June 22, 2015

Solare fotovoltaico eolico idrogeneratore

 Pannelli-Eolico-2013
Nella nostra personale ricerca all’indipendenza energetica, abbiamo più volte parlato della possibilità di produrre energia elettrica grazie al sole con i pannelli fotovoltaici, grazie al vento con il generatore eolico e al mare grazie all’utilizzo di un idrogeneratore.
Sono tutti strumenti che ormai da decenni sono presenti a bordo di moltissime imbarcazioni organizzate per la crociera a lungo raggio, sono strumenti ormai facili da trovare sul mercato ed i prezzi per l’acquisto li hanno resi ormai accessibili a molti.
I pannelli fotovoltaici sono diventati molto efficienti e la scelta è davvero ampia, i generatori eolici sono divenuti molti potenti e finalmente silenziosi e gli idrogeneratori sono ormai affidabili e facili da utilizzare grazie all’esperienza maturata nelle regate intorno al mondo senza scalo.
Infine, da non sottovalutare, sono tutti strumenti che hanno un bassissimo impatto dal punto di vista della manutenzione.
Dobbiamo però sottolineare, che l’energia prodotta con questi strumenti è energia utilizzabile per la ricarica delle batterie di bordo, per poter utilizzare la strumentazione elettronica di bordo, il notebook, le luci, la radio, il frigorifero, non sono quindi strumenti di produzione di energia adatta a far funzionare accessori quali il climatizzatore, il forno a microonde o l’asciugacapelli.
Perché scrivere ancora ancora un post riguardo alla produzione di energia attraverso queste fonti rinnovabili se è decenni che viene utilizzata? la risposta è: perché c’è ancora troppa disinformazione e si rischia di installare un prodotto che non vi soddisferà fino in fondo oppure non produrrà quanto vi aspettavate.
E’ molto importante capire quanta energia realmente viene prodotta e come ottenere il massimo da ogni fonte di produzione che avremo scelto.
ASPETTATIVE
Come prima cosa dobbiamo calcolare nel dettaglio il consumo della nostra barca. E’ il primo passo verso l’indipendenza energetica, conoscere il quantitativo di energia Ah (ampere ora) che la nostra imbarcazione consuma nelle 24 ore, quando è ancorata in rada oppure quando è in navigazione. Questo valore esprimerà quanto dovrete produrre per ripristinare la carica nelle vostre batterie.
Invece di fare un meticoloso calcolo di ogni singola apparecchiatura, una via più rapida è quella di verificare attraverso un battery monitor – uno strumento che controlla nel dettaglio la carica della batteria – la corrente consumata nelle 24 ore. Noi a bordo abbiamo un Victron BMV-600.
Ampere da ricaricareStato di carica in percentuale delle batterie Volt delle batterieAmperometro in tempo reale
Mentre siete in una bella rada, senza mai ricaricare le batterie, dovrete verificare quanta energia è stata consumata, mi raccomando non accendere il motore per ricaricare.
La mia barca, che ha un banco batterie servizi di 560Ah, che a breve diventeranno 800Ah,  nelle 24 ore consuma circa 180Ah, vale a dire il 32% della capacità del banco batterie. Ciò significa che ogni giorno dovrò generare poco più di 180Ah per mantenere cariche le mie batterie e gli accessori in funzione.
Avrete notato che gli strumenti per la produzione di energia esprimono sempre la potenza in watt e non in Ampere/ora come per le batterie, viene indicato sempre la potenza per ogni ora di funzionamento. Senza addentrarci troppo nello spiegare i motivi, vi indico semplicemente come trasformare il nostro consumo in watt per potere effettuare dei giusti raffronti.
Normalmente le nostre barche sono alimentate a 12v, è sufficiente moltiplicare questo numero per il consumo ed ottenere i watt necessari per la ricarica delle batterie, 12Volt X 180Ah=2.160 watt consumati nella giornata.
Cominciamo quindi a capire come utilizzare le nostre sorgenti di energia.
I pannelli fotovoltaici producono energia solo in presenza di sole, e solo quando questo è alto in cielo, in tutti gli altri momenti, il pannello fotovoltaico non produrrà mai il massimo di energia del quale è capace.
I generatori eolici producono solo in presenza di vento e normalmente la produzione massima avviene a circa 25kt di vento relativo, non rafficato.
Allo stesso modo gli idrogeneratori, producono energia solo con la barca in movimento e solo ad una determinata velocità, normalmente per le barche da crociera circa 6/7kt.
