barche&cantieri
focus batterie
Le batterie
di Federico Maselli e Sergio Monfardini*
Dalle tradizionali acido-piombo fino alle litio passando per le
AGM. Conoscerle per capire quali sono le più adatte per noi
i
l mondo barca
è un mondo assai particolare
per la sua complessità.
ma che permette di avere apparec-
Nel momento di progettazione e
po della domotica con lo scopo di
costruzione di un nuovo modello,
monitorare in modo automatico,
si devono operare delle scelte det-
anche sulle piccole imbarcazioni, lo
tate spesso più dall’estetica che
stato di salute delle apparecchia-
dalla praticità. Nella lunga lista di
ture di bordo.
“cose da fare”, l’impianto elettrico
Dunque, per garantire il corretto
non è sempre in cima e così, a far-
funzionamento di tutte le appa-
ne le spese, sono anche le batte-
recchiature elettromeccaniche
rie, spesso sacrificate per ragioni
installate a bordo, è necessario che
di spazio e di peso. Eppure oggi
la nostra barca sia dotata di un nu-
l’impianto elettrico costituisce il
mero sufficiente sia di batterie per
chiature di grande potenza senza
però ingombri eccessivi. Ciò ha
incoraggiato le ricerche e lo svilup-
A destra:
Alloggiamento
delle batterie al
litio
hanno compreso l’importanza,
Esistono diverse tipologie di batte-
distillata (H₂O) e acido solforico
in fase progettuale, di lavorare a
rie e l’armatore, meglio se coadiu-
(H₂SO₄). Il passaggio delle cariche
braccetto proprio con loro. Italia
vato da esperti del settore e tec-
elettriche da una piastra all’altra è
Yachts, a partire dal 13.98 e ora con
nici, deve scegliere quella che più
garantito da un separatore poroso.
il nuovo IY 15.98, e Mylius con il 76
si confà alle sue esigenze. Perché,
La miscela di acqua e acido solfori-
piedi hanno già iniziato una pro-
proprio come non esiste un model-
co è chiamata elettrolito. A seguito
ficua collaborazione con Master-
lo di barca ideale, lo stesso si può
delle continue operazioni di carica
volt Italia. In particolare proprio
scrivere per le batterie. Oggi le più
e scarica della batteria, l’acqua
in fondo e assicurarsi che nessuna utenza
quest’ultimo cantiere ha standar-
diffuse sono tre: al gel, le AGM (Ab-
contenuta diminuisce per evapo-
sia lasciata connessa.
dizzato l’installazione del Digital
sorbed Glass Matt) o al litio. Per le
razione. Perciò va periodicamente
Switching/sistema Can-Bus, svi-
barche a vela sono sconsigliate le
aggiunta acqua distillata. Batterie
luppando al proprio interno, dopo
batterie tradizionali (ovvero quel-
da sei celle producono elettricità
alcuni anni di intensa collabora-
lecon tappi di rabbocco per l’acqua
per 12 V.
zione con Mastervolt Italia, un
distillata) perché è molto alto il ri-
Nelle batterie al gel l’acido è in-
•
In caso di alaggio, staccare le batterie
know how tecnico specifico. Tutte
schio di fuoriuscita di acido a causa
trappolato in un liquido gelatinoso
•
Controllare le cariche delle batterie ogni
Non vi scordate di:
•
Controllare tutte le connessoni una volta
all’anno.
•
•
Finita la crociera, caricare le batterie fino
Riempite regolarmente le batterie al liquido per evitare il congelamento.
