Elektrik Sistemi

Cem Eğrikavuk

Nymphe'nin elektrik sisteminden bahsedeceğiz. Tekne elektroniğine hakim okurlar italik yazan bölümleri atlayabilir. Misafirler için biraz ön bilgilendirme yaptık. 

Karadan bağımsız yaşamaya çalışırken en kritik konulardan biri elektrik. Daha bir asır önce bizim ölçek teknelerde hiç bir elektrik tesisatı yokken, motora bağlanan aküler sayesinde önce telsiz ve aydınlatma gibi mütevazi yükler geldi. Ardından buzdolabı vazgeçilmez bir konfor olarak ekllendi. Bugün en mütevazi sayılan teknede bile navigasyon cihazları, telefon ve bilgisayar şarjları, ırgat, otopilot bulunuyor. Uzun süre karaya bağlanmadan yaşayan uzun yol teknelerinde cihazlar artıyor. 

En çok sorulan soruların başında geldiği için bugün Nymphe'deki elektrik sistemini anlatacağım. Hemen hatırlatalım. Daha yolun başındayız. Yaptığımız bazı illave ve değişikliklerin performansı uzun vadede ne getirecek, birlikte göreceğiz.

Aküler

Teknedeki elektrik sisteminin kalbi akü grubu. Zaten herhangi bir denizcilik forumuna bakın, en çok konuşulan konulardan biri akülerdir. Nigel Calder de 800+ sayfalık tekne elektriği ve mekaniği üzerine inanılmaz detaylı kitabının ilk bölümünün ilk sayfasına aküler başlığı ile girer.

Zorluk nerede? Kara elektriğine bağlı değilken, aküleri sürekli dolu tutmak mümkün olmuyor. Motor çalıştırmak, jeneratör ve solar şarj sistemleri hep sınırlı imkanlar. Oysa aküler boş kalmayı hiç sevmiyorlar, hep dolu tutulmak istiyorlar. Arabanızda bu kolay. Marşa basarken çektiğiniz 3-4 saniyelik akımı, alternatör 2-3 dakika içinde yerine koyuyor. Kullanmadığınız zaman da tüketim neredeyse sıfır. Oysa biz günlerce koyda yatarken epey elektrik tüketiyoruz.

Normal araba aküleri kısa süreliğine yüksek akım verecek şekilde tasarlanmıştır. İnce plakalar akımın geçebileği yüzey alanını arttırır. Ama hemen şarj olacakları varsayılır. Tam dolu olmadıkları sürece ince plakalar hızla yıpranır. Bizim türden uygulamalar için "deep-cycle" olarak nitelendirilen kalın plakalı aküler tercih ediliyor. Bunlar nispeten düşük akımları daha uzun süre sağlamak için düşünülmüş.

Değişik hizmetler için üretilen farklı tip deep-cycle akü var. Tekneciler için marin aküler, elektrik altyapısından uzak yaşayanlar için solar aküler, forkliftler için traksiyoner aküler vs... Hepsi ufak farklarla derin deşarja biraz daha tolere eden kurşun-asitli aküler(Bu arada; jel, agm vs de kurşun asitli aküdür. Kurşun plakalar arasında kullanılan malzeme değişir).

Bizim tercihimiz forklift aküsü olarak da bilinen traksiyoner aküler oldu. Pozitif plakaları tüplü olarak imal edilen bu aküler derin deşarja en dayanıklı ürünlerden biri. Hem de nispeten yüksek akımlar çekmeye uygunlar. Bu bakımlardan fiyat / performans oranları muazzam iyi. Elektrik konularında üstadımız Erol Şar'ın da onayı ile Yiğit Akü'nün 500 Ah'lik akü grubunu satın aldık. Niye Yiğit? Çünkü bizim akü dolabına sığan tek ürün onlardaydı. Diğer tüm markaların ürünleri çok yüksek. Bizim tekneye sığdırma imkanımız yoktu. Bu 500 Ah'ler dolaba tam oturdu (Eskiden 2 adet 200 Ah vardı ve sığmadığı için ikincisi yan dolapta dururdu. Hem daha fazla kapasite hem de bir dolap kazandık).

(Kapasite hakkında da bir not: 500 Ah akünün C5 değeri. Yani sürekli100 A çekerseniz 5 saat gider diyor. Bizim uygulamalarda C20 değeri konuşulur. "25A çekerseniz 20 saat gider" gibi. C20 değerleri doğal olarak C5 değerlerinin üzerinde olur. Bizim akülerin 550-600 Ah olacağını tahmin ediyoruz.)

Meraklısına; evet fotoğrafta 6 akü var. Bunlar 2 Voltluk bloklar halinde satılıyorlar. Forkliftçiler 24, 48 hatta daha fazla voltluk gruplar halinde birleştiriyor. Ara bağlantı parçaları ürünle geliyor ve çok derli toplu bir sistem yapmışlar.

