AYUDA! Instalación de Paneles Solares, Sistema de cardador y Alternadores.

skypower · #1 14-10-2018, 00:33

Bueno parece que ha llegado la hora de actualizar el sistema eléctrico del barco, intentare acometer cambio varios temas de golpe y me asaltan todo tipo de dudas, desde ya brindo por todos vosotros y por los héroes que pueda responder a mis dudas, me den algún consejo o simplemente comenten que estoy loco, porque significara que han leído este tocho y han sobrevivido.

Lo que voy a intentar acometer es un cambio en el sistema de almacenamiento de energía (cambiar las baterías, actualmente tengo 2,e incluir una mas) e instalar un sistema de carga solar y por supuesto cambiar todo el sistema de iluminación a led.

Os indico la configuración de mi barco: Barco de 8 metros con 2 motores gasolina volvo penta 4.3, 2 baterías: una de 70 Ah arranque para un motor, y otra de 125 Ah para arranque del otro motor y servicio. Cargador de baterías Cristec CPS2/ 12v - 25 A con 3 salidas de carga.
Los elementos conectador son:
- red de servicio 12v : nevera, iluminación, TV, radio-DVD, radio vhf,plotter Garmin, red nmea 2000, receptor AIS, luces de navegación y fondeo, 2 bombas de achique automáticas, bombas presión de deposito de agua, hay alguna cosa mas pero de uso puntual, como extractor de gases del motor, bomba de extracción de ducha,etc.

- red de 220v ( solo cuando está conectado al pantalan): microondas, calentador de agua y enchufe de servicio de 220v.

La brico que quiero emprender es la siguiente:

- Instalar una batería adicional de servicio, y cambiar las de arranque de los motores, para ello conectaré la nueva al cargador de baterías utilizando la salida adicional, para que carguen los 2 alternadores de los motores a las 3 baterías instalaré un distribuidor de carga tipo a este:

y para el cargador de 220v utilizare el que tengo el Cristec CPS2/ 12v - 25 A, ya que admite una tercera batería.

- Instalar 2 paneles solares flexibles en el bimini. Para ello he pesado en dos de 100 w ( en total 200w) o dos de 150 ( en total 300 w), con un regulador MPPT de 12v-24v 30A para cargar la batería de servicio de 200Ah. La opción del inverter a 220v no lo veo nada claro ya que lo único que se conecta a las red 220v es el calentador de la ducha y el microondas ( que seguro consumen bastante, pero el uso es corto y puntual). Tampoco se si seria posible cargar las 3 baterías con los paneles con la configuración que intento hacer.

La primera duda que tengo es como dimensionar las baterías, ya que tenemos que conectarlas a la carga de paneles solares ( por lo menos la de servicio). He pensado que esta seria una opción, pero sin ninguna base científica:
- arranque motor1: 70ah, arranque motor2: 70ah, servicio: 200 ah ¿ es esto correcto? o seria aconsejable otra dimensiones, vamos que igual estoy diciendo una burrada.

La segunda duda es como unificar el sistema de paneles solares al sistema ya existente (con una 3ª batería añadida). Vamos que se puedan cargar las baterías con los alternadores de los motores, con el cargados a 220v, o con los paneles solares ( por lo menos la de servicio) o con varios a la vez se es posible.

La tercera es si es mas eficiente instalar los paneles solares en serie o en paralelo, creo que la mejor opcional es en serie. Y si los paneles flexibles merecen la pena.

El esquema que estoy desarrollano es este:

Mis conocimientos de electricidad son muy limitados, pero creo que al conectar todo directamente a las baterías (sobretodo a la de servicio con los paneles solares) puedo sobre-cargar la batería, si algún chispas o entendido puede revisarme el esquema y hacerme alguna corrección, o recomendación o lo que sea, le estaré eternamente agradecido. Brindo por vuestra ayuda!!!!

skypower · #2 14-10-2018, 00:37

El primer error que he detectado es que cuando conecto el inverter también cargaría las baterías, por lo que tendiera que puentearlo, de tal manera que cuando conecto el inverter desconecto el cargador de 220V.Y tambien me he dado cuenta que las entradas del cargador están al revés.