•
Non scaricare le batterie oltre il 50% della
capacità.
cuore di un’imbarcazione, a mag-
accumulare energia sia di sistemi
le apparecchiature sono collegate
delle inclinazioni dello scafo o dei
il quale fa sì che non ci sia bisogno
due mesi massimo. Grazie al modulo
gior ragione dopo lo sviluppo espo-
di produzione di energia come al-
tra loro attraverso un cavo di rete e
movimenti bruschi dell’imbarca-
di alcuna manutenzione preve-
GPRS di Mastervolt è possibile monitorarle
nenziale dell’elettronica di bordo
ternatori, generatori o pannelli fo-
dialogano via MasterBus, permet-
zione con il rischio di rompere il
nendo la formazione di gas. Sono
e dei sistemi elettromeccanici che
tovoltaici. Un’attenzione che deve
tendo controllo e monitoraggio in-
contenitore.
eccellenti per i servizi, con un siste-
•
Check caricabatterie e sensori
consumano molta energia: AIS,
crescere proporzionalmente alle
tegrati di tutti i dispositivi, attra-
Prima di esaminare i diversi model-
ma 2 Volt che garantisce una dura-
•
Check ossidazioni di giunte nei cavi di tra-
chartplotter, winch elettrici, luci
miglia che vorremo percorrere e al
verso un monitor unificato, oltre a
li a nostra disposizione, cerchiamo
ta molto lunga, tra i 1500 e i 3000
di bordo e frigoriferi soltanto per
tipo di crociera pianificata.
assistenza in remoto, segnalazione
di capirne la composizione. Innan-
cicli. Il tempo che questo tipo di
citarne alcuni esempi. Soprattutto
Oltre ai servizi di assistenza tec-
di guasti e avarie, manutenzione
zitutto va detto che al loro interno
batterie impiega a scaricarsi dipen-
in questi ultimi dieci anni abbiamo
nica garantiti dalle aziende lea-
intelligente (il bus rileva automati-
è presente una serie di celle. Due
de dalla sua potenza e dalla quan-
assistito alla miniaturizzazione
der come Mastervolt o Varta, in
camente l’eventuale apparecchia-
piastre in lega di piombo (Pb) sono
tità di energia consumata dalle
dell’elettronica di potenza, il siste-
Italia due cantieri in particolare
ture da sostituire).
immerse in una soluzione di acqua
apparecchiature connesse. Perciò
022
FareVela agosto 2014
a distanza.
smissione e nei terminali.
•
Applicare grasso sui morsetti per proteggerli.
•
Non caricare diverse tipologie di batterie
con lo stesso caricabatteria.
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focus batterie
quanto più velocemente si scarica
liquido in caso di rotture. La fibra di
di batterie a forte scarica istanta-
loro più batterie. Così, per esem-
la batteria, tanto meno energia
vetro serve come isolamento tra le
nea. Una AGM da 12V/90 Ah, per
pio, due batterie collegate in
fornisce e viceversa. Delle gel esi-
piastre, permettendo alle piastre
esempio, è in grado di sviluppare
serie 12V/100Ah equivalgono a
stono due differenti versioni: a 12 V
stesse di essere vicine e arrivando
una corrente equiparabile a quella
24V/100Ah. Tre i cablaggi:
per un utilizzo regolare fino a 200
a una resistenza interna molto
di una batteria al piombo liquido
•Collegamento in serie( + con -):
Ah oppure la batteria a trazione 2
bassa. Questo significa che un’alta
da 180 Ah. Così una sola batteria
collegando in questo modo le bat-
V fino a 3000 Ah, idonea per im-
corrente di scarica non è un proble-
da 100 Ah sarà sufficiente per il
terie si aumenta la tensione.
