Nie ma co się oszukiwać – lato się skończyło. Nadchodzą szarugi, deszcze, wilgoć, chłód i mróz. Żurawie samochodowe wywlekają jachty na ląd, posadawiają w łożach, a my budujemy nad pokładowe budy brezentowe. Ale to dopiero początek trudów przygotowania jachtu do zimowania. Nie kończysię zabiegami usuwania wody z instalacji, silnika, toalety, zbiorników … Najżmudniejsze prace jeszcze przed Wami. O jednej z różnic pomiędzy armatorstwem, a charterowymi żeglowaniami pisze nieoceniony, a zapobiegliwy współpracownik SSI – dr inż. Tadeusz Lis. Radzę tenh tekst wydrukować i włożyć do teczki dokumentów jachtu. Przyda się za rok i za dwa…
Bardzo Tadeuszowi dziękuję.
Zyjcie wiecznie!
Don Jorge
====================================
Przegląd instalacji elektrycznej jachtu i jej przygotowanie do zimy
.
1. Znaczenie przeglądu instalacji - zanim zapadnie w zasłużony sen zimowy
Instalacja elektryczna jachtu pracuje w warunkach wysokiej wilgotności, zasolenia i zmiennych temperatur, dlatego jej stan pogarsza się szybciej niż w jej odpowiednikach lądowych. Przegląd wykonany po zakończeniu sezonu pozwala wykryć uszkodzenia, zanim zimowy postój je pogłębi i zostawia czas na naprawy przed wiosennym wodowaniem.
.
2. Zakres przeglądu
Kontrolę rozpoczynają oględziny wszystkich połączeń. Sprawdza się zaciski akumulatorów, szyny zbiorcze, listwy zaciskowe oraz złącza przewodów narażone na zawilgocenie. Ślady zielonej lub białej korozji, zmatowiałe końcówki i przewody o pociemniałej izolacji świadczą o podwyższonej rezystancji styku. Połączenia zanieczyszczone czyści się do połysku, dokręca zgodnie z zaleceniem producenta i zabezpiecza smarem do styków lub preparatem konserwującym. Opiłki papieru ściernego usuwamy benzyną lub alkoholem izopropylowym.
Kontroli podlegają również przewody w miejscach przejść przez grodzie i pokład, gdzie izolacja ulega przetarciu, oraz stan i dobór bezpieczników i wyłączników. Sprawdza się działanie wyłącznika głównego, pompy zęzowej, oświetlenia nawigacyjnego i urządzeń nawigacyjnych. W instalacji 230 V weryfikuje się przewód przyłącza brzegowego, gniazdo burtowe oraz wyłącznik różnicowoprądowy, którego działanie sprawdza się przyciskiem testowym.
Stan akumulatorów ocenia się pomiarem napięcia spoczynkowego, co najmniej kilka godzin po ostatnim ładowaniu lub obciążeniu. W akumulatorach mokrych mierzy się dodatkowo gęstość elektrolitu i uzupełnia go wodą destylowaną. Wątpliwości co do pojemności rozstrzyga próba obciążeniowa prądem 5 lub 10 godzinnym.
Wiem, że to trochę żmudne - ale tak postępując, żaden z moich własnych jachtów mi nie wierzgał.
.
3. Konserwacja złączy i zabezpieczenie przed korozją
Połączenia elektryczne są na jachcie najczęstszym miejscem uszkodzeń instalacji. Wilgoć z solą tworzy na stykach elektrolit, a różnica potencjałów między metalami (miedź, mosiądz, ołów, stal nierdzewna) przyspiesza korozję galwaniczną. Powstały osad zwiększa rezystancję styku, co objawia się spadkiem napięcia na odbiorniku, nagrzewaniem złącza, a w skrajnych przypadkach jego przepaleniem. Wilgoć wnika także kapilarnie pod izolację przewodów wielodrutowych i niszczy miedź na odcinku sięgającym kilku centymetrów od końcówki, bez widocznych zewnętrznych oznak. Dotyczy to zwłaszcza przewodów niecynowanych. Lepiej ich unikajcie. To uciążliwa pułapka. Przykład z praktyki. Radiostacja działa nienagannie w trybie odbioru - ale kuca przy nadawaniu. Powód? Skorodowany wewnętrznie kabel zasilający.
