Tipos de baterías para barco y sus características: ¿qué batería comprar para el barco?
En un barco hay diferentes componentes eléctricos entre los que se encuentran generadores, conductores de corriente y consumidores. Estos funcionan con corriente continua o alterna y, a menudo, están conectados entre sí mediante inversores, cargadores de batería o acumuladores. Los acumuladores no son más que sistemas de almacenamiento de corriente continua con 12 o 24 voltios y una capacidad variable que se indica en amperios-horas (Ah). Todos los acumuladores están compuestos por una serie de celdas de energía, dispuestos en una batería, es decir conectados entre sí y mediante la suma de las tensiones individuales se alcanzan al final 12 o 24 voltios.
La capacidad nominal de una batería indica cuánta potencia eléctrica tiene almacenada. Por ejemplo, una batería de 100 Ah puede proporcionar, en teoría, 1 amperio durante 100 horas, 20 A durante 5 horas o 50 A durante 2 horas antes de descargarse. En la práctica, a menudo esto no se cumple, ya que la energía total que se puede extraer de una batería de plomo-ácido depende también de cómo se extrae: rápida o lentamente, sucesivamente o de una vez. En este sentido, cuanto mayor sea la corriente de descarga, menos energía podrá proporcionar la batería. Por este motivo, el tamaño de las baterías debe ser tal que no surja una situación a bordo en la que una batería tenga que suministrar una corriente demasiado elevada. De lo contrario, la batería perdería toda su potencia. La potencia absorbida por un consumidor corresponde aproximadamente al voltaje de alimentación multiplicada por la corriente que fluye por él, es decir, vatio=voltio x amperio, de lo que resulta A=W/V.
Para que una batería náutica pueda poner a disposición siempre suficiente energía, es necesario cargarla con regularidad. Para esto se pueden usar un inversor o generadores de combustión o diésel separados con un voltaje de red de 220 voltios o se puede conectar directamente con generadores eólicos, solares o hidráulicos. Estos sistemas precisan cuidados y atenciones especiales los cuales se pueden consultar en nuestra guía sobre placas solares en el barco donde encontrará más información al respecto.
¿Qué batería comprar para mi barco?
Al seleccionar las baterías necesarias hay que tener en cuenta una serie de factores. El tipo de batería para el barco a elegir depende de la tensión que sea necesaria, el tipo de motor, el alternador, la demanda energética, el tipo de servicios que hay que alimentar a bordo, el tipo de tecnología de la batería (ácido libre, AGM, GEL o litio) para arrancar o el ciclo profundo, es decir, la posibilidad de descargar las baterías hasta un estado de carga bajo. Para todos estos factores existen baterías adecuadas diseñadas exactamente para satisfacer los requisitos necesarios.
Por ejemplo, no tiene sentido instalar una batería con una intensidad de corriente mayor que la potencia máxima del alternador o emplear un cargador con un tamaño insuficiente que no cargue correctamente la batería, y que tenga como consecuencia que desde el punto de vista nominal la batería sea muy potente pero que su potencia real sea menor.
Tipos de baterías para barcos
Las baterías empleadas con mayor frecuencia a bordo son, a día de hoy, las baterías de GEL o AGM de plomo-ácido aunque las baterías con relleno de electrolitos “abiertas” siguen siendo muy populares tanto en el mar como en tierra (p. ej., en autocaravanas). Las baterías de litio son el modelo de clase superior para diferentes niveles de rendimiento y presupuestos. Las baterías AGM son resistentes, están selladas, pueden descargarse con rapidez y tienen una elevada velocidad de carga. Las baterías GEL están completamente selladas y no existe riesgo de que escapen gases nocivos; por lo que pueden ponerse en cualquier lugar del barco, en cualquier posición, incluso cerca de las zonas destinadas a las personas. Las denominadas baterías marinas smf (smf significa “sealed maintenance free”) están completamente selladas y no necesitan mantenimiento.
Si una batería marina smf no se usa se descargará paulatinamente. El alcance de esta autodescarga depende de la temperatura (durante los meses de invierno es menor, y en los de verano mayor), la tecnología, los años y el uso. En nuestras latitudes, durante los meses de invierno se puede estimar que la autodescarga está aproximadamente entre el 2 y el 4% al mes.
Características de los diferentes tipos de batería para barco
En el momento de la compra es importante saber cómo tiene que ser la batería para barco. Existen distintos tipos de baterías para barcos desarrolladas para usos diferentes.
Baterías de plomo-ácido con electrolito líquido
Las baterías de plomo-ácido con electrolito libre, con o sin indicador de nivel de líquido, son muy populares entre las baterías de plomo-ácido, especialmente para barcos pequeños. Son económicas y se pueden encontrar prácticamente en cualquier sitio. Se emplean también en autocaravanas y camiones y siguen siendo las baterías más baratas, y al mismo tiempo son capaces de cumplir su cometido. Son especialmente adecuadas para corrientes de “conexión” o de cresta (A) durante muy poco tiempo (aprox. 5-10 segundos) como “consumo” con una necesidad de energía limitada. La válvula de alivio de presión VRLA especial, con la que están equipados los mejores modelos, impide que las baterías respiren y hace que no sea necesario añadirles agua.
