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2016

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Controlar la energía de tu barco

Shunt

 

Medidor Shunt

 

Conocer el consumo de nuestro parque de baterías nos permite saber lo que podemos gastar en nuestro barco sin arriesgarnos a que al día siguiente tengamos problemas con el arranque del motor, o sencillamente nos hayamos "comido" demasiada energía de las baterías.

 

Un medidor de consumo nos ayudará a gestionar la energía eléctrica para poder aprovechar al máximo la nevera o los equipos electrónicos durante una navegación, o controlar si hay algún problema o derivación eléctrica en el barco.

Conocer los amperios que consumimos es importante para nuestra seguridad y comodidad, ya que tan importante es preservar la carga para disponer en todo momento de suficiente energía de arranque, como para no someter el parque a una descarga excesiva que perjudique

seriamente la vida de las baterías. Por otro lado, conocer el consumo y la tensión del parque de baterías nos permitirá gastar sin riesgos. No tiene sentido ahorrar energía desconectando por ejemplo la nevera por las noches, si al final sobran amperios que podrían haber sido utilizados para vivir con más comodidad.

 

Con este tipo de medidor podremos tener en una misma pantalla la tensión del parque de baterías, el consumo instantáneo en amperios, la potencia eléctrica que estamos consumiendo en vatios y la energía total consumida en un período de tiempo (vatios-hora). Vamos una virguería...

 

Esta última característica es especialmente útil para analizar nuestra forma de gestionar la energía a bordo, pues al acumular el consumo en el período de tiempo que deseemos, podremos conocer lo que "comemos" de media al día o por semana y saber si ello es correcto con la capacidad de nuestro parque de baterías y con la capacidad de recuperación de la energía, en caso de haber instalado algún tipo de generador eólico o paneles solares.

 

 

 

 

Kit Voltímetro/Amperímetro/Vatímetro

 

Shunt

 

 

 

Precio:  129 €                    Precio Socios: 58,50

(Medidor digital + Shunt 50 Amp.) (incluido en el precio)

 

 

Magníficas prestaciones con el que tendremos controlado en todo momento el consumo, como está de cargado el parque de baterías y cuanto gastan los equipos instalados a bordo. Voltímetro, Amperímetro, Vatímetro, y contador de Energía en Wh, con memoria y un microcontrolador que puede ser manejado con su solo botón del frontal.

 

 

                                                                                                                                                              

Si tuviese dudas en su uso o en la instalación, y como socio del Club Fondear, puede ponerse en contacto con el ClubFondear (916 319 190 - fondear@fondear.com) para ayudarle a resolver sus dudas o instalación de su producto.

 

 

 

Cómo funciona un ‘Shunt’

En cualquier circuito, la circulación de una corriente produce una caída de tensión según la ley de Ohm (V=IR). O lo que es lo mismo, si intercalamos en el circuito una resistencia por la que circula la corriente, como la resistencia es conocida y no varía, podemos conocer la corriente que circula midiendo la tensión que cae en esta resistencia.

 

El "Shunt" es justamente "esa" resistencia de valor muy pequeño pero capaz de aguantar toda la potencia que circule por ella, que intercalamos en el circuito y midiendo la tensión que cae en ella, podremos deducir la intensidad que circula por el circuito. Lo demás es ya muy sencillo pues conocida la tensión total del circuito y los amperios que circulan, conoceremos la potencia en vatios sin más que multiplicar. Y sumando (integrando) en el tiempo, también conoceremos la energía total consumida en Vatios-Hora.

 

El "truco" del Shunt es que este tenga un valor resistivo muy pequeño, de tal modo que la energía perdida en este elemento sea muy pequeña. Verdaderamente pequeña pues es del orden de algunos miliOhmnios, la tensión que cae en el dispositivo es de solo unos milivoltios, suficientes para ser medidos y poder calcular la intensidad de corriente (amperios) que circula en el circuito.

