El diseño de la energía de reserva a bordo se rige por una autonomía inscrita en el derecho internacional y por un entorno que castiga el descuido. Este artículo desarrolla módulos de reserva de hidruro metálico de níquel sellado para las aplicaciones legítimas a bordo identificadas en el primer artículo —la reserva radioeléctrica GMDSS según el capítulo IV/13 de SOLAS, las fuentes transitorias y el alumbrado de emergencia con batería, así como las cargas de puente/alarmas— y aborda el dimensionamiento en la secuencia que esperan un ingeniero eléctrico marino y un inspector de la sociedad de clasificación. Comienza con la tabla de cargas y la autonomía reglamentaria: la reserva radioeléctrica debe alimentar simultáneamente el equipo VHF y MF/MF-HF/satélite definido por la zona marítima durante la hora de socorro requerida a la tensión nominal de 24 V, con picos de manipulación de transmisión superpuestos a la corriente de guardia; las cargas de alumbrado de emergencia y transitorias se suman durante sus propias duraciones. Convierte esas energías en una capacidad entregable tras aplicar factores de reducción por la temperatura de la sala de baterías o del local, la degradación al final de la vida y la ventana de tensión de la radio o el inversor, y comprueba por separado la corriente de pico de transmisión para que la manipulación no reinicie la radio. Aborda después la instalación: conexión automática al perderse el suministro, separación y protección para que la reserva alimente únicamente sus cargas previstas, el régimen de carga que mantiene sanas las celdas selladas durante años de flotación en un casco que se balancea, vibra y está cargado de sal, y la supervisión y alarmas que demuestran la disponibilidad. Compara con franqueza el NiMH sellado con el plomo-ácido inundado, el plomo-ácido regulado por válvula (VRLA) y el níquel-cadmio según las reglas de instalación de la IEC 60092, la compatibilidad electromagnética de la IEC 60533 y el entorno de equipos de la IEC 60945, mostrando dónde la química sellada, de mantenimiento reducido y sin cadmio simplifica la ventilación y el mantenimiento de la sala de baterías, y dónde los grandes bancos tradicionales o las pilas primarias obligatorias de las embarcaciones de supervivencia siguen siendo la opción reglamentaria correcta.
El cálculo de la reserva radioeléctrica se basa en cargas y es simultáneo: enumerar cada radio que el buque debe operar para el tráfico de socorro por zona marítima (VHF siempre; MF para A2; MF/HF o Inmarsat/satélite para A3/A4), tomar la corriente de recepción/guardia y la corriente de transmisión en el ciclo de trabajo nominal, y sumarlas tal como se operarían realmente durante la autonomía reglamentaria, que las reglas del Estado de abanderamiento y las directrices de la OMI expresan en horas (una hora mínima para el equipo simultáneo definido es la cifra familiar; los valores concretos los fija el reglamento aplicable y si existe una fuente de emergencia).
La primera figura animada construye el presupuesto energético de radio. La batería también debe suministrar una posible carga de las baterías internas de la radio y la carga de control/indicador, y debe entregar el pico de transmisión —varias veces la corriente de recepción— sin que el barra de 24 V caiga por debajo del corte de la radio. La capacidad se reduce después por temperatura y fin de vida. La reserva se dispone para conectarse automáticamente, ser independiente de las fuentes principal y de emergencia y estar protegida frente a descargas por cargas no radioeléctricas.
La energía del alumbrado de emergencia es la integral de las luminarias de emergencia conectadas durante la duración requerida —18 horas para buque de carga, 36 horas para buque de pasaje en la fuente de emergencia—, mientras la batería transitoria cubre los minutos previos a la conexión del generador de emergencia. El cambio a luminarias LED reduce drásticamente los vatios por lux, por lo que los paquetes distribuidos de NiMH sellado en luminarias autónomas o cuadros de reserva locales pueden cubrir hoy un alumbrado significativo de vías de evacuación y puestos de embarco sin un banco central inundado.
Las fuentes transitorias están dominadas por la potencia más que por la energía: deben alimentar al instante alumbrado y controles críticos y, en ocasiones, arrancar o apoyar al generador de emergencia durante unos minutos tras un largo reposo. El dimensionamiento distingue este servicio corto de alta disponibilidad de la larga y plana noche de alumbrado y de la hora de radio, y aplica las mismas reducciones en frío/calor, fin de vida y ventana de tensión con márgenes adecuados para la inspección.