Konserwację rozpoczyna się od odłączenia zasilania, w pierwszej kolejności bieguna ujemnego akumulatora (ZAWSZE W TEJ KOLEJNOŚCI). Złącze rozłącza się i ocenia stan styku oraz końcówki przewodu. Osady z końcówek i zacisków usuwa się szczotką lub drobnym papierem ściernym do odsłonięcia czystego metalu. Kwaśne osady na biegunach akumulatorów mokrych neutralizuje się roztworem sody oczyszczonej w wodzie, po czym elementy spłukuje się wodą słodką i dokładnie suszy.
Jeżeli końcówka jest zielona, sztywna lub izolacja przy niej jest przebarwiona, przewód skraca się do miejsca, w którym miedź ma jasną barwę i zaciska nową końcówkę zaciskarką dostosowaną do przekroju. Zaciskanie jest do instalacji pokładowych właściwsze niż lutowanie, ponieważ lutowany odcinek przewodu traci elastyczność i łamie się pod wpływem drgań. Do instalacji jachtowych stosuje się przewody z miedzi cynowanej oraz końcówki cynowane, a miejsce zaciśnięcia osłania się rurką termokurczliwą z warstwą kleju, która uszczelnia wejście przewodu.
Po ponownym zmontowaniu złącze dokręca się zalecanym momentem. Nadmierny moment odkształca ołowiane bieguny akumulatorów i zaciski z mosiądzu. Następnie na całe złącze nakłada się cienką warstwę smaru do styków, wazeliny technicznej lub preparatu konserwującego na bazie lanoliny albo silikonu. Warstwa ta ogranicza dostęp wilgoci i tlenu, nie pogarszając przewodzenia, ponieważ docisk powierzchni styku wypiera smar ze szczeliny.
W rozdzielnicach, skrzynkach bezpiecznikowych i puszkach połączeniowych stosuje się dodatkowo preparaty wypierające wilgoć, a na okres postoju umieszcza się w nich pochłaniacze wilgoci. Pokrywy i uszczelki należy sprawdzić pod kątem szczelności. Połączenia w zęzach i innych miejscach narażonych na zalanie zaleca się chronić dodatkowo osłonami lub obudowami o podwyższonym stopniu ochrony IP.
Czynności te powtarza się co sezon. Po zimowaniu, przed wodowaniem, wystarczy kontrola wzrokowa i sprawdzenie dokręcenia najważniejszych połączeń, zwłaszcza przy akumulatorach, wyłączniku głównym i rozruszniku.
.
4. Zabezpieczenie instalacji na okres postoju
Przed zimowaniem odłącza się odbiorniki, które nie muszą pracować i ustawia wyłącznik główny w pozycji wyłączonej. Wyjątek stanowią urządzenia wymagające zasilania w sposób ciągły, zwłaszcza automatyczna pompa zęzowa i ewentualny alarm. Wnętrze jachtu powinno być suche i wentylowane, a urządzenia elektroniczne wrażliwe na wilgoć i mróz (plotery, radiostacje, wyświetlacze) wskazane jest zdemontować i przechowywać w ogrzewanym pomieszczeniu.
.
5. Zasiarczanie akumulatorów
Akumulator kwasowo-ołowiowy ulega samorozładowaniu, w temperaturze około 20°C zwykle o kilka procent miesięcznie, a w wyższej temperaturze szybciej. Przy napięciu spoczynkowym poniżej około 12,4 V na płytach narasta siarczan ołowiu. Początkowo ma on postać drobnokrystaliczną i podczas ładowania łatwo wraca do roztworu. Przy długotrwałym niedoładowaniu krystalizuje w formę gruboziarnistą, trudno rozpuszczalną. Zmniejsza ona powierzchnię czynną płyt, zwiększa rezystancję wewnętrzną i trwale obniża pojemność. Rozładowany akumulator jest ponadto narażony na zamarznięcie elektrolitu już przy kilku stopniach poniżej zera, podczas gdy w pełni naładowany wytrzymuje mróz znacznie większy.
.
6. Ładowarki konserwujące
Zapobieganiu zasiarczeniu służą ładowarki konserwujące, nazywane też podtrzymującymi. Pracują one w sposób ciągły przez cały okres postoju. Po osiągnięciu pełnego naładowania przechodzą w tryb utrzymywania, w którym stabilizują napięcie na poziomie kompensującym samorozładowanie, bez przeładowania i nadmiernego gazowania elektrolitu. Zakres tego napięcia zależy od typu akumulatora (mokry, AGM, żelowy), a w lepszych urządzeniach także od temperatury otoczenia, dlatego ładowarka powinna mieć wybór charakterystyki i czujnik temperatury.
