1° año Opción: Electrónica navalSección : ECO

Integrantes

Orlando Josué López Del Cid

Eduardo José Vásquez Flores

Ariel Eduardo Perla Benítez

José Wilfredo Muñoz Sánchez

Santos Enrique Trejo Andrade

Edwin Alberto Reyes

Introducción

La electricidad y sistema eléctrico de los buque es muy importante, ya que sin estasinstalaciones, el buque no realizaría todas las funciones adecuadas en el mar, y poreso; es necesario tener un buen mantenimiento de todos estos sistemas deelectricidad de los buque, así nos evitamos un problema.

El buque consta de lo que es un circuito eléctrico el cual se crea por medio de todaslas conexiones eléctricas que hay dentro del buque, el buque crea y consume supropia energía, pero ojo: no siempre es así. El buque consta de generadores quealimentan todos los aparatos eléctricos para que este funcione de la mejor manera.

Es por eso, que como grupo les presentamos esta información, la cual se irádesglosando conforme pasaran los temas, aquí se mencionan lo que son los aparatoselectrónicos más comunes y más necesarios del buque como las baterías de buque ysus respectivos controladores, los cuales se revisan a través del tester, y esto crea uncampo magnético el cual tiene relación con la electricidad de las baterías y losgeneradores.

ObjetivosGeneral1. Investigar en qué consiste la electricidad y el sistema eléctrico de los

buques, como funciona y mostrarlo a todos en una presentación.

Específicos1. Obtener la satisfacción del suficiente conocimiento de la electricidad

y eléctrico de los buques tanto de nosotros como de nuestroscompañeros.

2. Satisfacer y garantizar que el tema se ha dado a entender de la mejormanera posible con ayuda de las presentaciones y exposiciones.

Electricidad y sistema eléctrico de los buques

Revisando la Instalación Eléctrica Es muy importante mantener en perfecto estado toda la instalación eléctrica

de una embarcación. Una tarea que no siempre resulta sencilla, puesto que lahumedad del aire marino se encargará de complicárnosla. Lo primero a teneren cuenta a la hora de poner a punto la instalación eléctrica, son todos losproblemas que hasta entonces haya sufrido en ese campo la embarcación.

Comenzaremos por tanto revisando todas las piezas que hayan funcionado malpor cualquier cuestión. Cada año todo el complejo eléctrico debe ser revisado;no debemos fiarnos de ningún empalme, de ninguna conexión, ni de ningúnterminal; principalmente si no se encuentran impermeabilizados. Cuandomenos lo pensemos, cualquiera de ellos podrá convertirse en un graveproblema.

El Consumo Eléctrico a Bordo

¿Cuánto consume las luces internas, las de posición, las decubierta, cada instrumento de navegación? ¿Alcanza lo queproducimos? ¿Que debemos saber? Sencillamente cuantoentra y cuanto sale, para ello conozcamos las cifras deconsumo promedio

Equipamiento Amperios Horas/días Amp-Hora/dia

Iluminación cabina principal 2 1 2

Iluminación cabina popa 1 1 1 1

Iluminación cabina popa 2 1 1 1

Iluminación salón 4 3 12

Iluminación de baños 1 0,5 0,5

Luces de navegación 2 4 8

Luz de Fondeo 1 8 8

Luz de cartas 0,5 1 0,5

Luz de bañera / luz de puente 1 1 1

Equipo presurización de agua 6 .1 0,6

Refrigeración 4 14 56

Piloto automático 5 11 55

GPS/ChartPlotter 2 11 22

Alarma de garreo del GPS 2 8 16

Radar 5 1 5

Radio VHF en escucha 0,1 11 1,1

Radio VHF en emisión 5 0,1 0,6

Bomba de sentina 6 0,1 0,6

TOTAL Consumo eléctrico 191,8 Ah

Lista de consumos

La Electricidad a Bordo Las embarcaciones modernas, además de alimentar el equipamiento

electrónico de navegación y el sistema de arranque y de encendido de losmotores, disponen de una considerable cantidad de equipo auxiliar queconsume electricidad ya que el aficionado espera disfrutar a bordo de lasmismas comodidades que en casa y, en consecuencia, es necesario instalar uncompleto servicio eléctrico a bordo.

