15.02.10 Kalevi Leppä
Veneen sähköt ja akusto
● Akkujen valinta● Lataus ja -laitteet● Kaapelointi ja kytkentä● Yleisimmät viat sähköjär-
jestelmissä
15.02.10 Kalevi Leppä
AkkuAkku on laite, joka ladattaessa muuttaa sähköenergiankemialliseksi energiaksi ja purettaessa takaisin sähköenergiaksi. Täyteen ladatun lyijyakun hapon ominaispaino on 1,28 ja lepojännite 12,72 V. Kun ominaispaino on 1,20 akku on puoliksi ladattu, tällöin lepojännite on 12,24 V ero on vain 0,5 v. Tämä vaatii tarkkaa V-mittaria, jotta näin pienet jännite-erot näkyisivät.Akun varaustilan määrittely lepojännitettä hyväksikäyttäen on luotettava vain, kun akku on hyväkuntoinen.Tyhjän lyijyakun molemmat lyijylevyt ovat peittyneet lyijysulfaatilla ja ladattaessa katodi peittyy lyijyoksidilla ja anodi puhdistuu lyijymetalliksi.
15.02.10 Kalevi Leppä
Akkujen valintaAkkujen valinta
● Akku tyypit ● Tavallinen lyijyakku● AGM-akku, suljettu lyijyakku● Geeli- hyytelöakku (lyijyakku)● Litium-ioni-akku Li-io● Nikkeli-Kadium akku NI-Ca● Nikkeli-Metalli akku NI-MH● Litium-polymeeri akku LiPo
15.02.10 Kalevi Leppä
LyijyakkuLyijyakkuLyijyakku on akku, jonka elektrodeina on kaksi lyijylevyä ja elektrolyyttinä noin 37 % rikkihappoa.
Lyijyakun kapasiteetti on tavallisesti 2-500 Ah.
Veneessä kannattaa käyttää vain paikallisakkuja tai trukkiakkuja, ne ovat rakenteiltaan samankaltaisia.
Paikallisakut eivät kykene suuriin hetkellisiin virtoihin, mutta luovuttavat ladattua kapasiteettia (pieni purkausvirta) paremmin ulos kuin starttiakut
15.02.10 Kalevi Leppä
AGM-akku, suljettu lyijyakku
● Happoneste on imeytetty lasikuitukankaaseen.
● Huoltovapaa● Kestävät tärinää● Sallitaan myös jäätyminen● Matala sisäinen purkaus, pieni
sisäinen vastus● Voidaan syväpurkaa (80%) noin
500 kertaa● Ei akkuhappohöyryjä;
15.02.10 Kalevi Leppä
Geeli-akku, suljettu lyijyakku● Huoltovapaa● Hyvät syväpurkaus-
ominaisuudet● Pieni itsepurkaus● Kestävät tärinää● Kestävät myös jäätymistä● Hyvä pienille purkausvirroille● Voidaan syväpurkaa noin 500
kertaa
15.02.10 Kalevi Leppä
NikkeliKadium akku Akkua voidaan ladata ja purkaa oikein käytettynä jopa 1500 kertaa
Yhden akkukennon volttimäärä on yleensä 1.25V.
(10 x 1,25 = 12 v akusto)
Akku tulisi aina purkaa lähes tyhjäksi ns. muisti-ilmiö.
Hyvä pakkasenkestävyys (antaa virtaa ulos pakkasella) , akku ei purkaannu itsekseen käyttämättömänä
NiCd akkussa ei ole uutena täyttä kapasiteettia. Ensimmäisellä kerralla sitä pitää ladata pitkään
Täysi kapasiteetti saavutetaan vasta 2-3 lataus ja purku kerran jälkeen.
Kapasiteetti vähenee käytön ja latausten myötä.
Kadium (Cd) on ympäristölle ja ihmisille erittäin vaarallinen myrkky
15.02.10 Kalevi Leppä
Litium-ioni akkuEtuja ovat akun keveys, reilusti suurempi kapasiteetti verrattuna NiCd ja NiMH akkuihin sekä varsin huoleton lataus eli akun ei tarvitse olla täysin tyhjä ennen latausta
Akkua voidaan ladata ja purkaa tyypillisesti 300-500 kertaa
Pakkasessa toimivuus ei kovin kehuttava.
Sen sijaan akku ei purkaannu itsekseen kovin paljon, joten käyttämättömänä se säilyttää varauksensa varsin pitkään (n. 1 - 2% / kuukausi).
Kapasiteetti on heti käytössä ja se alkaa vähetä hiljalleen ensimmäisestä latauskerrasta lähtien.
Kallis esim. Mastervolt 24 V 160 Ah 6000,-€
Mitat: 623x199x345 mm paino 50 kg
15.02.10 Kalevi Leppä
Akkujen kapasitetti Ah● Ah = Ampeeritunti, esim. 100 Ah = 1A 100 tuntia tai 10A 10 tuntia on
teoriittinen, mutta vain noin 60 % on käytettävissä eli 60 Ah ● Lataus
● 100 Ah tyhjä akku 10 A virralla, kestää lataus 12 tuntia akun 80% kapasiteetin saavuttamiseen. 100 Ah x 80% / 10 A = 8 tuntia
● Jos halutaan ladata esim. 95% kapasiteettiin asti, tarvitaan tähän aikaa lisää: 1,4 x 100 Ah x (95% -80 %) /10 A = n. 2 h 15 min
● Yhteensä latausaika olisi siis 8 + 3 = 11 tuntia● Yleensä akkua ei saa ladattua täyteen (paitsi uuden akun).