Erikblade · #3 14-10-2018, 01:29

hace no mucho a un conocido le reforme la instalación eléctrica de su barco y le puse algo parecido a lo que quieres poner tu.

asi que vamos por partes.

primero tienes un barco a motor por lo tanto cuando no estés amarrado es de suponer que harás un uso constante de los motores (vale cuando estés fondeado no) por lo tanto los motores pueden cargar las tres baterías sin problemas no es necesario el solar.

en caso de estar fondeado (motores parados) gracias al aislador (dos entradas y tres salidas) solo descargas la batería de servicios asi que ahí si seria interesante que la placa solar suministre parte de la energía que estas gastando.

por ultimo cuando estas en pantalán los motores están parados y además estas enchufado a la red por lo que tampoco es necesario que el panel cargue ya tienes el cargador que mantiene las baterías y suministra energía al resto del barco.

a ver si encuentro el esquema que le hice aunque te adelanto que es bastante complejo ya que el armador estaba obsesionado con la corrosión galvánica y todo eso y al final hay un berenjenal de conmutadores y reles de la leche, eso si todo automatico. y relativamente economico

Erikblade · #4 14-10-2018, 02:24

esquema princess_46.pdf
primeramente le eliminé toda la línea de 220v interior del barco y le hice una nueva perfectamente protegida, diferencial y térmico general. con un pequeño cuadro para las alimentaciones a 220v ( enchufes, cargadores de baterías, fuente alimentación, etc)

verás que he puesto cargadores es que en este caso solo tenia un cargador con dos salidas y en vez de comprar uno de tres al final miramos y salía mejor comprar tres independientes. el que cogimos fue este https://www.amazon.es/Suaoki-Manteni.../dp/B07374QD33.

si es un poco bajo pero claro su función principal es mantener ya que es rarísimo que con motor al llegar a puerto tengas las baterías excesivamente bajas.

para la alimentación de los circuitos de 12V estaba claro que no era suficiente asi que con una fuente de PC mientras estas en puerto puedes alimentar todo.

en este punto tenemos tres baterías conectadas a tres cargadores y las tomas de 12 voltios alimentadas a través de una fuente ATX (vamos que en puerto estas genial.

ahora pues te apetece salir a navegar. pues como en cualquier barco conectas los interruptores S1, S2 y S3. estos interruptores son los que comandan los reles que ponen las baterías a alimentar al barco y desconectan los cargadores de las baterías y la fuente de alimentación de los consumos de 12V conectándolos a la batería de servicio reles KM1 (batería 1) KM2 (batería 2) KM3 (batería 3) y conmuta el rele KM6 para conectar los consumos a la batería 3.

en este momento como no tienes los motores arrancados el rele KM7 está en reposo asi que el panel solar está conectado a la batería 3 y a los servicios manteniendo la carga de la batería 3 y la energía de servicios (si hay sol).

cuando arrancas los motores (los reles KM4 y KM5 son los reles de arranque de cada motor los que accionan el motor de arranque) los alternadores comienzan a cargar por lo que el panel solar ya no es necesario y al excitarse el rele KM7 lo desconecta dejando todas las baterías conectadas al aislador.

la razón de hacerlo asi es porque el regulador solar se puede volver un poco loco ya que los alternadores meten normalmente unos 14.4-14.7 voltios lo que le puede indicar que la batería esta cargada y no mete nada de carga y viceversa ocurre lo mismo al tener voltaje desde el panel el aislador (que no son mas que unos diodos de baja caída) no "leeç2 bien la batería haciendo que no se cargue correctamente.

si fondeas al parar los motores se vuelve a conectar el panel y te va manteniendo la carga.
los reles son reles de automóvil de alto amperaje. puse dos por batería (uno para positivo y otro para negativo) por que no encontré de dos circuitos
eso si de 100A

skypower · #5 14-10-2018, 03:58

Te agradezco la ayuda, le miro despacito y a ver si entiendo todo porque como te decía de electricidad lo básico.

skypower · #6 14-10-2018, 12:04

Erikblade, me has aclarado bastante el tema de cómo debería ser el tipo de funcionamiento de la instalación, lo que saco en claro es que el Tema del sistema de placas solares hay que instalarlo solo a la batería de servicio. Por lo que para la instalación de la batería de motor1 y de motor2 no tengo que hacer nada salvo instalar el distribuidor/aislador para poder dar corriente desde los alternadores a las 3 baterías debido a que mi cardador tiene la facultad de poder arrancar mientras esta cargando lo que me imagino que ya esté aislado el sistema al tener instalados diodos para esto y proteger el cargador.

Estoy obviando que si instalo el distribuidor/aislador no alteró la protección del cargador de baterías a 220v.

Entonces me centro en el tema de cómo aislar el sistema de paneles solares en estos supuestos:

- cuando estén arrancados los motores y los alternadores cargando.

- cuando estén cargando en el pantalan ( el cargador permite estas cargando cuando se arrancan los motores, pero si están cargando los paneles no se como afectará al sistema de paneles solares).