El sistema eléctrico de una embarcación utiliza corriente continua (CC) a bajovoltaje: 12 voltios, con baterías de acumuladores como fuente de alimentaciónque se cargan mediante un alternador arrastrado por el motor principal, o bien,una vez amarrados, mediante una toma de tierra y un cargador de baterías quetransforma la corriente alterna de 220 voltios de tierra en corriente continua de12 voltios, y en los casos menos frecuentes, mediante un generador eólico o conplacas solares, para alimentar el alumbrado, motor de arranque, molinete,bombas de achique, sistema de encendido de los motores de explosión, equipode navegación, electrodomésticos, etc.

En el sistema eléctrico de a bordo hay que distinguir los siguientes bloques:

Producción de corriente mediante alternadores, toma de corriente de tierra, placas solares, generador eólico o cualquier otra fuente de producción de energía eléctrica como se ha dicho.

Almacenamiento de corriente en baterías. Suelen instalarse dos; una para arranque del motor y otra para servicios.

Motor de arranque con su relé, alimentado directamente desde la batería sin pasar por el cuadro de distribución.

Control electrónico del motor: relés de parada automática por baja presión de aceite, cuadro de instrumentos del motor, alarmas y sensores.

Cuadro de distribución para los diferentesservicios: alumbrado, fuerza, equipos denavegación, electrodomésticos. etc.

La característica más importante de una batería es su capacidad expresada enamperios/hora; es decir, la cantidad de corriente que puede proporcionar.Así, una batería de 75 amperios/hora puede proporcionar una corriente de 75amperios durante una hora o 7,5 amperios durante diez horas.

El proceso de carga de las baterías necesita de un tiempo que depende de laintensidad de carga y que se puede verificar con un densímetro que nosindicará la densidad del electrolito. Con la batería cargada deberá ser de 1,3; al50% de carga, 1,23, descargada 1,19 y con 1,15 es que la batería está inútil.

El sistema eléctrico a bordo, necesita mantenimiento. Es importantecomprobar el estado de carga y la densidad del electrolitoperiódicamente, vigilando el nivel del electrolito, para lo cual desenroscaremosel tapón que llevan para ello, elemento por elemento, ya que el electrolito debecubrir siempre las placas de los elementos, reponiendo agua destilada si fueranecesario -nunca ácido- ya que lo que se pierde por evaporación es el agua delelectrolito, y la conexión de los cables a los bornes de la batería que deberánestar limpios y apretados, protegidos con vaselina.

Un tema no menos importante, que a veces es ignorado, se refiere a un aspectomuy importante: la energía eléctrica de a bordo. De la misma manera como seignoran aspectos referidos a los escalones de mantenimiento mecánico, elconocimiento del sistema eléctrico de un barco es algo muy importante y, poresta razón, la omisión resulta injustificada.

Muy pocos propietarios de yates cuentan con el diagrama del circuito eléctricoy, cuando algo falla o se quiere instalar un equipo que requiere de alimentacióneléctrica, se tiene que empezar a buscar los cables con la ayuda de un tester.

El sistema eléctrico de un barco es tan sencillo o más que el de una casa y, por lomenos, resulta más accesible. Por otra parte, debido a que se trabaja con 12 y, enmenor medida, con 24 voltios, no existe el peligro de quedar con el cabellorizado.

El primer aspecto que se tiene que considerar es la perfecta aislación de todoslos cables, conexiones y eventuales puntos de fuga de energía. La corrienteeléctrica "descarriada", que puede fluir sobre una cubierta mojada, herrajes,jarcia, etc., puede ocasionar la denominada "corrosión electrolítica". En loscascos de acero, el problema es aún mayor, sumándose a la corrosión que seproduce por metales incompatibles (corrosión galvánica).

