Shibumi: energia ed acqua dolce a bordo

A bordo di Shibumi, per il fabbisogno quotidiano di energia utilizziamo il sole e il vento come fonte di energia primaria. Questa, prodotta e immagazzinata serve anche per il funzionamento del dissalatore che ci fornisce l’acqua dolce.

Attualmente sono installati poco più di 1kW di pannelli fotovoltaici e un generatore eolico di 400W. Per la produzione di acqua dolce abbiamo un dissalatore da 60l/h.

Per verificare quanto produciamo e quanto consumiamo per i vari servizi, abbiamo installato e configurato un sistema di monitoraggio in real time.

Tutti i dati raccolti vengono memorizzati e analizzati sia a bordo sia su un server pubblico remoto. In caso di mancanza di connessione i dati vengono aggiornati sul server pubblico appena la rete lo permette.

Vediamo nel dettaglio come è costituito questo sistema

Pannelli Fotovoltaici

A bordo abbiamo tre installazioni costituite da due o tre moduli Solbian collegati in serie. Ognuno di questi tre gruppi di pannelli ho un proprio regolatore di carica SmartSolar MPPT 100|30 della Victron Energy.

  • due moduli SP100 un SP118Q sulla cappottina rigida (saltuariamente e parzialmente all’ombra per il boma della maestra)
  • due moduli SP144 su rollbar
  • tre moduli SP144 su rollbar

Per un totale di 1038W e una superficie occupata di 5.95 metri quadri (175W/m2)

Della produzione fotovoltaica riusciamo a monitorare le tre installazioni singole e la produzione totale: Produzione energetica

Generatore Eolico

Un generatore eolico SilentWind Pro con il suo regolatore MPPT e una potenza nominale di 400W. E’ montato lateralmente sul rollbar. La sua produzione energetica è monitorata qui.

Monitoraggio

Vengono monitorati, tramite differenti sistemi, la corrente e la tensione, sia della produzione totale che dei consumi.

  • i tre regolatori di carica dei moduli fotovoltaici Victron Energy MPPT 100|30 vengono monitorati tramite collegamento seriale nativo ad un RaspberryPi con VenusOS che invia i dati al server centrale di bordo su RaspberryPi con sistema operativo Raspbian.
  • il caricabatterie e l’alternatore del motore, connesso ad un regolatore di carica Sterling, sono monitorati attraverso SmartShunt 500A della Victron Energy collegato tramite cavo seriale a VenusOS, che invia i dati al server centrale di bordo.
  • la produzione eolica viene monitorata tramite un sensore ad effetto Hall collegato ad un microcontroller ESP8266 che invia i dati direttamente al server di bordo via WiFi
  • Flusso della corrente e tensione delle batterie servizi tramite battery monitor BMV-702 della Victron Energy e collegato in seriale a VenusOS
  • Il consumo elettrico del dissalatore tramite un sensore ad effetto Hall, collegato ad un ESP8266, che invia i dati direttamente al RaspberryPi server
  • Il consumo totale di acqua dolce tramite un sensore di flusso ad effetto Hall, collegato direttamente al RaspberryPi server
  • La temperatura e l’umidità interne ed esterne della barca sono monitorati con sensori collegati a ESP8266
  • Sensori di pressione, temperatura e umidità collegato direttamente a RaspberryPi server
  • Il server RaspberryPi ha un server DHCP e funge da access point per tutti i sensori remoti. Memorizza e visualizza i dati localmente e li invia tramite ip pubblico su una seconda interfaccia al server pubblico
  • SignalK server su RaspberryPi collegato via adattatore seriale Actisense alla rete NMEA2000 per rilevare dati della barca
  • Sistema di aggiornamento automatizzato per l’app cartografica AquaMap e MarineTraffic (AIS) dalla posizione letta via NMEA

Acqua dolce a bordo

La produzione dell’acqua dolce è effettuata tramite il dissalatore Osmosea 24V da 60 l/h. L’acqua prodotta viene raccolta nel serbatoio di bordo da 1000 litri. Un flussometro per il monitoraggio dei consumi è posizionato a monte dell’autoclave di bordo.

L’acqua dolce utilizzata per bere e cucinare, è erogata da un piccolo rubinetto sul lavandino dove l’acqua viene filtrata e una lampada UV che effettua un’ultima sterilizzazione.