● Purkaus● 12 V Akun voi purkaa ilman, että akku vioittuu n. 60 % eli napajännite
kuormitettuna 10,2 V● 100 Ah x 0,6 = 60 Ah eli 10 A 6 tuntia, esim. jääkaappi ottaa noin 5 A ja
käy ½ ajasta, eli 100 Ah akku kestää 100x0,6/(5x0,5) = 24 tuntia
15.02.10 Kalevi Leppä
Akkujen lataus veneessä● Laturi(t) moottorissa● Maistaotto laturi● Aurinkopaneelit● Tuuligeneraattori● Laahusgeneraattori● Diesel-generaattori● Polttokenno
Metanolilla toimiva polttokenno NASA
15.02.10 Kalevi Leppä
Laturi moottorissa● Teho on valittava
akusto kapasiteetin mukaan (55 – 125 A)
● Lisä laturi, etenkin jos akustoja on useita tai/ja kapasiteetti suuri
● Jakodiodi+ jännite-anturi käyttöakkuun
● Latausrele 70 -100 A● Lataussäädin ?
15.02.10 Kalevi Leppä
Maistaotto laturi● Latauskäyrä väh. 3
portainen● Kolme erillistä
latauspiiriä (3 akustoa)
● Syöttöjännite 100-260V
● Suojaeristetty● Hiljainen ääni
15.02.10 Kalevi Leppä
Aurinkopaneelit● Monikidepaneeli● Tehoa n. 200 W, 16
A, on 1,8 m2● Lataussäädin kolme eri
lataustoimintoa: maksimitehopisteen seuranta (MPPT), ylläpito- sekä teholataus
● Kytkentä vain yhteen akustoon
15.02.10 Kalevi Leppä
Tuuligeneraattorit● Tehot 60 – 120 W 5 –
10 A● Lataussäädin● Kytkentä vain yhteen
akustoon● Pitää ääntä● Kiinnitettävä huomiota
asennukseen
15.02.10 Kalevi Leppä
Laahusgeneraattori● Hyvä isoilla vesillä● Nopeuden pudotus
vähäinen● Hankala käyttö● Hyvä tuotto 6
solmua / 8 A● Hinausköysi – potkuri
pituus 15 m● Lataussäädin● Vain yhteen akustoon
15.02.10 Kalevi Leppä
Diesel-generaattori● Hyprid-generaattori GPX-5
Mastervolt● Generaattori● Invertteri● Laturi
● Silent-dieselgeneraattori● Pieni koko, vesijäähdytys● Kallis, mutta tehokas● Luo mahdollisuuden
verkkovirta työkaluille ja laitteille
Mitat 500x450x650mm Paino 80 kg Teho 2kW 230 V /12
15.02.10 Kalevi Leppä
Polttokenno● Äänetön● Kallis● Polttoaine metanoli,
on palovaarallinen, myrkyllinen ja suhteellisen kallista
● Pitkä käyttöikä● Vähän laitteita
markkinoilla
15.02.10 Kalevi Leppä
Sähkön kulutusEsimerkkinä muutamien laitteiden noin-tehoja 12 V:
* kulkuvalot 10 W kpl , 0,8 A (3 x 0,8 A = 2,4 A ,10 h 24 Ah)
* VHF-radiopuhelin 15 W , 1,2 A
* elektroniset mittarit 2 W kpl
* puhallinlämmitin 60 W, 5 A
* Isotherm-kylmäkompress. 75 W, 6,2 A
* painevesipumput 85 W, 7 A
* tutka 45 - 70 W, 3,75 – 6 A
* sisävalot 5...10 W kpl, 0,4 – 0,8 A
* GPS-navigaattori 4 W , 0,3 A
* Karttaplotteri 20 – 35 W, 1,6 – 3,0 A
* autopilotti 20...120 W, 1,6 – 10 A
Tehot ovat vain suuntaa antavia
15.02.10 Kalevi Leppä
Akkujen asennus● Asennuspaikka ei saisi olla pilsissä● Kiinnitys, niin että veneen voi kääntää
ylösalaisin● Jos akut eivät ole suljettuja, ilmanvaihto tulee
huomioida (vetykaasua).● Akkukaapelit mitoitettava ja suojattava
mekaanisesti niin hyvin kuin mahdollista, ettei oikosulun vaaraa ole.
15.02.10 Kalevi Leppä
Kytkentälaitteet● Kaksi saman suuruista käyttöakustoa (esim.2x200 Ah)● Pääkytkimet 3 – 4 kpl, virtakestoisuus 150 A jatkuva,
hetkellinen 600 – 1000A● Pääsulake 100 A (ns.kahvasulake)
● Purkauksen ja latauksen näyttävä mittari 30 – 0 – 30 A (shuntti 30A/60mV)
● Kaikki akkukaapelit poikkipinnaltaan 35 – 50mm2 (MKEM erittäin hienosäkeistä)
● Kaikki liitokset käyttäen kaapelikenkiä (puristettavia)● Kannattaa harkita myös 24 V järjestelmää
15.02.10 Kalevi Leppä
Kulutus-/Latausmittaus● Asteikko 30 – 0 - 30 A● Lukematarkkuus n.1A● Koko 96 x96 mm tai
72x72mm
● Shuntti 30 A / 60 mV● Näyttää kulutuksen ja
latauksen akuista
15.02.10 Kalevi Leppä
Yleisimmät viat veneen sähkölaitteissa● Liitokset hapettuneet● Kytkennät ilman liittimiä, kaapelikenkä,riviliitin● Johtojen eristys on viottunut ● Johtojen mekaaninen kiinnitys ● Kytkentäkaavio on tarpeellinen● Yleismittari hyvä varuste● Ylimääräinen akku (ei saa olla kytkettynä mihinkään) hyvä
varuste● Ohuet, hapettuneet tai huonosti kytketyt johtimet, vialliset
pääkytkimet alentavat jännitettä ja heikentävät lataustehoa