Las baterías de buque

Las baterías de gel, como su nombre sugiere, están llenas con electrolito en

forma de gel. Gracias a que este electrolito es "sólido" no puede derramarse si lacarcasa de la batería se rompe o vuelca. La batería se suministra con una válvulade sobrepresión/subpresión patentada que asegura una apertura y cierreperfectos en caso necesario. Las baterías de gel VETUS son perfectas para usointensivo y descargas múltiples cortas o largas y fuertes, sin ninguna pérdida decapacidad. Como las placas están fijas en el electrolito "sólido", estas bateríasson muy resistentes contra choques y vibraciones. Las baterías tienen un ciclode vida largo que no se ve afectado, o casi nada, por factores externos. Además,estas baterías conservan mucho mejor su capacidad de arranque en frío atemperaturas muy bajas. La batería es totalmente sin mantenimiento ygarantiza un nuevo arranque fácil y rápido después de la inactividad eninvierno.

La fuente de energía está constituida por las baterías, generalmente de 12voltios. La periódica revisación del nivel de electrolito (por lo menos cada 15 o30 días en un yate que se utiliza los fines de semana), constituye el punto departida de inspección del sistema eléctrico. El tablero de instrumentos debecontar con voltímetro y amperímetro, que permite visualizar en forma rápida elestado de carga de las baterías y el correcto funcionamiento del alternador.

Si se deja que el electrolito descienda por debajo del nivel mínimo, dejando aldescubierto las placas, se condena a la batería. El agregado de agua destilada esprimordial, así como el chequeo del regulador de voltaje del motor para evitarlas sobrecargas.

Si bien existe una nueva generación de baterías de libre mantenimiento,muchos electricistas recomiendan la utilización de baterías convencionales,que permiten el agregado de agua destilada y, con esto, un efectivo control de lafuente de almacenamiento de la energía.

Con cierta frecuencia, al margen del buen funcionamiento del alternador, esrecomendable darle a las baterías una carga lenta con un cargador externo, quelleve el voltaje a su máximo nivel sin sobrepasarlo.

Controlador de Baterías para barcosEl guardabaterías VETUS regula y controla 2 ó 3 grupos de baterías (por ejemplo,

batería de arranque, de luz y hélice de proa) y se encarga que todas las bateríassean cargadas al mismo tiempo a través del alternador del motor o del cargadorde baterías. El cargador de baterías es de hecho:

• Un triple separador sin pérdida de tensión.

• Un seguro/alarma de tensión baja.

• Un interruptor relé para la batería de luz.

• Un cargador de gota para la hélice de proa y la batería de arranque (limita latensión de carga a 3 Amperios) por ejemplo con el uso de un cargador debaterías VETUS.

El cargador de batería tiene un relé, que desconecta automáticamente la bateríade luz antes de que el usuario de esta la descargue totalmente. Ello alargasensiblemente la vida de la batería.

Venteo

Respecto a la manipulación de las baterías, esimportante ventear el barco antes de proceder a darlescarga y durante ésta. El gas hidrógeno que generan lasbaterías ácidas es explosivo y las salpicaduras delelectrolito producen graves quemaduras en la piel.También se debe evitar, por esa razón, todo riesgo degenerar chispas.

Muchos tienen la mala costumbre de probar el estadode la carga de una batería con el curioso método deprovocar una chispa. Esto, en un ambiente cerrado yeventualmente cargado de gases, puede provocar unacatástrofe.

Estado de bateríasPara evaluar el estado de las baterías se debe disponer de un tester, cuyo precioes muy accesible, además de un densitómetro. Lecturas irregulares se lograninmediatamente después de haber cargado una batería, así que lo razonable esdejar pasar un tiempo ya que la mayor concentración de ácido puede habersedepositado en el fondo. El voltaje de la batería cargada debe estar en el orden delos 12,1 a 12,8 voltios.

El consumo de agua destilada de una batería no debe superar los 100 ml porcélula al año. Si es superior en todas las células, el alternador o el regulador devoltaje tiene problemas pero si el consumo es irregular por célula, probablementeel problema está en la batería.

Jamás debe dejarse que pierda más del 50% desu carga, ya que a partir de ese momento su vidaútil se acorta drásticamente. En cambio, lasbaterías de ciclo profundo admiten descargasmayores.

El circuito eléctrico del buque La corriente eléctrica almacenada en la batería (o sistema de baterías), cumple

un recorrido relativamente directo. Sale del positivo, alimenta los diversossistemas (desde el VHF a la iluminación interior, luces denavegación, instrumentos, etc.) y finaliza en el polo negativo. Nada tan sencilloy complicado a la vez.

