ADAPTACION DE LAMPARAS EXISTENTES A LUMINARIA DE LED DE BAJO CONSUMO

Este "Brico" posiblemente sea uno de los mas solicitados, consiste en la adaptación de las lamparas incandescentes (las típicas) existentes dentro de un barco  ya sea de convencional o halógenas por luces de diodos led de hasta 10 veces menor consumo.



Mi apliques o lamparas son metálicas planas esas que imitan al bronce o latón. 




Existen muchos tipos de lamparas de led que trabajan directamente a 2 voltios ya que están construidas para el mundo de la automoción, también voy a exponer una solución usando este tipo de luminaria que a continuación detallo:

algunos led los podeis encontrar en la web http://www.inconer.kingeshop.com a buen precio.

 Antes de nada hemos de saber que los leds dan un tipo de luz un tanto extraña, ya habréis notado que la luz es aveces exesivamente blanca exesivamente amarilla etc.


Sin llegar a dar un tutorial técnico de frecuencias etc.. para no aburrir a nadie decir que hay varios valores de "frecuencias de color" algunos son visibles al ojo humano y otras no (por ejemplo la luz que emite un mando a distancia ... que además es un led).
Dependiendo de la frecuencia , así será la luz del led.

En los led se mide en "K" , de las luces BLANCAS mas comunes de mayor a menor mas usuales están desde 4000k hasta 7000k.

En mi montaje usaré led de 6000/6500k.

 Actualmente en mis lamparas hay instaladas las lamparas "Cambus" de 10/12 wat 12 voltios, hay dos unidades lo cual da una luz de 2 lamparas de 10 w cada una 20/24 wat, es una buena luz para una lampara, lo que ocurre que al ser incandescente (por filamentos) es un poco amarilla.

El consumo por cada luz incandescente era de:
24 wat / 12 voltios = 2 Amperios.

Realmente es una pasada de consumo......... teniendo en cuenta que como mínimo en el salón cuando navego he de tener encendidas como mínimo 2 lampara para ver mediana mente bien lo que me da un consumo de 4 Amperios + alguna electrónica de navegación  me da un consumo mínimo de 4.5 Amperios por hora .. El salón tiene un total de 6 lamparas si las encendiera todas me daría un consumo por hora de 12 Amperios + la electrónica de navegación eso me daría pocas horas de autonomía navegando a vela y me obliga a encender el motor cuando veo que la tensión de baterías llega a 11,5 voltios aprox.





 Como el diodo led es mas eficente que la lampara incandescente, la energía que usa la destina casi toda a luz y no a calor.

En una de las lamparas usaré unas luminaria led "Cambus" que se conectan en el mismo sitio sin tener que modificar nada.

cada luminaria lleva 8 led  y cada led consume 0.02
Amperios, en total de 0.6 Amperios de consumo en total.

 Cada luz de estas equivalen a una luz incandescente de las de 5 wat X 4 Unidades = 20 watios de luz entrega aproximadamente, pero una luz mucho mas blanca, muy parecida al xenón de los coches.
En este montaje con las antiguas lamparas consumíamos 2 amperios y tenemos la misma intensidad de luz con un consumo de 0.6 Amperios.......ALUCINANTE. casi cuatro veces menos.



la potencia de luz es algo mas complicada de calcular pero voy a dar una regla empírica general para que podamos tener un calculo muy aproximado.

por cada vatio de entrega de luz  de un led recibimos aproximadamente 10 watios de luz (en comparación con la lampara incandescente ) así pues en este montaje la lampara dará unos 10 watios de luz.

(....He generalizado esta regla empírica para  la mejor comprensión  de las personas que no son técnica, a sabiendas que la medición del espectro  luz "Candela" es bastante mas compleja).

 En este caso esta lampara no me convence ya que si voy a instalar led .... No es para tener la misma intensidad de luz , voy buscando mas luz mas intensidad y menos consumo para encender una o dos lamparas e iluminar todo el interior..... Entonces he de buscar unos leds mas potentes y eficientes, los llamados  LEDS DE POTENCIAS.