pianti con scariche frequenti. Per
ma. Non hanno bisogno di manu-
motore di una barca di 45-50 piedi,
•Collegamento in parallelo(+ con
una batteria a 12 o 24 V bisogna col-
tenzione e quindi possono essere
ma per il banco servizi saranno ne-
+ e – con -):collegando in questo
legare in serie 6 o 12 batterie. Tra i
installate ovunque sulla barca
cessarie batterie che garantiscano
modo le batterie si aumenta la ca-
vantaggi di questi modelli spicca-
senza correre il rischio di perdite di
450 Ah.
pacità
no la velocità di ricarica, l’autosca-
gas dannose per la salute. Le AGM
Per un uso regatistico sono con-
•Collegamento in serie-parallelo:
rica molto limitata e la mancanza
sono particolarmente adatte per
sigliate invece le batterie agli ioni
collegandolo le batterie con en-
di litio, caratterizzate da un’alta
trambi i metodi si possono fare
densità energetica, e sono quindi
tutte le combinazioni di tensione e
perfette per applicazioni cicliche.
capacità
L’elettrolito è costituito da solventi
Per i banchi sarebbe consigliato
organici come tetracloruro di car-
avere un distanziale fra una bat-
bonio. Hanno vantaggi in termini
teria e l’altra. Questo per evitare
di risparmio: fino al 70% di volume
un surriscaldamento delle stesse
e pesi, al contempo il numero di
che favorisce la gassificazione con
cicli di ricarica è tre volte superiore.
conseguente perdita di idrogeno
Un altro importante vantaggio del-
nell’aria. Nel breve tempo le bat-
la batteria agli Ioni di litio consiste
terie si deformano e perdono le
nel fatto che è dotata del sistema
capacità.
di gestione celle (Battery Manage-
Ma con quante batterie dovrò
ment System) che compensa in au-
equipaggiare la barca? Ovviamen-
tomatico qualsiasi sbilanciamento
te il numero cambia in base alle
di produzione di gas in situazioni
“normali”.
Malaika 5 consumi in navigazione a vela
su un periodo di 24 ore – imp. 12 v
ORE
%
ON
CONSUMO
Ah (12V)
1
24
100
24
GPS
0,2
24
100
5
VHF in stanby
0,12
24
100
2
Per aumentare la tensione, man-
VHF in trx
5
0,5
100
3
tenendo la capacità allo stesso
Frigorifero
4
24
50
48
Fanali (led)
1
10
100
10
Autopilota
5
24
75
90
Radio SSB
1,5
2
100
3
3
2
100
6
0,5
10
100
5
2
4
100
8
0,1
24
100
3
applicazioni che hanno bisogno di
tra le celle, per garantire massima
to della durata delle batterie nel
un’alta corrente di scarica, come
sicurezza e maggiore durata della
tempo (e questo vale anche per
un’elica di prua, winch, salpancora
batteria stessa. La serie Ioni di Litio
le litio e le AGM), essa dipende da
e per i servizi. E proprio in quest’ul-
Ultra della Mastervolt, per esem-
quanto spesso e da quanto a fondo
timo caso sono le più consigliate
pio, prevede un sistema di control-
si scaricano.
insieme alle gel, durando molto più
lo sicurezza intrinseca delle celle.
E, a proposito di automotive, le
a lungo delle piombo-acido seppur
batterie piombo-calcio, usate
a costi più alti. Le AGM si prestano
nell’industria automobilistica per
anche per il motore che necessita
livello, si procede a collegare fra
l’avviamento, sono normali batterie piombo-acido con l’aggiunta,
però, di calcio al piombo per ridurre al minimo la produzione di gas
UTENZA
Strumenti
Luci interne
idrogeno e, quindi, il consumo di
acqua. Sono particolarmente indi-
AIS (solo di notte)
cate per piccole imbarcazioni (6-8
metri) e solamente come batterie
Radar
di avviamento.