Per poter quindi capire quanto viene generato dal nostro impianto, dobbiamo effettuare delle moltiplicazione e addizioni in base all’utilizzo durante la giornata.
PRODUZIONE PANNELLO FOTOVOLTAICO
Sulla mia barca ho installato 360 watt di pannelli solari.
Se considero di aver installato tutto nel modo corretto e con le giuste accortezze, nelle mie zone di navigazione in sud Italia (circa 40° Nord), voglio considerare che i pannelli lavorino all’70% della produzione massima, questa perdita la considerò in virtù delle ombre derivanti dall’albero, dalla non corretta posizione dei pannelli rispetto al sole – ideale sarebbe esporli sempre ortogonalmente al sole - e alla latitudine, sicuramente ai tropici lavorerebbero meglio.
Durante la stagione estiva, consideriamo che la produzione di energia sia dalle 9.00 alle 16.00, ovvero 8 ore. E’ vero che il sole in estate il sole sorge prima e tramonta più tardi, ma per rendere facile il conteggio e per essere conservativi considero solo questo periodo.
Quindi 70% X 7ore X 360 watt = 1.764 watt
E’ quindi chiaro che questa configurazione non è sufficiente a ripristinare il consumo della barca, se volessi utilizzare solo energia solare dovrei aumentare di oltre 100Watt il mio impianto, oppure spostarmi verso una latitudine più tropicale oppure accendere il motore per ricaricare completamente le batterie.
Questo calcolo è dettato dalla mia personale esperienza e da verifiche continue che effettuo sul mio impianto.
Se volete effettuare un calcolo più scientifico è necessario munirsi dei dati di irraggiamento solare della zona nella quale verranno installati.
PRODUZIONE GENERATORE EOLICOIl calcolo dell’energia erogata dal generatore eolico è simile, ma un poco più complesso per due aspetti fondamentali:
1) il vento non è mai perfettamente stabile, sono normalmente presenti raffiche che ne aumentano la produzione
2) La differenza di produzione energetica nelle turbine di nuova generazione, segue una curva non proporzionale, pertanto la produzione di energia in un vento con velocità tra 20kt e 15kt è inferiore anche di oltre il 30%
Il mio generatore eolico ha una potenza massima di 400watt con un vento di 27kt, a 20kt produce 150watt, a 15kt circa 80watt e solo 35watt a 10kt.
Nel mediterraneo le zone con vento stabile sono davvero poche, ma nel mediterraneo orientale il vento è abbastanza facile da prevedere sia in direzione che in intensità.
Ad esempio, se ci troviamo a navigare in una zona dove il vento nelle 24 ore è stabile a 15kt per 12 ore, con un 20% di raffiche a 20kt, mentre il resto della giornata è calma piatta o quasi, possiamo cosi calcolare: 30% X 24h X 80watt PIU’ 20% X 24h X 150watt = 1.296 Watt.
Ovviamente è un calcolo che presenta enormi incertezze e con ipotesi difficili da verificarsi, per questo motivo mi piace dimezzare il calcolo teorico della produzione, che diventa quindi 648 Watt.
Questo calcolo deve esservi utile per farvi comprendere quanto sia fondamentale scegliere il giusto strumento di produzione energetica in base alla zona di navigazione per arrivare ad essere realmente indipendenti nella produzione della vostra energia.
PRODUZIONE IDROGENERATORE
La produzione di energia grazie al movimento della barca è forse uno dei metodi meno utilizzati in mediterraneo, in quanto le distanze da percorrere sono difficilmente oltre le 24/36 ore di navigazione, ma in altre località è uno strumento utilizzato moltissimo e dalla grande affidabilità. Pensiamo alle traversate atlantiche o navigazioni oltre i 4/5 giorni.
Sulla mia barca è comunque presente un idrogeneratore chiamato Aquagen 4, è un modello ormai andato in disuso sostituito dai più moderni con una forma a ‘piede’ di fuoribordo. A breve installeremo il Watt&Sea di cui faremo un post dedicato.
Il mio idrogeneratore ha un produzione abbastanza ‘standard’ e facile da calcolare, fornisce circa 12 watt ogni nodo di velocità a partire da 3kt.
E’ quindi molto semplice effettuare un calcolo di rendimento.
In una recente navigazione che ho effettuato da Corfù allo Stretto di Messina, dal giornale di bordo leggo che abbiamo navigato a 7kt per 6 ore, a 6kt per 10 ore e le restanti 8 ore a 5 kt.
Il calcolo è presto fatto: 6ore X 84watt PIU’ 10ore X 72watt PIU’ 8ore X 60watt = 1.708 watt
E’ tutto più chiaro oppure abbiamo creato ulteriore confusione ?
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June 6, 2015

