Sevgili Dostlar,  

Bu yazımda konunun  fazla tekniğine girmeden teknelerimizdeki  genel elektrik sistemleri ile ilgili basit fakat temel olabilecek bazı bilgiler  vermek istiyorum.  Buradaki asıl gayem teknik olarak yeterli dostlarımın hoşgörüsüne sığınarak, konu hakkında  basit temel  bilgilere ihtiyaç duyan arkadaşlarımızın da bulunabileceğinden hareketle  konuyu  sade bir biçimde işleyebilmek, aynı zamanda teknede hayatı kolaylaştırdığına inandığım  220 Volt AC şehir cereyanının da  teknelerdeki  kullanımı ile ilgili  bilgiler vermeye çalışarak,  böyle bir sistemin teknenizde  gerekli olup olmadığı yönündeki  kararınızın oluşmasına katkıda bulunmaya çalışacağım.  

Bir çok  denizci  için tekne elektriği dendiği zaman ilk  aklına gelen  kavramlar, akü ve 12 Voltluk sistemler olabilir. .  

Ancak denizdeki  teknelerin büyük bir çoğunluğunda bulunan12 Voltluk DC  sistemlerin yanında 24  Volt DC lik sistemler ile  'şehir cereyanı benzeri' 220 Volt AC kullanan sistemler de bulunmaktadır.  

Burada "şehir cereyanı benzeri" kelimesini açıklama yapmadan geçiyor ve ileride sırası gelince bu konuda  bir açıklama yapmayı daha uygun buluyorum.  

Unutmayalım, Volt kelimesinin yanındaki   DC simgesi "doğru akım"ı,AC simgesi de alternatif akımı tanımlamaktadır.  

Özetlersek, genelde biz amatörlerin kullandığı teknelerde  üç çeşit güç  tesisatı bulunabilir. Bunlar;

a)12 Volt DC (doğru akım)

b)24 Volt DC (doğru akım)

c)220 Volt AC( Alternatif akım ) sistemleridir.  

Bu sistemlerden 12 Volt DC  sistemi ;12 Voltluk bir adet veya paralel  olarak bağlanmış  birkaç adet aküden  meydana gelmiş bir enerji depolama sistemi ile onu cihazlara bağlayan  bir kablo tesisatı olarak tanımlanabilir. Dolayısı ile sistemin enerji kaynağı teknedeki mevcut akülerdir.  

24 Volt  DC sistemi ise 24 Voltluk (özel akü) veya seri bağlanmış iki 12 Voltluk akünün meydana getirdiği bir enerji depolama sistemi ile onu cihazlara dağıtan bir kablo  ağından meydana gelir. Dolayısı ile bu sisteminde en çok görülen enerji kaynağı birbirlerine seri bağlanmış  ikili 12 V akü takımlarıdır.

Teknede   220 Volt AC enerji  ise akü gibi depolanamamaktadır.  Bu güç, umumiyetle

i)                    Teknemizde çalıştıracağımız bir jeneratörün 220 v çıkışından  veya

ii)                  Akülerimize bağlayacağımız bir  inverter'den , .

iii)                 Karadan şehir cereyanı bağlantısı yapılarak sağlanır.

12 VOLT AKÜLÜ  SİSTEMLER 

Sistemi irdelemeden önce aküler hakkında bazı temel  bilgileri tekrarlamamız faydalı olacaktır.  

Teknelerimizdeki cihazlar enerjilerini akülerimizden alırlar ve akülerimizi  harcadıkları enerji  miktarı oranında boşaltırlar. Ancak çevrimin devamlılığı için akülerimizden harcanan bu enerjinin bir şekilde yerine  geri konması gerekir. Harcanan enerjinin aküye geri konması için yapılan işleme  akünün şarj edilmesi denir. Prensip olarak bir akünün şarj edilebilmesi için aküde o an için mevcut voltajın üzerinde bir voltajla beslenmesi gerekir. Dolayısı ile bunu  birbirine alttan hortumla bağlanmış iki su dolu kaba benzetebiliriz. Daha düşük seviyedeki kabın dolabilmesi için öbür kabın içerisine daha yüksek seviyede su olması gerekir. İşte bu örnekteki yüksek seviyedeki su kabını aküyü şarj eden şarj cihazımıza,düşük seviyeli kabı da akümüze benzetebiliriz.  