Para ello tengo que instalar unos reles que cuando detecten carga de estos dos supuestos ( alternador o cargador) corten y aísle el sistema de carga de paneles solares a la bateria servicio. Es esto es correcto?

scampolo · #7 14-10-2018, 12:12

Cita:

Originalmente publicado por skypower

Erikblade, me has aclarado bastante el tema de cómo debería ser el tipo de funcionamiento de la instalación, lo que saco en claro es que el Tema del sistema de placas solares hay que instalarlo solo a la batería de servicio. Por lo que para la instalación de la batería de motor1 y de motor2 no tengo que hacer nada salvo instalar el distribuidor/aislador para poder dar corriente desde los alternadores a las 3 baterías debido a que mi cardador tiene la facultad de poder arrancar mientras esta cargando lo que me imagino que ya esté aislado el sistema al tener instalados diodos para esto y proteger el cargador.

Estoy obviando que si instalo el distribuidor/aislador no alteró la protección del cargador de baterías a 220v.

Entonces me centro en el tema de cómo aislar el sistema de paneles solares en estos supuestos:

- cuando estén arrancados los motores y los alternadores cargando.

- cuando estén cargando en el pantalan ( el cargador permite estas cargando cuando se arrancan los motores, pero si están cargando los paneles no se como afectará al sistema de paneles solares).

Para ello tengo que instalar unos reles que cuando detecten carga de estos dos supuestos ( alternador o cargador) corten y aísle el sistema de carga de paneles solares a la bateria servicio. Es esto es correcto?

Ese papel que dices , lo realiza el regulador o reguladores de carga que pongas a tus paneles . ( si es que he entendido bien tú pregunta)

skypower · #8 14-10-2018, 15:58

Cita:

Originalmente publicado por scampolo

Ese papel que dices , lo realiza el regulador o reguladores de carga que pongas a tus paneles . ( si es que he entendido bien tú pregunta)

Pues eso pensaba yo, pero si por ejemplo estamos cargando las baterías con los paneles solares y con el motor en marcha, el regulador entenderá que al tener 14,3 v (voltaje procedente de los alternadores) deja de cargar porque creerá que esta cargada. Y si estamos cargando con los paneles y con el cargador de 220v se volverán locos ya que para el regulador de los paneles estará cargada y para el cargador también en cuanto uno deje de cargar el otros asumirá esa tarea y detectará que está cargadas y dejará de cargar. No se si me explico o lo he entendido bien.
Por eso la idea de poner reles en el circuito de 12v puede ayudar a corregir esta situación. Y en el circuito de 230v poner un contactor para abrir y cerrar el circuito según venga del enchufe de 230v o del inversor.

skypower · #9 14-10-2018, 16:40

A ver si lo he entendido bien:
Empezamos con el tramo de 230v:
En el caso que no tengamos alimentado el enchufe del pantalar la función del contactor es la siguientes: conecta la salida del inversor 220v al circuito de 230v y desconecta el enchufe del pantalan y también desconecta el tramo de entrada 230v al cargador de baterías.
Y en el caso de que esté alimentado el enchufe al pantalan el contactor excita la bobina e invierte : conectando el enchufe del pantalan al circuito de 230v y desconecta la salida del inversor y conecta el cargador de baterías.
Menudo lío! Intento ir completando del circuito y espero críticas o sugerencias.
Gracias por animar Mejor!

Erikblade · #10 14-10-2018, 18:35

Esto que quieres hacer es teoricamente factible pero muyuy muy arriesgado
Necesitas.enclavamientos y temporizaciones en los reles.para hacerlo fiable ya que.si por lo que sea un contacto queda pegado la lias parda vamos que en el mejor de los.casos rompes algo caro.

Aunque sea un engorro yo aqui utilizaria conmutadores manuales. Que me enchufo al pantalan lo pongo en una posicion que me desenchufo lo pongo en otra.

skypower · #11 14-10-2018, 22:46

Cita:

Originalmente publicado por Erikblade

Esto que quieres hacer es teoricamente factible pero muyuy muy arriesgado
Necesitas.enclavamientos y temporizaciones en los reles.para hacerlo fiable ya que.si por lo que sea un contacto queda pegado la lias parda vamos que en el mejor de los.casos rompes algo caro.

Aunque sea un engorro yo aquí utilizaría conmutadores manuales. Que me enchufo al pantalan lo pongo en una posicion que me desenchufo lo pongo en otra.

