (w tym z programem PWM) możemy wpiąć zasilanie z alternatora bezpośrednio na wejście układu sterującego, tuż za mostkiem prostowniczym.
Zrobi to każdy zaprzyjaźniony elektronik-amator. Dzięki temu będziemy mieli w rejsie idealne i bezpiecznie ładowanie akumulatorów + mocną ładowarkę portową 240/12 V.
Inne rozwiązanie, gdy nie chcemy ingerować w układ elektroniczny prostownika polega na zastosowaniu taniego, gotowego sterownika od baterii słonecznych. Na fotografii przykładowy sterownik sprzedawcy z Allegro (nick na fotografii). Jego koszt to około 150 zł (30 A) – jest to ułamek z 400 USD markowego regulatora napięcia, który opisaliśmy tutaj: http://www.kulinski.navsim.pl/art.php?id=2128&page=15 .
Ten oczywiście wymaga tropikalizacji, aby nam długo i wiernie służył w warunkach morskich – ale o tym będzie w artykule dr. Hilsberga – nie jest to trudne.
W zaproponowanym schemacie ideowym, alternator o właściwym napięciu regulatora (14.5 V lub wyższym) zostaje włączony równolegle do baterii słonecznej. Sterownik realizuje funkcje najbardziej pożądanego ładowania programowalnego akumulatora (PWM) – niezależnie czy źródłem jest alternator czy bateria słoneczna.
Uprzedzając pytania Czytelników. Tak, bez problemu można łączyć równolegle baterię słoneczną oraz alternator. Oczywiście bateria musi być wyposażona w diodę blokującą. Jeśli jej nie ma fabrycznie, to wpinamy ją w szereg z baterią (pamiętamy o biegunowości). Najlepiej żeby była to wtedy dioda Schottkego ze względu na mały spadek napięcia.
Wszystkie odbiory wyprowadzamy z regulatora, który ma wbudowaną funkcję odcięcia akumulatora przy spadku napięcia rozładowania poniżej 10.5 V.
Opcjonalnie identyczny układ możemy zastosować dla akumulatora rozruchowego. Jedyna różnica – uwaga – jest taka, że nic nie podłączamy pod odbiór. W tym przypadku krótki, gruby kabel łączy się bezpośrednio z rozrusznikiem. Co zyskujemy? Ładowanie również w trybie PWM (o szczegółach przebiegu pisaliśmy z Jurkiem w tym artykule http://www.kulinski.navsim.pl/art.php?id=2128&page=15 ).
Jaka jest zaleta takiego układu – oczywiście pełna bezobsługowość. Oraz to, że w warunkach amatorskich możemy do niego wykonać bardzo tani prostownik. Wystarczy nam najprostszy transformator 220/14 V (od 10 do 50 zł, mostek prostowniczy za 10-50 zł. obudowa, kabel i gniazdo do podłączenia z lądu). Całość zamknie się w kwocie 70-130 zł. Włączamy go tak, jak to zrobił Zenek, na stałe. Oczywiście równolegle do baterii słonecznej i alternatora – regulator zrobi resztę.
Co byś radził aby zabezpieczyć akumulatory przed rozładowaniem poniżej wartości krytycznej – bo ja zrobiłem sobie układ prosty na Piszczyku który informuje mnie o spadku poniżej10.5V i to zdaje u mnie egzamin, bo wówczas przełączam na drugi ręcznie. Ale może masz lepsze rozwiązania.
Stosuje taki sam układ. Przykładem gotowego rozwiązania jest kontroler produkowany przez polską firmę COSMOGATE (patrz ilustracja). Jego koszt wynosi około 50 zł, a maksymalny prąd pobierany przez instalację wynosi do 30 A – czyli wystarczy w większość instalacji jachtowych. W instalacji opisanej przez Zenka, kontroler wpinamy za przełącznikiem banków akumulatorów – tak, aby chronić każdy z nich przed nadmiernym rozładowaniem.
Teraz ważna uwaga. Ten układ musi być zbocznikowany przełącznikiem awaryjnym, który pozwoli zejść z rozładowaniem poniżej 10,5V w sytuacji awaryjnej – na przykład w czasie tonięcia jachtu, gdy zależy nam, aby radiostacja po naciśnięciu przycisku wywołania awaryjnego działała do końca. Taki przełącznik najlepiej jest zrobić jako zrywkowy – podobnie jak robimy zabezpieczenia w skuterach wodnych (oczywiście jego działanie musi być odwrócone). Mogą to być dwie mocne blaszki sprężyste z przekładką tekstolitową wyszarpywaną linką poprowadzoną pod sufitem w pobliżu zejściówki. Inne rozwiązanie – spinacz od bielizny z tabletką aspiryny lub tabletką od kamizelki pneumatycznej, zamocowany na wysokości koi. Zalany jacht? Automatycznie wyłączamy ograniczniki rozładowania poprzez jego zbocznikowanie.
Jak napisaliśmy, ten schemat jest schematem ideowym. Nie zawiera pożądanego wyłączenia kontrolera na wypadek jego awarii i przepięcia instalacji wprost do alternatora – co niespełna postulowanego przez nas warunku łagodnej degradacji systemu po kolejnych awariach jego elementów. O realnym projekcie – w następnych odcinkach.