Inverter standby
Per la crociera le più adatte sono le
AGM, modelli nei quali l’elettrolito
Inverter laptop etc
5
2
100
10
(la miscela di acqua e acido sol-
Altro
1
24
20
3
forico) è assorbito da una fibra di
Totale 24 ore
vetro con il risultato di renderle più
sicure rispetto a quelle al piombo
024
220 Ah
NB La tabella è stata realizzata da Paolo Liberati per FareVela, n. 296 di aprile
2013 alla pagina 64. I dati fanno riferimento al Malaika in navigazione per 24 ore
con mare agitato. Una tabella simile è stata pubblicata dallo stesso Liberati sul
suo nuovo libro “Crociera oceanica” edito da Il Frangente
FareVela agosto 2014
A lato, sistema a
celle 1200Ah/2V
stra navigazione e, soprattutto,
CONSUMO
Amp
Per quanto riguarda invece l’aspet-
I collegamenti in
serie 48V/200Ah
e, in basso, il
collegamento in
serie/parallelo
24V/400Ah.
esigenze, alla tipologia della no-
«Le AGM sono le più indicate per la
crociera e sono adatte per winch, salpancora, elica di prua e servizi a bordo
A sinistra:
allo spazio a bordo. Perciò, se pensiamo di rimanere spesso in porto, quello che vi consigliamo è di
seguire il dimensionamento base
del cantiere, aumentato di qualche
batteria se si dispone di spazio a
bordo oppure istallando batterie
più efficienti. Ma se il nostro desiderio è di navigare, avremo bisogno di un’autonomia energetica
tra le 200 e le 800 A/h. Per quanto
riguarda l’ubicazione dei banchi
batteria, la situazione ideale (e
forse utopica) sarebbe quelli di
averli suddivisi in gruppi, ognuno
dedicato a una precisa tipologia
di servizio: batteria motore, banco batterie servizi, banco batterie
elica di prua, salpancora e winch.
Purtroppo, per questioni di assetto
e di distribuzione dei pesi, sopratCAPACITà RESIDUA BATTERIA
TENSIONE BATTERIA
25%
tra 11.7 e 12.3 volt
50%
tra 12.0 e 12.6 volt
75%
tra 12.1 e 13.0 volt
100%
tra 12.6 e 13.35 volt
Q ua lc h e p r at i co a cc e s s o r i o
Le litio di mastervolt
barche&cantieri
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un caso interessante di refitting
Le batterie agli ioni di litio hanno un’alta densità energetica e sono perfette per
applicazioni cicliche. Rispetto alle tradizionali batterie al piombo, le batterie agli
ioni di litio danno vantaggi in termini di risparmio: fino al 70% di volume e pesi;
al contempo, il numero di cicli di carica è tre volte superiore (2000 cicli completi). Sono dotate del Battery Management System che compensa in automatico
qualsiasi sbilanciamento tra le celle, per garantire massima sicurezza e maggiore
durata della batteria. www.mastervoltitaliashop.it
Nel box:
Il Reichel PughNauta 84 My
Song che nel 2013
è stato coinvolto
in un’operazione
di upgrade dalla
Gold Division di
Mastervolt
Le super B di Ship Control
tutto su barche dai 50 piedi in poi,
i banchi (in genere di 4-6 batterie
Le batterie di avviamento al litio
Super B (gamma da 12V da 10 a 25
Ah) offrono un risparmio di peso
e ingombri dell’80% rispetto alle
batterie di avviamento tradizionali,
oscillando dal mezzo chilo ai 4,2 kg
del modello più potente. La cassa
e l’elettronica delle Super B sono
progettate per incrementare sicurezza e durata grazie anche alla
tecnologia Litio ferro fosfato
(LiFePO4). www.shipcontrol.it
ciascuno) sono sparpagliati e,
talvolta, alloggiati sotto i letti.
Questo sparpagliamento generale
provoca cadute di tensione perché
il caricabatterie non potrà mai
essere in posizione mediana: l’inevitabile conseguenza è di caricare
un banco più di un altro danneggiando il ciclo di carica/scarica).