La reserva se conecta a su carga mediante una distribución dedicada y protegida, con conmutación automática al perderse el suministro normal/de emergencia, aislamiento claro y protección contra sobrecorriente e inversión de polaridad; la reserva GMDSS se mantiene eléctricamente independiente como exige el reglamento. La carga procede de un cargador marino dedicado con limitación de corriente, compensación de temperatura y un régimen de flotación/relleno adecuado al NiMH sellado, ya que años de carga continua en el mar sobrecalentarían o secarían las celdas selladas.
Las celdas de baja autodescarga y un cargador correctamente gestionado mantienen la reserva realmente llena en viajes largos y periodos de inactividad en puerto, mientras las alarmas de corriente de carga y fallo en el puente o en la sala de control de máquinas satisfacen los requisitos de disponibilidad SOLAS. La arquitectura nominal de 24 V se ajusta a la práctica marina de radio y control; la fusibilidad y el dimensionamiento de cables siguen las reglas de instalación de la serie IEC 60092.
Los módulos de reserva marinos deben superar las condiciones ambientales de la IEC 60092/60945: vibración y choque sostenidos, funcionamiento a ángulos definidos de escora y asiento, calor húmedo, calor seco y frío, y corrosión por niebla salina. La construcción emplea celdas sujetas, montaje antivibración, interconexiones soldadas o bloqueadas, herrajes resistentes a la corrosión y envolventes conformadas o selladas adecuadas al local, con terminales protegidos frente a derrames y puentes.
La ausencia de electrolito libre en el NiMH sellado elimina el riesgo de derrame de ácido en fuerte escora y la necesidad de inspección de nivel de electrolito y relleno en un buque en movimiento —una auténtica ganancia de mantenimiento y seguridad frente al plomo-ácido inundado y al NiCd. La ubicación térmica sigue siendo importante: los paquetes de reserva se sitúan lejos del calor directo de máquinas y dentro del rango de temperatura empleado en el cálculo de capacidad, verificándose tanto el extremo de arranque en frío como el de flotación en caliente.
El plomo-ácido inundado ha alimentado durante mucho tiempo grandes bancos de emergencia y radio a bajo coste inicial, pero requiere una sala o armario de baterías ventilado dedicado, mantenimiento del electrolito y contención de derrames, sufre en frío y por estratificación/sulfatación, y es pesado. El VRLA reduce el mantenimiento pero sigue siendo débil en frío, puede secarse en flotación prolongada y calor, y aún contiene ácido sulfúrico. El níquel-cadmio inundado es la opción premium robusta —excelente tolerancia a temperaturas extremas y abusos y larga vida—, pero necesita riego, desprende gases y contiene cadmio bajo normas ambientales cada vez más estrictas.
La segunda figura animada puntúa las químicas en los ejes que importan para la reserva distribuida a bordo: sellado/sin servicio, retención de carga para disponibilidad instantánea, entrega en frío, carga de ventilación y cumplimiento ambiental. El NiMH sellado iguala gran parte de la tolerancia de servicio de reserva del NiCd siendo sellado y sin cadmio, y evita las debilidades de mantenimiento y frío del plomo-ácido, por lo que se adapta mejor a módulos de reserva compactos, distribuidos y de bajo mantenimiento que a sustituir a los mayores bancos centrales.
Una batería de reserva forma parte de un sistema de seguridad reglamentado, por lo que el expediente de diseño registra el cálculo de cargas y la autonomía, las hipótesis de reducción, la disposición de conexión automática y carga, la construcción ambiental y las normas de las celdas, e identifica el alcance reglamentario exacto, distinguiendo la reserva GMDSS instalada en el buque y el alumbrado de emergencia (que la batería puede servir con la aprobación del Estado de abanderamiento/clasificación) de las pilas primarias de los VHF bidireccionales y EPIRB de las embarcaciones de supervivencia (que no puede servir).
El artículo final traza la campaña de aprobación de tipo e inspección: reglamento SOLAS y normas de funcionamiento de la OMI, IEC 60945 para equipos próximos a radio, IEC 60092 e IEC 60533 para instalación y CEM, la marca de rueda (wheel mark) MED cuando proceda, las evidencias de batería IEC 61951-2 / IEC 62133-2 / UN 38.3, y las inspecciones y ejercicios periódicos que mantienen la credibilidad de la reserva durante la vida del buque.
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