Suyun dolması, dolduran kabın seviyesine ulaşana kadar devam eder. Benzer şekilde şarj cihazımızda (örneğin 13. 8 Volt Maksimum çıkışı varsa )akümüzü 13. 8 Volta çıkarana kadar dolduracaktır. Burada şarj cihazımızın gücünü yani verebildiği maksimum amperi kabı dolduran borunun çapına benzetebiliriz. Yüksek amper yani kalın boru daha çabuk dolduracaktır. Suyun geri kaçmaması için boru üzerine konulan  çekvalf ise şarj cihazlarımızdaki  diyotlara denk gelmektedir.  

Aslında bir çok arkadaşımızın aklına 12 V akü deyince akümüzün içinde 12 v seviyesinde  voltaj bulunduğu gelebilir. Ancak  konunun biraz tekniğine girilirse akülerin voltajlarının yaklaşık 13. 8 Volt'tan başlayarak boşaldıkça 11. 9 Volt'lara kadar düşen bir yapıda olduğu görülür. Dolayısı ile bir aküye 12 Volt demek bir kategorinin tanımıdır.  Akü içinde muhakkak 12 volt olduğu anlamına gelmez.  

Genelde tam şarjı ile (13 küsur volttan başlayarak hemen düşer) 12. 8 volt gösteren bir akü tam dolu,12. 7 Volt  gösteren bir akü  ¾  dolu, 12. 5 Volt veren bir akü ½  dolu, 12. 3 volta düşen bir akü de  ¼ dolu kabul edilmektedir. Bir akünün 12. 3 volt'tun altına düştüğü halde  kullanılması, akü plakalarında sülfatlaşma başladığı için önerilmemektedir. Benzer mantıkla,  akümüzü şarj edebilmek için kullanacağımız  şarj  cihazımız da  bu voltajlara uygun olarak 13. 6-14  Voltlara kadar besleme yapabilmeli ve akü doldukça beslemesini kesebilmelidir. Diğer bir deyişle şarj cihazımız başlangıçta akü boş iken yüksek amperde besleme yapıp akü doldukça amperini düşürebilmelidir.  

Bir şarj cihazının gücü besleyebildiği maksimum amper ile tanımlanmaktadır. Örneğin  12 voltta max. 15 amp-saat verebilen bir şarj cihazı, boş 90 amper-saatlik bir aküyü teorik olarak 6 saatte doldurabilirken,6 amp-saat 'lik daha ufak bir cihaz ise ayni aküyü ancak 15 saatte doldurabilecektir. Dolayısı ile teknemize şarj cihazı taktırırken harcama miktarımızı ve bunun ne kadar zamanda geri  konmasını arzuladığımızı  düşünmeli ve kullanacağımız  cihazın gücünü buna göre seçmeliyiz. Diğer bir seçim kriteri de akülerimiz dolduktan sonra akü şalterini kapatarak şarj cihazımızın şehir cereyanından ürettiği 12 voltu akülere göndermeden iç aydınlatma, radyo gibi tüketimler için direk olarak kullanmaktır. Ancak direk kullanımlarda şarj cihazı aküyü değil direk olarak çalışan cihazları beslediği için şarj cihazı gücü daha fazla önem kazanmaktadır. Örneğin 12 Voltluk buzdolabı, tv ve iç aydınlatmaların birlikte çalıştırılması halinde  gerekken amper miktarını 8-10 amp maksimum güçteki bir şarj cihazı  tarafından karşılanamayabilir   ve  akülerinde devreye sokularak takviye yapılmasını  gerektirebilir. Her dolma boşalmanın akünün ömründen bir şeyler götürdüğünü unutmayalım. Halbuki önceden yapılacak bir tahminle,  direk şarj cihazı üretimini kullanabilir,akümüzü devreye sokmadığımız için akümüzün dayanma zamanını biraz daha arttırabiliriz. .  