Nie jestem zwolennikiem przyrządów elektronicznych bo pobierają prąd i każdy mA ma znaczenie wiec stosuje tylko wskazówkowe i to włączane gdy jest taka potrzeba. Do żelowych mam podłączone na stałe ładowarki tylko dla żelowych gdzie zawsze z lądu mogę naładować bez mojej ingerencji w przełączniki i nadzorowanie ładowania. A na wypadek rozładowania w rejsie mam agregat dodatkowy - cichobieżny. Jak na razie nigdy nie był potrzebny
Kiedyś używałem wyłącznie przyrządów wychyłowych. Jednak w warunkach zimowych sztormów Morza Północnego były dość zawodne mechanicznie i nie wytrzymywały upadków jachtu z 4-5 metrowej fali. Być może dlatego, że były to wysokiej klasy, dokładne mierniki laboratoryjne. Jest też problem z ich zabezpieczeniem korozyjnym, ponieważ większość z nich ma mały otworek do wyrównywania ciśnień – i lepiej ich nie zaślepiać. Z drugiej strony na wyprzedaży wskazówkowy woltomierz tablicowy kosztuje tylko 10 zł. Więc może lepiej jest kupić wiaderko takich przyrządów, trzymać je w gąbce z żelem silikonowym i wymieniać regularnie.
Aktualnie stosuje wyłącznie bateryjne mierniki elektroniczne (cyfrowe). Bateria w stale włączonym woltomierzu oraz mierniku temperatury bloku silnika wytrzymuje na jachcie 2-3 sezony. Dla pewności wymieniam je po każdej zimie. Nigdy nie zawiodły. Jeżeli sugeruje woltomierz z wyświetlaczem LED, to dlatego, że na wachcie w nocy lubię mieć instalację pod kontrolą. To mi pozwoliło m.in. uniknąć poważniejszej awarii związanej z potencjalnym pożarem, gdy na sucho zaczęła pracować elektryczna pompa wody po awarii jej przełącznika ciśnieniowego (żeby nie było wątpliwości, była to droga pompa renomowanej firmy). Nieuzasadniony pobór prądu zwrócił natychmiast moją uwagę.
Aha, teraz zaległa odpowiedź Monice „Wiedźmie Morskiej” Matis jako uzupełnienie konsultacji telefonicznych u ujścia Tamizy.
Moniia! Jeżeli masz podejrzanego prądożercę w instalacji, który rozładowuje Ci akumulator, to przy włączonym w szereg amperomierzu wyciągaj po kolei bezpieczniki. Tam gdzie natężenie spadnie gwałtownie, tam jest gałąź instalacji, która ciągnie prąd. Oto kandydaci, którzy muszą być przesłuchani w pierwszej kolejności:
a) Lodówka
b) Zasilanie anten aktywnych GPS
c) Zasilanie AIS i aktywnych reflektorów radarowych
d) Ukryte oświetlenie bakist lub komory silnikowej
e) Zapomniana w gnieździe zapalniczki w forpiku ładowarka do komórki lub akumulatorków
f) Skorodowane styki żarówek w lampach nawigacyjnych, podsalingowych lub lampie silnikowej
g) itd.,
Jeżeli to Ci nie dało rezultatów odepnij (lub odłącz głównym przełącznikiem) całą instalację jachtową, a amperomierz wepnij w przewód ładowania akumulatora z alternatora. Uszkodzona dioda prostująca może być powodem rozładowywania akumulatora. Nie pomogło?
Odepnij kabel od przełącznika głównego i sprawdź czy położenie zero faktycznie odcina instalacje. Czasami nie – jeżeli przełącznik został zalany wodą morską. Jeżeli tak było, to rozbierz go do naga i wykąp w słodkiej wodzie w temperaturze 60 st. C. Prawie zawsze pomaga.
Jeżeli żaden z tych zabiegów magicznych nie pomógł – to prawdopodobnie masz gdzieś zwarcie w dwużyłowym kablu doprowadzającym prąd do odbiorów (dlatego nie jestem zwolennikiem takiego sposobu wykonania instalacji). W pierwszym rzędzie szukaj uszkodzenia na:
1. przepustach przez grodzie. Nawet wtedy, gdy są poprowadzone prawidłowo przez dławice. Drgające na fali kable przełamują się najczęściej właśnie tam – dlatego półsztywne peszle dające łagodne łuki bardzo nam pomagają
2. przyłączach do listew zaciskowych (bus bar). Tam równie często jest łatwo o zwarcie, jeżeli pozostały zostawione zbyt długie, nieizolowane końcówki przewodów
3. cienkich (fabrycznych) przewodach elektroniki jachtowej.
Wracając do komentarza Zenka.
Właśnie dlatego rozpatruję montaż drugiego alternatora do ładowania akumulatorów żelowych, jednak mam problem ze znalezieniem stosownej ładowarki dla akumulatorów żelowych z alternatora.
Wobec taniości i dobrej jakości regenerowanych alternatorów w Polsce (które przy okazji łatwo jest zmarynizować) jest to rozwiązanie, które ze względu na niezawodność wynikającą z prostoty uważałbym za optymalne. Oczywiście ich moc powinna być różna. Alternator główny rekomendowałbym jako 90-120 A. (przy pojedynczym – 150 A), a dla rozruchowego maleństwo 35-45 A (np. od Kuboty 722). Akumulatory żelowe ładujemy przez rekomendowany wyżej sterownik PWM.
W Twoim konkretnym przypadku, Zenku, wystarczyłby jeden sterownik. Oczywiście jak rozumiem zadbałeś, aby Twój przełącznik do akumulatorów być wysokiej jakości i niezawodnie realizował funkcję MBB (make-before-break), tak, aby instalacja w chwili przełączania akumulatorów była stale pod napięciem (opiszemy to dokładniej z Jurkiem w następnym artykule – robiąc ukłon w stronę tych, co uważają łączenie równoległe akumulatorów za techniczne pogaństwo…)
Pozdrawiam klan SSI
T.
-----------------------------------------------
Ilustracje pod newsem