Generalmente, el borne negativo se conecta en forma primaria al motor y a lassuperficies metálicas tales como el palo. De esta manera, en varias conexioneses suficiente con disponer de un solo cable, el positivo. Otras veces, los cablesdeben ser dobles para llegar a proporcionar energía en lugares no conductores.

Deben evitarse el empalme de cables y, cuando es imprescindible, ademásde retorcer o acerrojarlos uno con otro, se sugiere estañarlos y, antes deprotegerlos con cinta aisladora (con escasa capacidad de adherencia en unmedio húmedo), utilizar algún tipo de caucho sellador. La soldadura solapuede ser débil, mientras que el retorcido solo también es insuficiente.También deben evitarse que los cables sean extendidos en ánguloscerrados, ya que la torsión los debilita.

En lugares donde los cables puedan estar sometidos a vibraciones debeevitarse que queden tensos. Enrollarlos en un destornillador para produciruna suerte de "rulo" es una medida eficaz que evita, por un lado, que sesalgan del lugar y, además, absorben las vibraciones.

La polaridad debe estar indicada en el color del cable y, sobre esta cuestión,existen normas. El rojo o el codificado en referencia al propósito siemprecorresponde al positivo y el blanco o negro al negativo, pero si se usa cableblanco y negro, este último es el negativo. Es conveniente etiquetar los cablessegún su propósito, de la misma manera como el sistema eléctrico debe estardocumentado. Esto ahorra tiempo cuando se deben hacer reparaciones o seinstala un nuevo instrumento.

Algunos sistemas son incompatibles en lo que se refiere a su alimentacióneléctrica, es decir, a estar en paralelo. Es conveniente leer detenidamente elmanual de cada uno. Por ejemplo, el equipo de VHF debe contar con uncircuito separado ya que, al emitir, eleva notablemente el consumo y, decompartir la alimentación con otros sistemas, puede afectarlos. El pilotoautomático, el GPS y el VHF no deben estar alimentados en paralelo.

Cuando se da arranque, por ejemplo, todos los instrumentos deben estardesconectados, así como también cuando se activa el cabrestante o cualquiersistema de alto consumo. Excepto en el arranque, por razones obvias, esrecomendable trabajar con aquellos equipos de muy elevado consumo con elmotor en marcha para no forzar las baterías.

Campos magnéticos El circuito eléctrico así como equipos con núcleo de hierro producen campos

magnéticos. Los cables deben estar retorcidos si es inevitable que pasen enproximidad del compás, piloto automático y GPS (especialmente de la antena).

Con una pequeña pínula, aproximándola a los diversos equipos, se puedeverificar si se produce desviación de la aguja de marear. En determinadossistemas, como el piloto automático y el transmisor BLU, se producen gravesinterferencias. Cuando se emite por BLU se sugiere desconectar el pilotoautomático.

Lo cierto es que el asunto de los campos magnéticos constituye todo un temaque, naturalmente, excede el sentido de este artículo.

Nuestra idea no es que el timonel se convierta en un electricista naval, sinollamar la atención, como lo dijimos al principio, sobre un tema que no tieneque ser descuidado.

Después de todo, la mayoría de las explosiones o incendios que se producen abordo son causados, por un lado, por el combustible y, por otro, por un ignitor,es decir, una chispa. Y la chispa es un fenómeno precisamente eléctrico.

Conclusiones1. La electricidad y el sistema eléctrico de un buque son

indispensables en su totalidad para todos sus elementos,ya que sin estos, no funcionarían otros sistemas como elde refrigeración, calefacción y otros sistemas quefuncionan con la electricidad.

2. Los buques deben poseer siempre baterías y sus controladores, y estos deben revisarse constantemente para que no exista ningún problema eléctrico y así evitar un posible cortocircuito que pueda perjudicar a todos los tripulantes del buque.

3. El sistema eléctrico de un buque se basa en una serie de conexiones las cuales están dirigidas hacia lo que son las diferentes terminales que posee el buque, con la función de hacerlo funcionar.

Muchas Gracias Por Su Atención