Baterías de plomo-ácido con tecnología AGM
Las baterías de plomo-ácido con tecnología AGM (inglés para Absorbent Glass Mat, en español “tejido de fibra de vidrio”) son muy versátiles, especialmente aptas para arrancadores, molinetes y hélices de proa, ya que pueden descargarse y cargarse de nuevo rápidamente. También se pueden usar para el servicio a bordo y, en caso necesario, ofrecen una potencia de arranque extraordinaria. Son las más polivalentes de su clase.
Baterías de plomo-ácido con electrolito de gel
Las baterías de plomo-ácido con electrolito de gel se pueden emplear para consumidores como el frigorífico, la iluminación, el sistema de radio, el piloto automático y para todos los servicios que precisan poca energía durante un periodo prolongado. Estas baterías soportan menos ciclos de carga y descarga excesivos y son muy sensibles a la sobrecarga de energía y el sobrecalentamiento al cargarlas. Por ello, sería conveniente instalar un sensor de temperatura que pueda interrumpir el proceso de carga en caso necesario. Alcanzan su máxima eficiencia si se emplean a modo de “reserva” como batería auxiliar o de emergencia para procesos que ocasionalmente necesitan energía con una potencia elevada. Las indicaciones del fabricante ayudan a garantizar muchos ciclos de carga y una larga vida útil durante el uso continuado, también para estas baterías.
Baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio constituyen el punto culminante de la oferta. Son más caras, pero tienen un peso hasta un 70 % inferior que las baterías de plomo-ácido, duran el triple (hasta 2000 ciclos de carga) y su capacidad no fluctúa con el tiempo. Garantizan siempre el mismo rendimiento con un uso continuado y son especialmente adecuadas para viajes largos.
¿Cuánto dura la batería de un barco?
La duración media de las baterías del barco depende de muchos factores: los choques, las vibraciones, la suciedad, las temperaturas demasiado altas o bajas e, incluso, el proceso de carga pueden obturar una batería e influir en su duración. Especialmente el proceso de carga debe realizarse bajo reglas muy determinadas para evitar que se produzcan daños y el rendimiento se reduzca.
Por eso, un proceso de carga garantiza que la duración de las baterías de barco sea más larga. No obstante, todas las baterías deben cambiarse en algún momento. Una batería debe sustituirse cuando se alcanza el final de su vida útil, por motivos de precaución después de algunos años de uso (entre 5-7 años) o por cambios en la tecnología y la energía necesaria. El aspecto más difícil de evaluar y, probablemente, el más controvertido sea determinar exactamente si el final de la vida útil se ha alcanzado. La integridad de la carcasa, el estado de los terminales y la tensión (que puede comprobarse empleando un voltímetro o un densímetro, en el caso de disponer de tapas de comprobación) son los primeros controles que deben realizarse. Si todo está bien, el circuito eléctrico debe someterse a una carga elevada (conforme al proceso propuesto por el fabricante), con el que el motor se enciende o se suministra corriente a uno o varios consumidores durante un periodo prolongado para comprobar las acciones y reacciones.
Las baterías y sus campos de aplicación
En líneas generales, se puede distinguir entre baterías para tres aplicaciones diferentes a bordo: baterías para arrancar el motor, baterías de servicio y baterías para motores de accionamiento eléctrico y esto es crucial para saber qué batería poner en el barco.
Baterías para arrancar el motor: estos tipos de batería para barco han sido diseñadas para proporcionar una gran cantidad de corriente durante un periodo breve (aproximadamente diez segundos) durante el arranque del motor de combustión. Pueden sufrir daños si se emplean durante demasiado tiempo o si se descargan demasiado. Por lo general, el fabricante del motor indica las características que deben tener las baterías necesarias para el arranque. En este caso suelen emplearse baterías de plomo-ácido normales.
Baterías de servicio: estas baterías soportan descargas más prolongadas (también varias horas) y “profundas” y son muy duraderas y estables. Alimentan durante varias horas todo lo que se necesita a bordo. Para el uso cíclico y la descarga más lenta y continua se conectan a consumidores con una absorción constante, como frigoríficos, iluminación, molinetes y los instrumentos a bordo y pueden durar hasta 400 ciclos antes de perder potencia. Especialmente al navegar a vela o fondeados, en veleros o embarcaciones a motor, pueden proporcionar la corriente necesaria durante mucho tiempo. Aquí pueden emplearse tanto baterías de gel como baterías AGM o baterías de iones de litio.
Baterías para el funcionamiento de motores eléctricos: estas baterías han sido especialmente diseñadas para el funcionamiento de motores eléctricos a bordo. Proporcionan la potencia y la capacidad necesarias para manejar el motor eléctrico y pueden ser, en función del tipo de embarcación y el uso, de iones de litio, AGM u otros tipos de baterías para barco. En nuestra guía sobre baterías para motores fueraborda eléctricos profundizamos sobre estos tipos de baterías para barcos especiales.
¿Dónde instalar las baterías a bordo?