Ahora si que me he perdido. me imagino que te refieres a la red de 230v, la idea es instalar un contactor ( fase) o 2 contactores (si queremos controlar independientemente la fase y el neutro). el esquema quedaría asi:

Los contactores serian como este:

Tiene 3 na y 2 nc, de tal nanera que en NA conecto la fase del enchufe del pantalar y la fase de entrada al cargaddor y en NC la fase del inverter. no se si me he explicado.

Erikblade · #12 14-10-2018, 22:56

bueno lo primero de todo decirte que eso es un contactor de maniobra, no suelen estar preparados para manejar fuerza (se usan para circuitos de control)
si teóricamente tal como lo planteas debe de funcionar ya que en un mismo contactor a la hora de conmutar los cerrados abren antes que cierren los abiertos pero el margen es de milésimas de segundo o menos. lo cual es muy arriesgado ya que puede que no se cumpla, como te he dicho antes teóricamente ocurre en la practica suele fallar y mas con el tiempo. para evitarlo hay que emplear dos reles de fuerza (uno para la línea del pantalán otro para la el inversor) con unos enclavamientos que impidan que mientras uno este metido pueda entrar el otro y además temporizados con 1 seg es suficiente para asegurar la maniobra.

Erikblade · #13 14-10-2018, 22:59

soltado todo el rollo,

la pregunta es es tan importante que ese cambio sea automático???

lo digo porque 220V de pantalán los tendrás cuando estes en puerto por lo tanto todo el barco se puede alimentar del puerto y el inversor puede estar desconectado.

si se te va la luz del pantalán con un conmutador manual haces la maniobra y enciendes el inversor.
tardaras un minuto a lo sumo en hacerlo

Erikblade · #14 14-10-2018, 23:07

ademas fijándome en tu esquema

tal como lo tienes

de 220 de pantalán al cargador y de este a las baterías
al mismo tiempo del solar al regulador y a las batería de servicio

(alguno de los dos detectara batería llena y no cargará)

en caso que te fallen los 220v

el inversor chuparía de la batería de servicio y del solar para cargar de nuevo la propia batería de servicio y las de motor
vamos que te descargarias la batería de servicio para recargarla (el inversor tiene perdidas y el cargador también)

yo personalmente quitaría el inversor si es solo para alimentar el cagador

skypower · #15 15-10-2018, 00:20

Cita:

Originalmente publicado por Erikblade

ademas fijándome en tu esquema

tal como lo tienes

de 220 de pantalán al cargador y de este a las baterías
al mismo tiempo del solar al regulador y a las batería de servicio

(alguno de los dos detectara batería llena y no cargará)

en caso que te fallen los 220v

el inversor chuparía de la batería de servicio y del solar para cargar de nuevo la propia batería de servicio y las de motor
vamos que te descargarias la batería de servicio para recargarla (el inversor tiene perdidas y el cargador también)

yo personalmente quitaría el inversor si es solo para alimentar el cagador

Pero el inversor no cocecta nunca con el cargador de baterías:

Cuando no hay corriente del enchufe del pantalan no se conecta el cargador y se deja paso al inverter. No se si en el diagrama con el contactor se puede ver.

Erikblade · #16 15-10-2018, 00:38

entonces para que quieres el inverter???

eso mirando tu esquema

skypower · #17 15-10-2018, 00:41

Cita:

Originalmente publicado por Erikblade

bueno lo primero de todo decirte que eso es un contactor de maniobra, no suelen estar preparados para manejar fuerza (se usan para circuitos de control)
si teóricamente tal como lo planteas debe de funcionar ya que en un mismo contactor a la hora de conmutar los cerrados abren antes que cierren los abiertos pero el margen es de milésimas de segundo o menos. lo cual es muy arriesgado ya que puede que no se cumpla, como te he dicho antes teóricamente ocurre en la practica suele fallar y mas con el tiempo. para evitarlo hay que emplear dos reles de fuerza (uno para la línea del pantalán otro para la el inversor) con unos enclavamientos que impidan que mientras uno este metido pueda entrar el otro y además temporizados con 1 seg es suficiente para asegurar la maniobra.

eso que me dices de dos reles de fuerza, encarcelamientos y temporizador, no se ni lo que es, con algún esquema o información me ayudaría.

skypower · #18 15-10-2018, 00:44

Cita:

Originalmente publicado por Erikblade

entonces para que quieres el inverter???

eso mirando tu esquema

el inverter lo quiero para cuando esté fondeado y necesite puntualmente algo que funcione a 230v el microondas, el calentador de la ducha o algo que necesite enchufar a 230v y que no consuma mucho. Por ejemplo un cafetito mañanero de la nesspreso fondeado en una cala no tiene precio.