 

Shunt Voltimetro

 

De todo ello se deduce que el Shunt debe estar dispuesto de tal forma que por él circule toda la corriente que queramos medir y normalmente se suele instalar quitando el borne negativo del parque de baterías e instalándolo en serie. Por ello el cable del Shunt debe ser tan "gordo" en sección como el que llegue al borne de la batería.

 

En los dos extremos del Shunt salen dos cables, estos bastante finos pues no circula a penas corriente y utilizados por el dispositivo para medir la pequeña tensión que cae en este Shunt.

 

Shunt Amperimetro

 

 

 

Cómo montar el medidor

El Shunt que viene con el ‘kit’ ofrecido es de 50 amperios de corriente máxima lo que significa medir una potencia máxima de 600 vatios, suficiente para la nevera y aparatos electrónicos y luces, pero insuficiente para sistemas de gran consumo como son un motor de arranque, el molinete del ancla o un inversor que genera 220 voltios a bordo.

 

El medidor admite montar un Shunt de 100 Amperios (de hecho es su configuración por defecto) y existen Shunts de más potencia, pero como estos grandes consumos puntuales no son en términos de energía los grandes consumidores, lo suyo es separar el circuito en dos ramas, una dedicada a los aparatos de gran consumo y poco uso, y otra de menor consumo pero de uso más intensivo, como es la corriente que llega al panel de interruptores del barco en el cual se selecciona el funcionamiento de los diversos elementos eléctricos del barco de poca potencia.

 

Shunt Vatimetro

 

 

 

La Energía eléctrica y los Amperios

 

Probablemente lo sepamos la mayoría, pero no está de más repasar un par de conceptos para quienes necesiten ‘refrescar’ sus conocimientos y por tanto aclararse en lo que respecta a la Tensión (voltaje), la Intensidad de corriente (amperaje) y la Potencia eléctrica (vatios), pues son los tres conceptos muy relacionados pero completamente distintos.

 

Amperimetro

 

Pongamos un símil hidráulico que aunque tiene carencias, para muchos quizás sea aclaratorio en el ánimo de entender bien estas magnitudes y sus relaciones.

 

Imaginemos que tenemos un deposito de solo 10 centímetros de altura lleno de agua. Ahora hacemos un agujero, por ejemplo con una broca de 1 centímetro, por donde empezará a salir el agua. Si el depósito fuera igual pero tuviera una altura de 10 metros, todos entenderemos que el chorro de agua será enormemente mayor en este segundo tanque pues la presión es mucho mayor. La altura del depósito o mejor aún, la presión en donde hacemos el agujero lo podemos asimilar con el Voltaje.

 

Se entiende también muy bien que cuanto más estrecho sea el agujero, más difícilmente saldrá el agua. El tamaño del agujero sería una medida de la Resistencia. A menor agujero más grande será la resistencia del circuito.

 

Vemos también que es posible que con el depósito alto y un agujero muy finito pero a mucha presión puede salir tanto agua como por el agujero grande del depósito bajo. El caudal con el que sale el agua es el equivalente hidráulico a la medida de la intensidad de corriente que medimos en Amperios.  

 

Así vemos por ejemplo que si la resistencia o agujero es el mismo, a mayor altura o tensión (voltaje) el caudal será mucho mayor (amperios). Pero también podemos entender perfectamente que podemos tener un circuito con mucha tensión (altura) por la que al final sale muy poco agua porque el agujero (resistencia) es muy pequeño (gran resistencia).

 

Así quizás ya no olvidemos nunca la fundamental relación entre estos tres valores que se relacionan como I=V/R o lo que es lo mismo la ley de Ohm que nos dice que el chorro de agua (amperios) será mayor cuanto mayor sea el voltaje (altura) y menor cuanto más grande sea la resistencia (tamaño del agujero). Despejando las otras dos variables la ley es la misma indicada como V=IR, o bien R=V/I, todas ellas expresiones muy intuitivas.