A pesar de que todos los tipos de batería para barco, incluso cerradas, suelen estar equipadas con una válvula de alivio de presión cuya función es regular los posibles gases, existe la posibilidad de que se produzcan fallos en el funcionamiento que podrían provocar una pequeña emisión de gases potencialmente nocivos. Por este motivo, siempre resulta recomendable colocar o dejar las baterías en los lugares previstos para ello, de la forma prescrita en las disposiciones y directivas específicas de la ubicación correspondiente y los registros y organismos de matriculación pertinentes.
Es recomendable instalar las baterías preferiblemente en cabinas bien ventiladas y en lugares bien aireados para garantizar una circulación de aire óptima y reducir al mínimo las posibles concentraciones de gases. Es especialmente importante evitar colocarlas directamente en la sentina, donde la humedad, el agua de condensación y las corrientes de fuga pueden provocar daños graves que no solo podrían poner en peligro la batería, sino toda la seguridad a bordo.
Se debe tener mucho cuidado al instalar la batería en la embarcación, esto es fundamental especialmente en barcos en los que cada kilo extra puede afectar al comportamiento en el agua. Por ello, las baterías deberían montarse idealmente simétricas a los laterales y dentro del centro de gravedad del eje longitudinal para no poner en peligro la estabilidad del barco.
Además de la ubicación física de la batería para barco la temperatura del ambiente también juega un papel fundamental para la eficacia y la duración de las baterías del barco. El calor o el frío extremos pueden afectar negativamente la química de la batería, por lo que es aconsejable almacenarlas en zonas con temperatura controlada para conservar su capacidad de potencia óptima.
Ejemplo para un sistema eléctrico con baterías en un velero
Para determinar qué batería poner en el barco en primer lugar se debe dimensionar el banco de baterías tanto para el arranque como para el servicio. Para ello es necesario calcular la corriente de arranque necesaria para encender el motor, así como el consumo que se espera para el servicio durante un periodo determinado, por ejemplo, 24 horas Calculando el consumo de amperios que cabe esperar de los aparatos a bordo mediante la fórmula amperios-hora = vatio/voltio se obtiene la capacidad necesaria para estos consumidores. Si se suma el consumo total y se multiplica por el número de horas de servicio asumidas, se obtiene un dimensionamiento fiable y una indicación bastante exacta del tamaño que debe tener el banco de baterías a bordo.
A continuación se ofrece un ejemplo de cálculo con posibles consumidores a bordo que incluye un resumen aproximado del consumo:
- Luces de navegación LED: 0,5A x 8h = 4A
- Frigorífico: 5A x 8h = 40A
- Radar: 2,2A x 10h = 22A
- Piloto automático: 2,5A x 18h = 45A
- Iluminación LED interior: 1A x 2h = 0,5A
- AIS-GPS: 0,75A x 24h = 18A
- Portátil-ordenador: 2,5A x 4h = 10A
- Receptor VHF: 0,25A x 12h = 3A
Consumo total en 24 horas: aprox. 150 - 160Ah
Nuestro consejo: lo ideal sería que la capacidad del banco de baterías de servicio duplicara como mínimo, el consumo total a bordo durante 24 horas. Las baterías a bordo de plomo- ácido (baterías de electrolito líquido, AGM o gel) no pueden suministrar más del 50 % de su capacidad nominal, ya que de lo contrario podrían sufrir daños. En este ejemplo, una batería de 200 Ah estaría completamente descargada después de 24 horas si se alcanzara la mitad de la carga, es decir, 100 Ah. En el ejemplo del cálculo, la capacidad total recomendada del banco de baterías debería ser como mínimo de 300 Ah.
Para un sistema de a bordo con dos baterías para barco es recomendable instalar un circuito eléctrico de arranque intraborda. Para ello el polo positivo de la batería se conecta con el motor de arranque. Un segundo cable regresa al polo negativo de la batería y cierra el circuito eléctrico. Además se conecta un tercer cable con la llave de encendido. El circuito eléctrico se cierra girando la llave, el motor de arranque se activa y el motor arranca. Junto al motor de arranque hay otros componentes eléctricos, como los sensores de monitorización de temperatura y presión de aceite, que juegan un papel importante en el sistema. También hay un banco de baterías aparte que pone a disposición energía eléctrica adicional y que se carga mientras el motor está en marcha.
Nuestra recomendación
Elegir la batería para barco adecuada es fundamental para navegar de forma segura y sin contratiempos. Con los diferentes tipos de baterías para barcos, que satisfacen las necesidades y campos de aplicación individuales, se puede estar preparado para disfrutar de las aventuras que depara la travesía. Ya sea para arrancar el motor, el suministro de corriente a bordo u otros usos, la batería adecuada proporciona un rendimiento fiable y permite navegar plenamente. El empleo correcto y para el uso previsto de las baterías para barcos, un mantenimiento regular y la comprobación de la duración de la batería del barco pueden ayudar a prevenir fallos inesperados y ahorrar, con ello, experiencias negativas durante el viaje en velero. En nuestra gran comparativa de baterías para barcos le ayudamos también a encontrar la mejor para su caso concreto.