Wiele modeli wyposażono dodatkowo w funkcję odsiarczania, polegającą na podawaniu na akumulator impulsów o wysokiej częstotliwości lub okresowych podwyższonych napięć. Mają one rozpuszczać świeże złogi siarczanu. Skuteczność tej funkcji ogranicza się do zasiarczenia we wczesnym stadium. Zaawansowane zasiarczenie jest zwykle nieodwracalne, więc ładowarka jest narzędziem profilaktyki, a nie regeneracji. Funkcji odsiarczania nie stosuje się w akumulatorach litowo-żelazowo-fosforanowych (LiFePO4), które wymagają ładowarki dedykowanej i zgodnej ze specyfikacją producenta ich systemu zarządzania ogniwami (BMS).
Przy doborze urządzenia należy uwzględnić prąd ładowania dostosowany do pojemności akumulatora (zwykle 10–20% pojemności), stopień ochrony obudowy w warunkach wilgotnych oraz zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją i zwarciem. Ładowarkę zasilaną z przyłącza brzegowego należy chronić wyłącznikiem różnicowoprądowym. Podczas ładowania akumulatorów mokrych wymagana jest wentylacja pomieszczenia ze względu na wydzielanie wodoru.
.
7. Programy ładowarki
Ładowarka przeznaczona do długotrwałego podtrzymywania akumulatorów powinna realizować pełny cykl ładowania w kilku kolejnych etapach i umożliwiać dopasowanie parametrów do typu akumulatora. Zestawienie programów, które powinna mieć, wraz z wartościami orientacyjnymi dla akumulatora 12 V, podano w tabeli. Wartości dokładne określa producent akumulatora i należy je przyjmować z jego karty katalogowej.
|
Program |
Przeznaczenie |
Wartości orientacyjne dla akumulatora 12 V |
|
Wybór typu akumulatora |
Dobór charakterystyki ładowania do technologii akumulatora: mokry, AGM lub żelowy. Akumulatory LiFePO4 wymagają osobnej ładowarki lub odrębnego programu zgodnego z wymaganiami BMS. |
Wartości napięć w pozostałych programach wynikają z wybranego typu |
|
Ładowanie wstępne |
Łagodne ładowanie akumulatora głęboko rozładowanego prądem ograniczonym, do chwili odzyskania napięcia umożliwiającego ładowanie zasadnicze. |
Prąd do kilku procent pojemności; napięcie akumulatora poniżej ok. 10,5–11 V |
|
Ładowanie prądem stałym |
Podstawowy etap ładowania, w którym przywracana jest większość pojemności. |
Prąd 10–20% pojemności; etap trwa do ok. 80% naładowania |
|
Ładowanie napięciem stałym (absorpcja) |
Doładowanie akumulatora przy stałym napięciu i malejącym prądzie. Etap kończy się po spadku prądu poniżej ustalonej wartości lub po upływie czasu granicznego. |
Mokry 14,4–14,8 V; AGM 14,4–14,7 V; żelowy 14,1–14,4 V |
|
Podtrzymanie (float) |
Utrzymywanie pełnego naładowania w czasie postoju przez kompensację samorozładowania, bez przeładowania. |
Ok. 13,2–13,8 V, zależnie od typu akumulatora |
|
Tryb przechowywania |
Długotrwałe utrzymanie akumulatora w stanie naładowania przy obniżonym napięciu, z okresową kontrolą i doładowaniem. Ogranicza gazowanie i ubytek elektrolitu. |
Ok. 13,2–13,5 V z okresowym doładowaniem |
|
Odsiarczanie |
Impulsowe lub okresowe podwyższenie napięcia, mające rozpuszczać świeże złogi siarczanu ołowiu. Program jest przeznaczony wyłącznie do akumulatorów kwasowo-ołowiowych. |
Stosowany okresowo, pod nadzorem; nie w akumulatorach litowych |
|
Ładowanie wyrównawcze |
Okresowe, ograniczone czasowo ładowanie podwyższonym napięciem, wyrównujące stan naładowania ogniw. Dotyczy tylko akumulatorów mokrych i wymaga wentylacji pomieszczenia. |
Ok. 15,5–16,0 V; nie stosuje się w akumulatorach AGM i żelowych |
|
Kompensacja temperaturowa |
Korekta napięcia ładowania w zależności od temperatury akumulatora, mierzonej czujnikiem umieszczonym na obudowie. W niskiej temperaturze napięcie ładowania zwiększa się, w wysokiej zmniejsza. |
Ok. –3 mV na ogniwo na każdy °C, czyli ok. –18 mV/°C dla akumulatora 12 V |
Podstawą jest cykl wieloetapowy: ładowanie prądem stałym, ładowanie napięciem stałym i przejście do podtrzymania. Pozostałe programy uzupełniają go w zależności od stanu i typu akumulatora. Ładowanie wstępne chroni głęboko rozładowany akumulator przed uszkodzeniem przez zbyt duży prąd. Kompensacja temperaturowa jest szczególnie ważna wtedy, gdy akumulator pracuje w pomieszczeniu o dużych wahaniach temperatury, ponieważ stałe napięcie w mrozie prowadzi do niedoładowania, a w upale do przeładowania i utraty elektrolitu.