Bu arada bahsetmeye değer  bir husus da  akümüz  dolduğu halde beslemesini regüle edip kesemeyen, şarja devam ederek  beslemesini 14. 5 Volt ların üzerine çıkaran şarj cihazlarının akülerimiz üzerinde yaptıkları tahribatlardır. Bu tür iyi regüle edilmemiş cihazlar akülerimizin kaynamasına,  saf su kaybetmesine , akü plakalarının sertleşmesine ve akülerin daha az şarj tutmalarına sebebiyet vermektedirler. Akülerde kaynamanın hava sıcaklığına bağlı olarak 14. 3-14. 4 Volt civarında başladığını bilmemizde fayda var. .  

Akü şarj cihazınızın akü dolunca tercihen 13. 6-14 Volt aralığında beslemeyi kesmesi beklenir. Hatta mevcut şarj cihazlarımızı ölçmemizde büyük fayda görüyorum. Bunu basit bir multimetre ile yapabiliriz. Karaköy Selanik pasajı alt kattan alacağımız ucuz dijital bir multimere ile şarj cihazımızın çıkış voltajını kolayca ölçebiliriz. Sizlere tavsiyem maksimum besleme Voltajını bilmediğiniz, tam regüle olduğundan emin olmadığınız  şarj cihazlarını  teknenizde çalışır vaziyette uzun süreler takılı bırakmamanızdır. Aksi halde birkaç gün sonra teknenize geldiğinizde, suyu uçmuş, artık şarj tutmayan akülerle karşılaşmak  kaderiniz olabilir. 

Teknelerimizdeki akülerimizin şarj edilmesi genelde aşağıdaki usullerden bir veya birkaçı ile  sağlanır. Eğer teknemiz 12. V DC sağlayabilen bir motorla teçhiz edilmemişse, 

-Karadan alacağımız 220 volt elektriği teknemize monte edilmiş bir  akü şarj cihazı üzerinden geçirip,12 V DC ye çevirerek, 

-Bir jeneratörün 220 V AC çıkışını yine teknemizdeki akü şarj cihazından geçirip 12 V DC ye çevirerek, 

-Bir jeneratörün direk 12 V DC çıkışından alarak, 

-Bir güneş paneli veya rüzgar jeneratörü kullanarak, 

-Bir İnverter-Charger setinin 12 Volt'luk şarj ünitesi çıkışından  geri besleme alarak şarj edebiliriz.  

Teknemizde alternatörlü bir içten takma motor varsa, bu motorların üzerindeki alternatörler çalışma anında akülerimizi otomatik olarak şarj etmektedir. Bu alternatörlerin güçleri motor gücüleri  ile uyum göstermekte, örneğin bir Yanmar 27 HP  nin 55 amper-saat gücündeki alternatörü 90 Amp-saat kapasitedeki boş bir aküyü yaklaşık  devirli bir kullanım ile iki saatte şarj edebilmektedir 

Ancak uzun gezen ve soğutucu gibi yüksek amper çeken cihazlara sahip tekneler, özellikle yelken kullanımı da eklenince, motor kullanım süreleri, akülerini doldurmaya yetmemekte, dolayısı ile harcananı yerine koymak için alternatif  arayışlar da başlamaktadır.  

Bulunabilecek alternatifler,maliyet ve ses-estetik vs. gibi iyi/kötü özelliklerin kabulü ile doğrudan ilişkilidir. Bu konuda teknenin günlük amper-saat gereksinimi ve alternatiflerin bunu karşılayacak amper-saat'i üretip üretemeyecekleri önem kazanmaktadır.  