Güneş Enerjisi

Elektriğimizin çoğunu solar panellerimiz ile üretiyoruz.  7 yıl önce Nymphe'yi aldığımda ilk yaptığım işlerden biriydi. 2 adet 130W panel takmıştım. Türkiye'de olduğumuz dönemde işimizi görüyordu. Ama haftada bir-iki kara elektriğine bağlanıyorduk. Yelkenle yaptığımız seyir 6-7 saati geçmiyordu, o da senede 3-4 defa.  Gece seyri neredeyse hiç yoktu. Oysa, uzun yolda özellikle otopilotun yükünü karşılamak için daha kuvvetli bir sisteme ihtiyacımız vardı. 2 adet 310 Watt'lık panel ile değiştirdik. 

Panellerin çıkış voltajı 30+ Voltlarda olduğu için mecburen bir MPPT şarj cihazı aldık. Viictron'un bluetooth bağlantısı filan olan havalı bir modeli. Tüm parametrelerini telefon uygulaması üzerinden değiştirebiliyor olmak hoşuma gitti. 

Tabii bahsettiklerimiz hep teorik değerler. Güneş açısı, hava sıcaklığı vs... yüzünden hiç bir zaman katalog değerlerine ulaşamıyoruz. Biz ne yakalıyoruz? Dedik ya şarj cihazımız çok havalı. Hafızası da var. Son bir haftaya baktığımda anlık olarak maksimum 400 watt üretim yaptığımızı görüyorum. Panellerin 600 Watt değeri gerçekten çok teorik bir ortamda, yakalamayı zaten beklemiyoruz.

Günlük üretimimiz ne kadar? 3 kWh'e kadar yaklaştığımız günler var Bu rakamı biraz daha anlaşılır kılmak için; normal bir ketılı 1.5 saat durmaksızın çalıştıracak bir güç. Bence sıkı bir rakam!

Bu sistem ile güneş batarken normalde akülerimiz dolu oluyor. Sabaha kadar anormal bir tüketimiz olmazsa sabah 10, 11'e kalmadan aküler tekrar tam doluluğa gelmiş oluyordu. Yani günboyu kullanmadığımız fazla bir enerji kaynağımız var. Bazen bunu su yapıcı için kullanıyoruz, ama onun 10 Amperlik tüketimi bile bana mısın demiyor. Biz de bu fazlalığı kullanacak bir sistem kurduk.

Ama önce diğer şarj imkanlarımızdan bahsedelim;

Şarj Cihazları

Motor / Alternatör: Motorun üzerinde 80 Ah'lik bir alternatör var. Maşallah! Solarla karşılaştırmak isterseniz 1100 Watt. Zaten daha kuvvetlisi akü şarjı için de çok sevimli değil.

Redresör: İsmi havalı, ama aslında şarj cihazı deyince ilk aklınıza gelecek olan şey.  Kara elektriğine bağlandığımızda 220 VAC'yi alıp 12 voltluk akülerimizi şarj ediyor. Kapasitesi nispeten düşük. 25 Amper. Elektriği buldun mu sabaha kadar bağlı kalacağınız varsayılmış.

Jeneratör: Gerçekten gerekli miydi? Ancak bir kaç yıl sonra söyleyebiliriz. Ama Esen arkadaşımız çanta tipi bir jenaratörü  bayi fiyatından temin edince hayır diyemedik. Tabi o zamanlar aşağıda anlatacağım invertör projesi de yoktu. 2.2 kW'lık birşey. Bununla sıcak su boylerimizi, çamaşır makinemizi ve diğer 220 VAC cihazları doğrudan çalıştırabiliyoruz. 
Ama bir sorun var. Aynı anda aküler de şarj olsun diyorsak, yine yukarıdaki redresörü kullanacağız. Hepi topu 25 Amper. Saatlerce çalıştırmak gerekecek. Bu yüzden ilave bir de 80 Amperlik redresör alıp sisteme bağladım. Eskisini sökmedim. Normal kara elektriğine bağlandığımda onu kullanırım. Sonuçta aküyü çok hızlı şarj etmek de iyi değil. 
Jeneratör ve güçlü redresör paket yatırım. Bakalım ihtiyaç duyacak mıyız? 

Motor Aküsü

Teknelerde adettendir, motor aküsü ayrı tutulur. Elektrikli cihazlar akü grubunu tamamen boşaltsa bile, marş basabilecek bir akü olsun diye. Nymphe'de de 80 Ah'lik ayrı bir akü var. Bunlar birbirlerinden nası ayrı tutulmuşlar? Teknenin orjinalinde sadece iki şarj cihazı var. Redresör zaten iki bağımsız çıkışlı. Alternatör çıkışına da ikili bir diyot grubu konmuştu.