Ładowanie wyrównawcze i odsiarczanie są programami szczególnymi. Włącza się je świadomie, w ograniczonym czasie i tylko dla tych typów akumulatorów, dla których producent je dopuszcza. Zastosowanie ich w akumulatorze AGM lub żelowym może doprowadzić do trwałego uszkodzenia. W okresie zimowania właściwym programem pracy ładowarki pozostaje podtrzymanie lub tryb przechowywania.
.
8. Postój bez zasilania brzegowego
Jeżeli w miejscu zimowania nie ma zasilania 230 V, akumulatory demontuje się, ładuje do pełna i przechowuje w pomieszczeniu suchym i chłodnym, ale wolnym od mrozu. Podłącza się je tam do ładowarki konserwującej albo ładuje okresowo, co kilka tygodni, kontrolując napięcie. Uzupełnieniem może być niewielki panel fotowoltaiczny z regulatorem ładowania, który podtrzymuje akumulator bezpośrednio na jachcie, choć w miesiącach zimowych jego uzysk jest ograniczony. Nie liczcie na zbyt wiele.
.
9. Zastosowanie w systemach zasilania rezerwowego budynków jednorodzinnych
Ładowarki konserwujące o opisanych wyżej programach mamy dobrze przetestowane także w niedrogich systemach zasilania rezerwowego budynków jednorodzinnych. Akumulator pozostaje w takim systemie przez większość czasu w stanie gotowości i jest utrzymywany w trybie podtrzymania, a jego energia jest zużywana tylko podczas przerw w dostawie energii. Warunki pracy są zatem zbliżone do warunków zimowania jachtu: długi postój, niewielkie obciążenie i konieczność zachowania pełnej pojemności na wypadek jej użycia.
Przy takim zastosowaniu istotne są te same cechy ładowarki: charakterystyka dobrana do typu akumulatora, kompensacja temperaturowa, gdy akumulator znajduje się w nieogrzewanym pomieszczeniu technicznym lub garażu, oraz prąd ładowania dobrany do pojemności i do poboru odbiorników zasilanych w tym samym czasie. Pomieszczenie z akumulatorami mokrymi wymaga wentylacji. Napięcie akumulatorów należy kontrolować co kilka miesięcy, a po przerwie w zasilaniu sprawdzić, czy ładowarka przywróciła pełne naładowanie.
Akumulatory mokre lub żelowe konserwowane w ten sposób wytrzymują bez problemu 7 lat i być może więcej. Jednak moim zdaniem, dobra praktyka morska, każe je wymienić po tym czasie prewencyjnie. W czasie silnych sztormów dochodzi niekiedy do uszkodzeń wewnętrznych płyt akumulatora - zwłaszcza, gdy jacht spada w dolinę z wysokiej fali.
.
10. Podsumowanie
Czciogodni!. Rzetelny przegląd połączeń i zabezpieczeń, całkowicie naładowane akumulatory oraz ładowarka konserwująca dobrana do ich typu ograniczają ryzyko wiosennych awarii. Koszt takiego przygotowania jest niewielki w porównaniu z ceną wymiany zasiarczonych akumulatorów lub usuwania skutków korozji w instalacji. Zatem - precz z jesiennym lenistwem! Na przystań - marsz!
Tadeusz
|
|