Örnek vermek gerekirse, buz dolabı dahil günde 120 amper harcamaya gereksinme duyan, buna mukabil  55 amp-saat lik bir alternatöre sahip motorunu  günde ancak  bir saat  çalıştıran,  karadan da elektrik almayan bir  teknenin günlük güç açığı 65 amper olacaktır. Bu açık bir şekilde karşılanmalıdır. Bu teknenin  enerji açığı oldukça büyüktür ve bu açığını örneğin  1.5 amper-saat güçteki bir güneş panelini 12 saat kullanarak karşılayamayacağı aşikardır. Dolayısı ile bu tekne mecburen daha uzun süreler motor çalıştıracaktır. Böyle bir uygulama seyahat etmeyen bir tekne için zor olabilir . Dolayısı ile motor çalıştırmaktan kaçınan bir teknenin   jeneratör,yüksek güçte güneş paneli veya rüzgar jeneratörü gibi cihazlardan yardım alması  kaçınılmaz olacaktır. 

Yardımcı şarj cihazları olarak adlandırabileceğimiz  bu cihazlar  geniş bir yazı konusu olup birkaç yazı kapsamında ancak irdelenebilir.

Yardımcı  biz bu cihazları burada bırakıp bir çok arkadaşımızın hakkında bilgi sahibi olmayı arzuladığı bir konuya, 220 V AC 'ye dolayısı ile İNVERTER'lere geçiyoruz.  

220 VOLT SİSTEMLER VE İNVERTERLER 

Bir teknede 220 Volt AC elektriğe gerçekten ihtiyaç var mıdır?.  

Akülerimizi şarj etmek için bağlandığımız liman ve marinalarda kıyıdan aldığımız 220 volt AC genelde bizim seçimimiz değil,bu ülkede bulunan en yaygın ve ucuz enerji beslemesi,yani  şehir cereyanıdır. Dolayısı ile örneğin bir marinada 12 Volt DC lik bir beslemeyi isteme, ve onu kıyıdan alma şansımız olmadığına göre, kıyıdan şehir cereyanını  almamız ve bir adaptörle (akü şarj cihazı) 12 volta çevirdiğimiz cereyanla akülerimi doldurmamız en kaçınılmaz ve en uygun olmaktadır.  

Bir çoğumuzun bildiği  üzere teknelerde kullanılan 12 Volt DC cihazlar her zaman pahalı satılmaktadır. Sebep olarak  deniz için imal etme, özel imalat rantı, denizcilerin zengin addedilmesi !. vs  gibi bir çok sebep gösterilebilir. Ancak 12 volt doğru akımın statik bir enerji seviyesine sahip olması sebebi ile  dönen, titreyen, hareket eden motor ve benzeri  gibi endüktiv değişkenliğe ihtiyaç duyan hareket mekanizmalarında, alternatif akıma karşı zafiyet göstermesinin payı da inkar edilemez.   

Buna karşın  ev eşyası, beyaz eşya olarak adlandırılan 220 V AC  ev cihazları  her yerde ve her fiyatta kolayca bulunabilmektedir. Örneğin, 220 volt bir buzdolabı, bir televizyon. . .  12 V luk rakiplerinin yarı fiyatına hatta daha azına rahatça satın alınabilmektedir. Dolayısı ile başlangıçta sorduğumuz soruya 'Eğer teknede yerimiz  müsaitse, o zaman niçin normal ev cihazlarını kullanmayalım' diyerek cevap verebiliriz. 220 V kullanım olayı da zaten bu mantıktan doğmaktadır. Çok spesifik bir örnek olarak da taşınabilir  bir bilgisayarla bedava verilen bir 220 V luk bir adaptörün 12 V eşdeğerinin  80-100 USD mertebelerinde satılmasını gösterebiliriz. .

Teknemiz karaya bağlı ve şehir cereyanı alıyorsa, her şeyin  çok güzel ve güvenilir çalışacağı beklenebilir. Ancak denize açıldığımızda durum değişecek ve ilk akla gelen ilk soru "Şimdi ne olacak. Şehir cereyanını nereden bulacağız ?". olacaktır.  

Bu sorunun cevabı  İNVERTER denilen cihazdır.  

Peki inverter nedir ? 

