Per quanto la resa e l’affidabilità dei sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili sia enormemente migliorata a tutt’oggi la fonte energetica più importante a bordo resta quella collegata al motore diesel.
La trasformazione di parte dell’energia del motore in elettricità è affidata all’alternatore. Il movimento trasmesso dall’asse del motore ad una bobina rotante, contenuta all’interno di un campo magnetico, è capace di generare elettricità che viene utilizzata per ricaricare le batterie di bordo.
Cos’hanno di speciale gli alternatori per utilizzo nautico?
Molti alternatori di potenza nautici montati di serie sono di derivazione automobilistica, ma spesso si rivelano inadatti ad un uso nautico. Le batterie delle auto vengono mantenute costantemente cariche e sono adoperate solamente per l’accensione del motore, che comporta una discarica modesta. Al contrario le batterie impiegate sulle barche a vela sono soggette a profonde discariche, perché utilizzate per fornire energia agli impianti di bordo (pilota, radio, strumentazione, luci, autoclave, ecc.) durante la navigazione a motore spento.
Questo spiega perché le batterie in uso su una barca a vela sono generalmente diverse da quella in uso in autotrazione. Vengono utilizzate generalmente batterie al gel o AGM, che possono subire senza danni discariche profonde, mentre quelle al piombo si rovinano definitivamente se completamente scaricate.
Un sistema adatto alla nautica prevede pertanto batterie capaci di subire cicli ripetuti di carica e discarica profonda, ma soprattutto alternatori potenti, capaci di fornire molta energia anche nei brevi periodi di accensione del motore, e dotati di regolatori di carica integrati che permettano di ottenere una carica completa e rapida. Ciò prevede sistemi elettronici con sofisticati programmi di ricarica, capaci di rallentare il flusso di corrente man mano che la batteria si va riempiendo, sino ad un minimo flusso tampone una volta raggiunto il massimo livello, onde evitare danni.
Un’altra soluzione è quella di disporre di due alternatori separati, uno per la batteria motore e l’altro più potente con un adeguato regolatore a più stadi, dedicato a quella servizi.
Come scegliere il giusto alternatore
La potenza dell’alternatore dovrebbe essere pari a circa un terzo della totale capacità delle batterie. Ad esempio, con un banco batterie da 300 Ah, l’alternatore dovrebbe avere una potenza di circa 100 Ampere. In questo modo una accensione del motore di tre ore sarebbe in teoria in grado di ricaricare un banco completamente scarico. Naturalmente non è così, perché l’energia erogata dipende dal regime di rotazione del motore; quindi un motore acceso al minimo, per la semplice uscita dal porto, fornirà solo una modesta ricarica.
I fabbricanti forniscono la curva di erogazione degli alternatori di potenza nautici ai diversi regimi di rotazione. Quelli più efficienti sono quelli che cominciano ad erogare una buona potenza già a basso numero di giri. Tuttavia non si tratta dei giri dell’albero motore, ma di quelli dell’albero nell’alternatore. Allo scopo di aumentarlo vengono montate pulegge che lo moltiplicano, ma ciò ha un costo in termini di calore disperso e di sollecitazione meccanica, con maggiori rischi di rottura e più breve vita del sistema. Inoltre il surriscaldamento peggiora l’efficienza energetica dell’alternatore. Per questo è indispensabile una adeguata ventilazione sia del vano motore che una ventola di raffreddamento adeguata.
Da sapere…
Molti sono convinti che si tratti di energia del tutto gratuita. Sfortunatamente non è così, in natura nulla si crea e nulla si distrugge: la produzione di elettricità dell’alternatore ha un costo energetico causato dal lavoro imposto al motore. Un alternatore da 100 Ampere assorbirà a pieno regime circa 5 cavalli, che in motori di scarsa potenza, come quelli in uso sulle barche a vela, non è poco, con un aumento del consumo di carburante modesto ma non trascurabile.
In conclusione un efficiente alternatore di potenza nautico, con un adeguato regolatore, fornirà larga parte dell’energia necessaria. L’integrazione con pannelli fotovoltaici ed eventualmente, nelle aree adatte ad aerogeneratori, è in gradi di garantire una completa autonomia energetica di una imbarcazione. Se questa energia viene utilizzata anche per alimentare un dissalatore, i tempi di navigazione senza soste in porto si dilateranno enormemente.
Voi che sistemi utilizzate per alimentare le utenze in barca? Scrivetelo nei commenti qui sotto!
