Impianto elettrico

LE BATTERIE

Per i ns. soci sono disponibili le batterie Optima originali USA a prezzi scontati , vedi Listino. MODULO ORDINI.

Le batterie servono per avviare il motore e per far funzionare tutte le altre apparecchiature elettriche della nostra imbarcazione.
L’avviamento motore:
richiede fortissime correnti di spunto (fino a 400 Ampere) per pochi secondi.
Per i servizi.
Richiedono correnti di esercizio di alcune Ampere, ma per diverse ore.
Entrambe devono potersi ricaricare al 100% anche se il loro livello di carica scende fin quasi a zero.

Le batterie si suddividono in:

tradizionali (cioè con tappi di rabbocco),
sigillate (dette anche senza manutenzione),
al gel (l’elettrolito viene immobilizzato in una massa gelatinosa)
ad acido trattenuto (l’ elettrolito viene immobilizzato in spugne di vetroresina).

Il tipo tradizionale è da evitarsi per la sua potenziale fuori uscita di acido in caso di forti inclinazioni o movimenti bruschi che possono far rompere il contenitore.

Le sigillate non sono altro che batterie tradizionali dove è stata aggiunto un 10% di acqua in più e poi si è provveduto a chiudere ermeticamente il tutto (salvo un piccolo foro per l’eventuale fuori uscita dei gas). L’elettrolito esce solo in caso di rottura del contenitore, ma non in caso di ribaltamenti. Queste batterie, come del resto quelle tradizionali, devono tassativamente lavorare in piano.

Le batterie al gel e quelle ad acido trattenuto sono praticamente identiche.
L’elettrolito non più allo stato liquido, ma ridotto ad uno stadio gelatinoso o cremoso questo risulta molto meno pericoloso in caso di fuori uscita. Inoltre le Optima hanno le piastre spiralate su una spugna di vetroresina che contiene il gel elettrolito.
Possono funzionare in tutte le posizioni (anche capovolte) e non sviluppano gas venefici o esplosivi durante la ricarica; inoltre l’acqua al suo interno non evapora e quindi sono esenti da ogni manutenzione.

Le batterie di avviamento del motore,
sono costituite da piastre molto sottili vicinissime tra loro in grado di sopportare le forti correnti dell’avviamento anche per più avviamenti consecutivi, ma non tollerano scariche profonde.
Vengono identificate con una scritta del tipo 12V – 100 Ah – 800A. La prima cifra indica la tensione della batteria, la seconda la capacità della batteria in 20 ore (C20), la terza la corrente di spunto, cioè la massima corrente che possono erogare all’avviamento per 30 secondi prima di scendere a 7.2 Volt.
Capacità di una batteria:
il valore di C20 si ottiene moltiplicando il valore della corrente che la batteria può erogare continuamente per 20 (ore) prima di scendere a 10.5 Volt (valore convenzionale di batteria completamente scarica).
Es. Nel caso di una batteria con 100Ah (C20), vuol dire che la corrente che si può erogare per 20 ore prima di scendere a 10.50 V è di 5 Ampere (5A x 20h = 100 Ah).
Può capitare che la capacità non venga espressa su 20 ore (C20), ma su cinque (C5) o su cento (C100) ore; in questo caso occorre tenere presente che i due valori non sono direttamente confrontabili, infatti la stessa batteria ha un valore di C20 di 90Ah ed un valore di C5 di 70 Ah.
Le batterie di avviamento non sopportano di essere scaricate oltre il 25-30% della capacità nominale per più di 10 volte: sono state costruite per l’avviamento dove il consumo per ogni messa in moto è di circa 5 Ah. Ad esclusione delle Optima ad AGV che possono arrivare fino a quasi zero.

Le batterie per i servizi
sono costituite da piastre di spessore maggiore abbastanza distanziate e differiscono a prima vista da quelle di avviamento per il peso e le dimensioni maggiori.
Sono identificate con una scritta del tipo 12 V – 100 Ah o del tipo 12V – R5= X min. o solo da 12V seguito dal codice del costruttore per il tipo della batteria.
La prima scritta è analoga a quella delle batterie di avviamento, nella seconda R5 rappresenta il tempo in minuti durante il quale la batteria ha erogato una corrente di 5A prima di scendere ad un valore di tensione di 10.5 V, nel terzo caso occorre farsi dare dal fornitore la scheda tecnica della batteria.
Il dato più significativo delle batterie per uso ciclico è il numero di utilizzi (cicli di carica - scarica) rapportato alla profondità di scarica.
Considerando una scarica del 40% avremo un valore di cicli di:
300 per le batterie ad acido,
500 per le batterie al gel
1200 per le batterie ad acido trattenuto (AGV). Tipo le Optima.