Inverter'i anlayabilmek için (örneğin  şehir cereyanını  12 v DC ye çeviren pil şarj adaptörünüzün  tersine,) 12 V doğru akımı 220 V şehir cereyanına çeviren bir adaptör gibi  tahayyül  etmek anlamanın en basit yolu olacaktır. .  

Ancak burada vurgulamamız gerek en önemli husus şudur.  

İnverter kendisi elektrik üretmez, Akülerdeki 12 volt doğru akımı kullanarak  220 volt AC ye çevirir ve kullandığı kadar enerjiyi aküden çeker.  

İnverter kullanmanın bir faydası da,  220 tarafında çekilen hatların daha ince kablolardan döşenebilmesidir. Dolayısı ile inverter aküye yakın bağlanırsa 12 V tarafındaki  kalın kabloların boyu kısa tutulabilecek, buna karşın 220 tarafındaki  cihazlara gidecek hatlar daha  ince kablolardan kolayca  döşenebilecektir 

Aman dikkat! . 12V DC akım insanlar için tehlikeli olmasa da, inverter tarafından üretilen 220 Volt AC  de  şehir cereyanı gibi ölümcüldür.  

Invertör'in 12 voltu 220 ye çevirirken yaptıklarını  ve sonuçlarını daha iyi anlayabilmek için basit hale  getirilmiş birkaç kuralı bilmemiz fayda var.  

Ve bunu aşağıdaki soruyu cevaplayarak daha anlaşılır hale getirebiliriz.  

Örn.  120 Wattlık bir cihazın  kullanımı akümüzden saatte kaç amper çeker. 220 volt tarafındaki kablomuzdan kaç, 12 v tarafından  ise kaç amper geçer.

Burada inverterin akülerimize bağlı olduğu kablolar tarafını 12 Volt, inverterden cihazlarımıza giden 220 volt tarafını da 220 tarafı diye tanımlıyoruz.  

Kural 1.     Herhangi  bir cihazın Watt gücü= Voltajı x üstünden akan amper'dir. Dolayısı ile, 

Kural 2      üstünden akan amper  =  Cihazın Wattı   / voltajı'dır.  

Bunları uygularsak 220 Volt tarafından =120 Watt/220 Volt=yak. 0. 5 Amp, 

                                     12 Volt tarafından da=120 Watt/12 Volt=yak 10 Amp geçecektir.  

Akülerimizden çekilen enerji için, 220 tarafındaki değil 12 Volt tarafındaki amperi göz önüne almalıyız.  

Diğer bir deyişle 120 Wattlık bir cihaz akülerimizde saate yak. 10 amper çekecektir.  

Görüldüğü üzere 220 voltta 0. 5 amper çeken bir cihaz 12 Voltta onun 20 katı olan 10 amper çekmektedir. Bundan da inverterün 12 V tarafında neden  çok kalın kabloların kullanılması gerektiği   açıkça görülmektedir.  

Peki inverterler gerçekten şehirde kullandığımız 220 Volt AC ye tam benzeyen cereyan üretebilirler mi? Evet üretebilirler de, ancak bu her zaman gerekli değildir. Bir çok ev cihazı için "Şehir cereyanı benzeri 220 Volt" bir besleme  yeterlidir. Gerçek şehir cereyanı saniyede 50 defa yön değiştiren, yani 50 Hz  de 220  Volt değerindeki bir gerilimdir. Gerilimin şiddeti bir sinüs dalga formu olarak değişmektedir. İşte inverterler de bu sinüs formuna benzeyen formlarda üretim yapmaya çalışırlar.  

Bazı inverterler bu sinüs eğrisini  genellikle tekli kare dalga formatı  şeklinde benzetmeye çalışır. Modifiye-sinüs inverterler  sinüs eğrisini,  kare dalgacıkların sayısını arttırarak merdiven basamağı formunda taklit ederken, true-sinüs inverterler sinüs formunu tam olarak taklit ederler.  

Ev aletlerinin hemen hemen hepsi modifiye-sinüs dalgalı inverterlerle çalışabilmektedir.  

Bu temel bilgilerden sonra,teknemizde  inverter kullanıp kullanmama kararını  daha kolay verilebiliriz umarım.