Infine attenzione a quando ricarichiamo le batterie. Infatti, spesso,
per ragioni economiche tendiamo
a ricaricare tipologie diverse con
un unico caricabatterie. Questo è
un errore che pregiudica il loro corretto funzionamento, accorciandone anche la vita, perché ogni
tipo di batteria ha diverse curve di
ricarica. Andranno in ebollizione e
si danneggeranno. info@master-
Un appassionante case study è senza dubbio rappresentato dall’upgrade,
realizzato nel 2013, dell’impianto del Reichel Pugh-Nauta 84 My Song, racercruiser ad alte prestazioni. Si tratta di un 25 metri tutto in carbonio,progettato
dallo studio Nauta Yachts e costruito dal cantiere neozelandese Cookson Boats di Auckland. L’armatore si è rivolto a Mastervolt Italia per la sua necessità
di ridurre pesi a bordo, pur mantenendo intatti gli standard di comfort e affidabilità dell’impianto stesso. Duplice la sua esigenza: incrementare comodità
e fruibilità in modalità cruiser nei termini di energia disponibile e migliorare
le prestazioni dell’imbarcazione in modalità da regata rendendola più leggera
e maneggevole. Soddisfare queste esigenze non è stato un compito facile
perché più energia disponibile a bordo, significa più batterie, più apparecchiature e, in ultima analisi, più peso. E’ stato quindi studiato un sistema
che permettesse di togliere il peso da bordo e di trasferirlo sul bulbo, per
aumentare la stabilità della barca. Le batterie tradizionali 2V al gel esistenti
da 1200Ah circa, del peso approssimativo di1.1 tons , sono state sostituite con
8 batterie al litio Mastervolt 24/5000Wh, della capacità totale di 1450Ah e un
peso complessivo di circa 400 kg. La sostituzione delle apparecchiature con
dispositivi Mastervolt di ultima generazione e l’installazione di un monitoraggio intelligente hanno permesso un risparmio di peso di circa 700 kg.
Le gel di exide marine
La gamma Equipment è progettata
per imbarcazioni che prevedono batterie dedicate
all’alimentazione dei servizi di bordo, a partire dalla
più semplice strumentazione elettronica fino ai dispositivi
di alimentazione d’emergenza. La gamma più evoluta della
Equipment prevede batterie al gel totalmente ermetiche e
assolutamente senza manutenzione. www.exide.it
volt.it; www.mastervolt.it
Distribuzione digitale e monitoraggio integrato:
risparmio di peso stimato circa 150/200 Kg
Batterie Litio per motore elica di prua:
risparmio di peso stimato circa 80 Kg
Battery monitor
Victron Energy presenta la nuova serie di battery monitor BMV700, 702 e 700H. Il BMV-702 dispone della possibilità di monitorare la tensione del punto medio di un banco di batterie. Questa
funzionalità consente significativi risparmi attivando un allarme
se il banco comincia a presentare segni di sbilanciamento. Un’altra nuova funzionalità è il monitoraggio della temperatura.
www.victronenergy.com
il mass combi
Trasformatore di
isolamento HF:
risparmio di peso
stimato circa
200 Kg
Batterie Litio servizi di bordo:
risparmio di peso stimato circa 450 Kg
Batterie Litio avviamento motore
e generatore: risparmio di peso
stimato circa 80 Kg
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FareVela agosto 2014
Il Mass Combi della Mastervolt è un inverter
combinato a un caricabatteria. Le funzioni fondamentali per l’operatività ottimale dell’ impianto elettrico sono, grazie al combi, di facile
utilizzo: carica delle batterie, gestione e utilizzo
dei carichi AC di bordo, anche quando la presa da terra
disponibile è limitata. www.mastervolt.it
caricabatterie quick
La nuova linea di carica batterie SBC NRG
della Quick Energy si caratterizza per:la
carica automatica a tre stadi, il funzionamento in ampio intervallo di temperatura,
(-15°C – +70°C), l’interfaccia CAN-BUS, la
possibilità di mettere in parallelo fino a tre
carica batterie, la carica differenziata per
batterie ad elettrolita liquido aperte e sigillate, Gel o AGM. www.quickitaly.com