Ben uzun süre önce iki akü grubu arasına akıllı röle bağamıştım. Herhangi bir tarafta voltaj yükseldiğinde iki grubu bağlayıp diğer akünün de şarj olmasını sağlıyor, seviye düşerken aküleri tekrar ayırıyor. Bu sayede ilave tüm şarj cihazları, hangi tarafa bağlarsak bağlayalım, iki grubu da şarj eidyor. 

Invertör

Gelelim heyecanlı konuya.

Yakın zamana kadar herşeyi 12 volt ile çözmeye çalışıyordum. Bilgisayar için bile 12 volt adaptörüm vardı. Tekneye güçlü bir invertör sokup kahve makinesi vs.. çalıştırmaya acayip karşıydım. Aküden 100 A çekmek ne demek(di) yahu? 

Uzun yol için sabit bir invertör almaya niyetliydim. Yine çok bütük birşey düşünmüyordum. Bilgisayarımı çeksin yeterdi. Ama bir de ufak ütümüz var. Onu da mı çalıştırsa? O zımpara makinesi kaç watt? Çamaşır makinesi soğuk çalışırken sadece 150 watt, ısıtıcı ile 1100 Watt. 1100 Watt mı? Yuh! Ama dur yahu, sadece 8 dakika çekiyor onu. hmmm... Büyük rahatlık olur. Zaten motor çalıştırırken kullansam, 80 amperi oradan gelir. Aküye 30-40 amper kalır. vs... vs... diye düşünürken, bir bakmışım 2000 Watt'lık invertör siparişi verdim. Biraz emniyeti ile 2 kW aldım. Yoksa maks cihaz hedefim 1200 watt.

Cihazı Atina'dan alıp taktık. Akünün olabildiği kadar yakınına. Kablolar 1.5 metreden kısa. 220 Volt tarafına 0-1-2 konumlu bir pako şalter koydum. Bu sayede ya kara elekriğine ya da invertöre bağlanıyoruz. (İkisini aynı anda bağlamak sanırım çok eğlenceli oluyor!) Bir de invertör çalışırken redresörü devreden çıkarak bir anahtar düzeni. Erke dönengeci yapmanın alemi yok.

Müthiş rahatlık oldu! Çamaşır makinesini motor seyrinde çalıştırmaya özen gösteriyoruz, ama 8 dakikalık ısıtma sürecinde çektiği kapasiteyi zaten 1-2 saatte güneş panelleri yerine koyuyor. Denemek için sıcak su boilerini bile çalıştırdık.7-8 dakikada ılık, 13 dakikada duş alacak kıvamda suyumuz oldu. İstediğimizde ütümüz, yazıcımız ve saç kurutma makinemiz de çalışıyor. Hatta sevgili Mehmet Erem'in hediyesi dalış kompresörü bile kullanılabiliyor. Jeneratörle kullanırız diye konuşmuştuk, ama gerek kalmadı.

Ve orada durmadık. Yıllardır kötü bir fikir olarak gördüğüm ketıl ile su kaynatma olayını denemeye karar verdik. Derdimiz rahatlığı değil. Sürekli ülke değiştiren yelkencilerin bir sorunu gaz tüpleri. Her ülkenin farklı tüp standardı var. Ya her yerde yeni tüp ve bağlantı alıyorsunuz, ya da mevcut tüplerinizi doldurtuyorsunuz. Gaz tüketimini ne kadar azaltırsak, uzun vadede o kadar rahat ederiz. Türkiye'de kalsak hiç dert edeceğim konu değil. Tüp her yerde var, ve dünya standardında çok ucuz.

Önce bir ketıl aldık. Standart ketıllar 2000 Watt. Invertörü o kadar sınırda kullanmak istemiyorum. Biraz arayınca 1200 Wattlık modellerden bulup aldık. 

Çok büyük akımlardan bahsediyoruz. 120 amper ne demek yahu? Ama sadece 3-4 dakika için. Beş dakika çalışsa 10 Ah eder. Akü kapasitemizin %2'si. 10 wattlık bir ampulü gece açık bırakmanıza denk. Ve solar panel bunu 1 saatten kısa bir sürede yerine koyuyor.

Bir de minik set üstü ocak aldık. Termostatlı. Özellikle uzun süre kaynaması gereken yemekler için ideal. Hem aküye yükü çok az, hem de müthiş gaz tasarrufu sağlıyor.

Sistemimiz kontrolsüzce kullanıma uygun değil. Yani, kullanırsınız da, akülerin ömrü şüpheli olur. Bazı şeylere dikkat ediyoruz. Güneş etkisini kaybettikten sonra ketıl kullanmıyoruz.  Herhangi bir sebepten motor çalıştrırsak, hemen bir su kaynatıyoruz.  Seyir sonrası bira keyfimizin yerini yeşil çay aldı. Büyük bir termos iyi olacak gibi. Ama biraz dikkatli kullanımla gaz tüketimimiz çok azalırken, akülerin ömründen de fazla yemeyeceğiz gibi duruyor. 

Tabii, nihai hükmü ancak birkaç seneye verebiliriz.