E’ importante notare che le recenti versioni delle batterie per uso ciclico sono anche in grado di effettuare tranquillamente l’ avviamento in caso di necessità, anche se la loro corrente di spunto è mediamente inferiore del 25-30%.
Per ottenere i cicli di vita sopra indicati è fondamentale che la ricarica di queste batterie sia effettuata a fasi successive (carica massima – assorbimento – mantenimento) a valori di tensione variabili secondo le indicazioni del costruttore delle batterie.
L’ultima e maggiore differenza tra le batterie per avviamento e quelle per servizi sta nel prezzo: una batteria di avviamento di buona qualità da 100 Ah costa a listino circa 125 euro, una batteria per uso ciclico di pari capacità costa 150 euro nel caso di batterie ad acido, euro 250 per le gel e ad acido trattenuto.

Installazioni
La scarsa durata delle batterie 2-3 anni contro i 5-6 anni di durata normale, è quasi sempre legato a problemi di installazione o di mancanza di manutenzione o di ricarica non precisa.

Anche se si installano batterie al gel, o meglio ad AGV, queste richiedono un minimo di manutenzione/controllo (per esempio controllare che i terminali siano sempre serrati e puliti), mentre avendo installato batterie ad acido con tappo di rabbocco, il livello dell’elettrolita andrà controllato almeno ogni 15 giorni provvedendo al rabbocco con acqua distillata e non con acqua minerale o con acido. Vediamo le regole basi che, se seguite, servono per allungare la vita utile delle batterie:

• Le batterie devono essere tenute pulite ed asciutte. Se la superficie superiore delle batterie è sporca o bagnata, si crea un percorso tra i due poli (positivo e negativo) che accelera il fenomeno dell’autoscarica. Se le batterie sono sottoposte a spruzzi, per esempio installate nel vano motore con piccole perdite da una tubazione dell’acqua di raffreddamento, il fenomeno della scarica fra i due poli sarà molto maggiore e le batterie tenderanno a scaricarsi in tempi brevissimi.
• Nel caso di batterie ad acido con tappi di rabbocco, è molto facile che in caso di navigazioni con mare mosso, dai tappi escano piccole quantità di elettrolita che causano correnti di fuga con conseguente rapida scarica. E’ meglio quindi usare batterie al gel o in alternativa pulire subito dopo una navigazione di questo tipo le batterie prima con uno straccio (che andrà buttato subito dopo) e poi con uno Scottex.
• Il luogo dove sono posizionate le batterie deve essere asciutto e non umido. Non mettere le batterie in luoghi inaccessibili. Le batterie con elettrolita liquido posizionate nel vano motore, dove la temperatura è maggiore, soffrono di un evaporazione maggiore e quindi necessitano di una maggiore frequenza nei rabbocchi. Se del tipo sigillato, finiranno col perdere la riserva d’acqua con conseguente morte prematura.
• I terminali dei cavi collegati ai poli delle batterie devono essere correttamente isolati e puliti.
• Evitare l’uso di cavi che partono dalla batteria e che poi passano sul fondo della sentina, a volte immersi in acqua. Questi cavi, causano correnti di fuga; conviene sempre far passare i cavi mettendoli in canaline o guaine protettive alzate dal fondo e opportunamente fissate per evitare che per urti o vibrazioni, il loro isolante si consumi.
TEORIA e pericolosità delle batterie:
La batteria ha un rendimento del 75% circa.
La batteria al piombo e' formata da una serie di elementi da 2 volt ciascuno. Quindi 6 elementi per le batterie da 12 Volt e 12 elementi per le batterie da 24Volt.
Ogni elemento e' formato da una "vaschetta" contenente una piastra al piombo attivo per il polo positivo; una piastra al biossido di piombo per il polo negativo; una soluzione elettrolitica (formata da acido solforico e acqua distillata).
Durante il normale funzionamento, per le reazioni chimiche tra l'acido solforico e gli elementi in piombo, si forma una piccola quantita' di idrogeno e ossigeno.
Questi due gas, che si formano nei due poli, vengono pero' "riassorbiti" dalle reazioni chimiche nel polo opposto.
Se la batteria e' maltrattata questa quantita' puo' aumentare notevolmente a causa della impossibilita' di mentenere un equilibrio tra le reazioni chimiche.
Quando succede questo si dice che la batteria "bolle": si formano delle bollicine che vengono a galla nella soluzione di acido (come se fosse acqua minerale assata).
Questi gas sono idrogeno ed ossigeno, che formano la cosiddetta "miscela tonante" (esplosiva), e si forma a spese della acqua contenuta nella soluzione, seguito da un calo del livello dell'elettrolito. Leghe di piombo/Antimonio o Piombo/Calcio migliorano le caratteristiche meccaniche e di durata.
Le batterie ad acido trattenuto AGV non soffrono di questi pericoli ed in barca sono consigliabili.

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