INVERTER SEÇİMİ  İÇİN ÖNERİLER 

Inverter seçimimize başlamadan önce teknemizdeki mevcut veya kuracağımız sıhhatli akü kapasitesini tayin etmemiz gerekir. Sıhhatli akü kapasitemiz kullanımda olacak akülerimizin 12. 3 Volta düşene kadar verebilecekleri kapasitedir. Dolayısı ile  

Sıhhatli -akü kapasitesini tespit etmek için  önce Akülerinizin kurulu
kapasitesinin yaklaşık yarısını alın, örn. 2X90=180 Amp-saat yarısı 90 Amp   saat

Kullanacağınız en fazla yükün kaç watt olacağını tahmin edin. Ancak buzdolabı gibi motoru yüke binecek dönen motorlar varsa örn.  54 watt soğutma kapasitesindeki bir buz dolabı, ilk kalkışta yükün kaldırılabilmesi için yak. 4 le çarpın. (50 watt'lık bir dolabı 200  watt gibi alın. . aynı anda kullanacağınız tüm güçleri  toplayıp, hesaplayın.
Topladığınız gücün  toplamını minimum kabul ederek inverteri bundan büyük güçte (örn. bir üst modeli) seçin. Yalnız inverteri seçerken inverterin normal çalışma gücünü baz alın.

Inverterin ani yük kaldırma kapasitesini de öğrenin. (genelde %50 fazla
olmalı).  Inverteri kesinlikle normal çalışma gücü ne diye sorarak aıin. Ayrıca,  inverterin akü tarafı kablolarını kesinlikle, uzunluk-max amperi hesaplatarak bağlatın. Kabloların kaldırmaması ve ısınması sorunu ile karsılaşabilirsiniz. İnverter dönüşüm yaparken %30 civarında kayıp verecek ve bu ısı olarak diyotlardan çıkacaktır. Aman inverteri soğuk tutulabilecek bir yere koyun. Son çıkış katları diyotları kolayca yanabilir.

Sonuç, örnek : 1000 w lik bir inverterde 200 w lik bir harcama, tam dolu bir akü  setinden saatte yaklaşık 200 w/12. 5v =18 amp harcayacak, bu da akü (sıhhatli) kullanım kapasitenizi 90 amp-saat alırsak  teknede 5 saatlik(90/18) bir kullanım sağlayacaktır.  

Bu arada unutmamamız gereken bir nokta da inverter akümüzden kullanım yaparken, teknemizin inverterden geçmeyen, direk aküye bağlı örn. ışıklar, navigasyon, radyo, telsiz… vs  gibi cihazlarımızın da  aküden  kullanımlarının devam etmeleridir. Dolayısı ile yukarıdaki 5 saatlik tahmini kullanım süresi daha aşağılara düşecektir. Bu sarfiyatlarında dikkate alınması gerekir.

Kare dalga çıkışlı inverterler ucuz, modifiye- sinüs ler orta pahada, elektronik cihazlar için tavsiye edilen true- sinus dalga inverterler çok pahalıdır.  

Konu denizde gezen teknelerin inverter kullanırken kullandığı enerji de değil, daha çok aküden kullanılanın nasıl yerine konulabileceğinde yatmaktadır. Karadan 220 V alabilen ve yılın büyük zamanını bağlı geçiren teknelerin 220 cihazlarla donatılması hem ekonomik hem de daha güvenilir olmaktadır.

NOT. Bu yazım  basit teknik bilgi vermek amacı ile hazırlanmış olup, fazla basit bulan teknik bilgi sahibi arkadaşların hoşgörüsüne, bir şeyler öğrendik diyebilen fazla teknik bilgi sahibi olmayan  denizci kardeşlerimin bilgilerine sunulmaktadır 

Pruvanız neta, rüzgarınız kolayına olsun.  

                                                                 Sevgi ve Saygılarımla
                                                                      Yusuf Köprülü

                                                                              
                                                                                                                          23.09.2003

Yusuf Köprülü