Erikblade · #19 15-10-2018, 00:51

Cita:

Originalmente publicado por skypower

eso que me dices de dos reles de fuerza, encarcelamientos y temporizador, no se ni lo que es, con algún esquema o información me ayudaría.

ENCLAVAMIENTOS jajaj
es simplemente un seguridad por ejemplo

impide que el rele del inversor se active mientras el de pantalán este activo y viceversa pero por lo que veo no lo vas a necesitar.

con lo ultimo que me has dicho espera que le de una vuelta y te digo algo que se me ocurre algo pero no se si puede ser viable

skypower · #20 15-10-2018, 00:57

Cita:

Originalmente publicado por Erikblade

ENCLAVAMIENTOS jajaj
es simplemente un seguridad por ejemplo

impide que el rele del inversor se active mientras el de pantalán este activo y viceversa pero por lo que veo no lo vas a necesitar.

con lo ultimo que me has dicho espera que le de una vuelta y te digo algo que se me ocurre algo pero no se si puede ser viable

Te agradezco mucho las molestias que te estas tomando, a veces puedo parecer obstinado en una idea, pero es simplemente ni desconocimiento de todo esto y cuando creo que entiendo algo me cuesta olvidarlo. Pero claro el conocimiento, la practica son un grado que yo no poseo en este tema y claro tu me dices lo del temporizador y claro me quedo fascinado, es lo que tiene el desconocimiento que nos vuelve osados. Gracias no solo por que me estas ayudando si no por que me estas enseñando.

Erikblade · #21 15-10-2018, 01:16

a ver

he supuesto que empleo lo contactores (reles KM1 y KM2) como el que has puesto antes en la imagen. igual si pueden valerte pero tienes que asegurarte que sus contactos aguantan la intensidad que va a pasar por ellos, para ello haz la suma de los amperios que van a gastar todos los aparatitos que conectes y miras en las características de los contactores si valen.

para esos consumos que comentas que puedes usar tanto en amarre como en fondeo puedes crear una nueva línea. es decir el cargador y otras cosas que no vas a usar fuera del pantalán los conectas UNICAMENTE a la línea directa del pantalán. los que puedas usar en un momento o en otro a esta nueva línea (en el esquema es la línea consumos)

verás que hay dos contactores KM1 y KM2. estos se activan por dos interruptores en el cuadro de 12V interruptores 1 y 2.
de cada interruptor va a un contacto NC (21-22)de un contactor y a la bobina del otro A1.
eso es un enclavamiento. es decir aunque quieras no puedes tener los dos conectados a la vez.
si has accionado el interruptor 1 (con el interruptor 2 desconectado) y se activa el contactor KM1 tienes corriente desde el pantalán. pero por mucho que quieras conectar el interruptor 2 no vas a poder activar el contactor KM2 porque el NC del KM1 esta abierto y no deja pasar corriente.
lo del temporizador es para añadir mas seguridad aunque en tu caso es totalmente innecesario.

y lo importante de cosas como estas no es que te pongan un esquema lo hagas y punto. es que al menos sepas porque esta asi. que luego en mar abierto no hay nadie que te solucione la papeleta

Erikblade · #22 15-10-2018, 01:25

enclavamientos.pdf

y gracias a ti por aguantar la chapas ejjeje

skypower · #23 15-10-2018, 02:19

Lo estoy asimilando, le doy varias vueltas y a ver si lo entiendo. Lo del consumo para el contactor me imagino que con 40 amperios vaya mas que sobrado estaríamos hablando de 9000w, lo que tengo conectado es el calentador de agua, el cargador, y el enchufe en el interior del barco al que hay tambien conectado un microondas:

este es el cuadro para conectar el calentador el cargador y el enchufe interior, el calentador siempre esta deconectado.

Erikblade · #24 15-10-2018, 02:30

buff 40 Amps creo que es una pasada para un contactor de ese tipo. concretamente ese que has puesto aguanta hasta un máximo de 10 Amps y además su bobina es de 220v alterna por lo que de poco te va a servir.

necesitas que la bobina sea de 12V continua

de todas formas puedo afirmar que el mayor gasto se lo lleva el calentador de agua.

sin embargo ese gasto lo puedes eliminar ya que el calentador lo puedes calentar en navegación con los motores (el agua de refrigeración del motor pasa por un intercambiador del calentador)
y creeme aguanta muchas horas caliente sin necesidad de electricidad

skypower · #25 15-10-2018, 09:58

Cita:

Originalmente publicado por Erikblade

Adjuntos 83635

y gracias a ti por aguantar la chapas ejjeje

en el esquema lo que no entiendo muy bien es esto:

que significa esa numeracion? 3-4 ?