 

En este símil con agua y depósitos, la Potencia en vatios queda significado por la cantidad total de agua que sale en una unidad de tiempo. Si el agujero no cambia, tendremos mayor potencia cuanto más alto sea el depósito (voltaje), y también aumentará cuanto más caudal (Intensidad de corriente) salga. Por eso la potencia es el producto del voltaje por la intensidad de corriente.

 

Si multiplicamos la potencia por el tiempo que lleva saliendo agua, sabremos la cantidad total de agua que ha salido (debemos suponer que los depósitos nunca se vacían porque hay alguien que siempre los está llenando). La cantidad de agua total que ha salido es el equivalente a la energía total consumida. Y por ello no es más que la Potencia (vatios) multiplicada por el tiempo. Y de allí que la energía eléctrica la midamos en vatios x hora.

 

 

 

 

Ajuste del medidor

El Shunt que viene con el "kit" es de 50 amperios de corriente máxima con una caída de 75 milivoltios, pero el medidor viene configurado por defecto para un Shunt de 100 Amp. Por ello debemos configurarlo para el Shunt que viene con el kit. 

 

Para ello basta con mantener pulsado el pequeño botón del frontal hasta que en la pantalla aparezca el mensaje "Curr". Soltamos el botón. Veremos que está configurado para un Shunt de 100 A, como se muestra en la pantalla. Pulsamos brevemente el botón para cambiar al de 50 A. Pulsar de nuevo el botón manteniéndolo pulsado esta vez para validar el cambio, o esperamos 3 segundos para que se grabe el cambio. El equipo puede utilizar por tanto Shunts de 100 Amperios y 75 mVolt o  bien 50 A y 75 mVolt.

 

Shunt medidor

 

 

 

Características del medidor

El medidor funciona con corriente continua de 6,5 a 100 voltios. Puede medir un máximo de 100 Amperios (con un Shunt de 100A). La retroiluminación en azul ofrece una buena lectura en todas las condiciones. En la esquina superior izquierda aparece el valor de la tensión del parque de baterías y a su derecha la lectura de la intensidad de la corriente en Amperios. En la línea inferior leeremos a la izquierda la potencia instantánea que estamos consumiendo en vatios y a la derecha la energía total consumida en Vatios-hora, desde la última vez que lo hayamos puesto a cero.

 

Se instala físicamente de forma muy fácil pues basta hacer un hueco de las medidas exactas para poder empotrarlo en cualquier panel. El Shunt debe ser instalado cerca de las baterías para no tener que alargar mucho el cable de gran sección por el que debe circular la corriente a medir. Sin embargo el cable de medición del Shunt puede tener varios metros sin problemas, pues la corriente que circula por esta medición, es muy pequeña al ser muy grande la impedancia de entrada del instrumento digital.

 

Medidor Shunt

 El equipo ofrece 4 valores en una amplia pantalla retroiluminada que puede encenderse y apagarse pulsando un click sobre el botón de ajuste situado en del marco frontal.

 

Para encender y/o apagar la retroiluminación podremos pulsar brevemente el botón central, para pasar de un modo al otro.

 

Para resetear el consumo de energía debemos pulsar el botón del panel frontal 5 segundos hasta que aparezca la letras "Clr" (Clear) y soltaremos el botón. Estando en el modo (Clear=borrado) debemos pulsar brevemente el botón para dejarlo a cero. A los 5 segundos el medidor regresa a su modo normal de funcionamiento.

 

Para ajustar el modo de alarma de sobreconsumo, pulsamos el botón hasta ver "SET" pulsando el botón brevemente incrementaremos en un valor unitario.

 

El medidor tiene una alarma de sobre consumo y comenzará a parpadear si se produce un consumo mayor al tope máximo de medición. Para ajustarla, mantenemos pulsado el botón hasta obtener "SET". El dato de voltaje indica el máximo valor de tensión antes de saltar la alarma. La zona en donde aparece la corriente indica la mínima tensión de alarma por debajo de la cual también salta la alarma. Haciendo sucesivos clicks cortos podemos incrementar estos valores. A los 3 segundos el medidor regresa a su estado normal.


 

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