AIS Trasmettitore Transponder


AIS di Bordo
A bordo di Y2K l’AIS è presente sin dal suo primo varo nel 2008.
E’ uno strumento che reputiamo essenziale per la nostra sicurezza e per la nostra tranquillità durante la navigazione, soprattutto la navigazione notturna ed in prossimità di zone di traffico navale molto elevato.
Abbiamo però sempre avuto solo un ricevitore, ovvero potevamo ricevere le notifiche delle navi e del naviglio da diporto ma non potevamo comunicare la nostra posizione e le nostre informazioni.
Sul nostro blog ne abbiamo già parlato qualche anno fa, in rete si trova ormai qualunque informazione a riguardo e quindi non vogliamo ripeterci su cos’è e come funziona, ma faremo solo un piccolo ripasso per ricordare la sua potenzialità e la sua integrazione con gli strumenti di bordo.
L’AIS in sola ricezione, per funzionare ha bisogno di un collegamento VHF, con una antenna dedicata oppure uno splitter per utilizzare l’antenna già presente a bordo, e di un plotter cartografico dove mostrare i bersagli (target) delle navi intorno a noi.
Le principali funzioni, quelle che normalmente vengono visualizzate ed utilizzate sono:
  • Nome dell’imbarcazione
  • Direzione e velocità (COG – Course Over Ground e SOG – Speed Over Ground)
  • Distanza minima a cui ci troveremo dal bersaglio se lui manterrà l’attuale rotta e velocità (CPA – Closest Point of Approach)
  • Tempo previsto per giungere al punto di minore distanza (TCPA – Time of Closest Point of Approach)
  • Posizione Latitudine / Longitudine
  • Identificativo MMSI e Call Sign
  • Stato della navigazione (incagliato, all’ancora, in navigazione, con manovrabilità ridotta, ecc.)
Con l’AIS in sola ricezione, tutto questo noi l’avevamo già e funzionava anche molto bene.
Abbiamo però voluto fare un salto e diventare anche noi un ‘bersaglio’ visibile sui cartografici delle imbarcazioni e navi intorno a noi, vogliamo farci vedere e far vedere i nostri dati di navigazione per meglio interpretare la nostra navigazione, il tutto sempre con un solo fine: la sicurezza nostra ed altrui.
Un trasmettitore AIS o transponder, fino a qualche anno fa aveva dei costi proibitivi per una imbarcazione da diporto e soprattutto era necessario avere una antenna VHF dedicata alla trasmissione dei dati ed anche una antenna GPS dedicata. Su Y2K abbiamo già troppe antenne, troppi cavi in giro per la barca e l’installazione, oltre al costo, era quindi anche particolarmente complessa ed invasiva.
Dopo molte ricerche, siamo venuti a conoscenza di un prodotto tedesco, dell’azienda WheaterDock, specializzata in prodotti di tecnologia e sicurezza per la navigazione e distribuita in Italia dagli amici di Negozio Equo.
AIS WheaterDock
La WheaterDock ha un modello di trasmettitore AIS con moltissime opzioni in base al tipo di installazione che è necessario fare o al tipo di strumentazione presente a bordo.
Finalmente abbiamo trovato ciò che cercavamo, un prodotto tecnologicamente molto avanzato, ma anche semplice ed veloce da installare.
Max in meno di mezz’ora ha sostituito l’AIS !!
Il modello da noi scelto è il modello A150 easyTRX2S-IS-IGPS che integra una antenna GPS ed uno splitter VHF capace di utilizzare l’antenna in testa d’albero già presente.
Questo strumento oltre ai dati che già avevamo, è anche in grado di:
  • Entrare in modalità ‘Silent’ ovvero bloccare l’invio dei dati e di fatto diventare invisibili agli altri; funzione particolarmente utile in alcune zone del mondo dove è meglio non farsi vedere
  • Inviare un PAN PAN PAN attraverso la frequenza AIS che sarà visualizzabile da tutte le navi intorno a noi;
  • Riconoscere in modo automatico lo stato di ancoraggio e di conseguenza modificare lo stato sull’AIS;
  • Registrazione su una SD Card di tutte le navi e le informazioni ricevute dallo strumento durante la navigazione;
  • Utilizzo dell’antenna GPS integrata come antenna di emergenza nel caso in cui l’antenna GPS di bordo dia forfait;
  • Funzione di multiplexer NMEA se si hanno strumenti a bordo da interfacciare fra loro
Abbiamo quindi ordinato in Italia il prodotto, arrivato pochi giorni dopo eravamo già in grado di poterlo installare, sostituendo il vecchio ricevitore ed installando il nuovo.
Dopo pochi minuti eravamo già visibili su Marine Traffic ed anche voi potrete seguirci nelle nostre scorribande per il mare.
Y2K_MarineTraffic
Max ha inoltre preparato un video con l’unboxing del trasmettitore.

Fair winds and calm seas.
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