 He seleccionado un led de 3 watios de potencia (que equivale mas o menos a 30 watios de luz incandescente) e instalaré dos led por cada lampara, lo que me dará lampara de 60 watios de luz , teniendo en cuenta que antes entregaba 20 watios la mejora es TRIPLE.

PROBLEMAS DE ESTE TIPO DE LED.

Estos leds a esta potencia tampoco son al 100 % eficientes........ Es decir  toda su potencia consumida no es transformada toda en luz, si no que algo se transforma en calor ( un 5 % solamente), entonces estos leds se calientan.


Para que no se averíen o rompan hemos de quitar esa calor "Disipar" instalándolo sobre una placa de aluminio o similar que reparta el calor producido, a su vez es importante que no haga cortocircuito en sus terminales.


Para ello existen soluciones por parte de los fabricantes que tienen unos circuitos especiales donde se sueldan los leds de potencia y su cara inferior es de aluminio que permite que sean pegados a disipadores o piezas metálicas mayores que repartirán el calor generado.



Quedando algo parecido a esto (parece sacado de las guerras de las galaxias).

Este tipo de led se puede instalar en el interior de casi cualquier lampara.

OTRO PROBLEMA ES LA TENSION DEL LED (VOLTAJE)

Cada led tiene un rango de tensión que lo define el fabricante, es decir, el led funciona apartir de 3.2 hasta 3.7 voltios, y no nos podemos pasar o lo jodemos.
¿Como lo conectamos entonces a 12 voltios o a 24 voltios ?
Para ello se ponen en serie unos componentes llamados resistencias, o incluso podemos ir encadenando serie de leds hasta llegar a la tensión de alimentación.

 Existen muchas maneras de conectar un led como he comentado en serie en paralelo y muchas formulas para calcular la resistencia necesaria, tambien hay calculadores en la red de internet donde damos el voltaje de alimentación y el voltaje del led y la intensidad que consume y nos dá el valor y la potencia de la resistencia que hay que ponerle. Nova a ser parte de este brico explicar la ley de OHM  que define estos paramentros para no liar a nadie pero si explicaré este caso particular del proceso.

En mi caso la tension que vamos a aplicar a los leds es de 13.4 voltios (ya que las baterias pueden estar cargadas totalmente o incluso conectadas al cargador, lo que hace posible que se dé esta tensión) .

Los leds que usaré son de 3 wat de potencia y un voltaje de 3.2 hasta 3.7 voltios, consumen 0.4 amperios asi pues vamos a calcular.

podemos hacerlo por la ley de ohm calculando 




las diferencia de voltajes dividido por la intensidad de consumo del led






"hay un calculador en la web  http://personal.telefonica.terra.es/web/mamelytote/CalculaRes/calcula.html  "

CONEXION DE LED EN SERIE:

He hecho este montaje porque tenia estas resistencias y se me adaptaba a elas.

Voltaje de fuente	13.4 V
Voltaje interno del LED	7.00 V
Intensidad del LED	2 X 400 mA  [o sea 0.8 A]
Valor calculado de la resistencia	8.0 Ohmios
Resistencia estándar con el 5% *	8.2 Ohmios
Bandas de color de la resistencia	gris rojo dorado (aprox)
Energía disipada por el LED **	5473mW (5.5W)
Energía disipada por la resistencia **	4995 mW (5 w)

Usaré  resistencias ceramicas lo mas parecido a los valores de calculo.
.




En este caso son de 22 Ohmios cada una como voy a ponerlas en paralelo equivalen a 22/2 = 11 ohmios disipan una potencia de 5 X 2 = 10 watios estas  valdran para nuestro proyecto.










El montaje queda como sigue os adjunto un pequeño esquema a mano alzada para ayudar.

La chapita que antes tenia de deflectora ahora hace de radiadora de calor y soporta las resistencias, realmente al ser el doble de la potencia necesaria no se calientan nada.










Los leds los he fijado a la chapa de la lampara de metal pegandolo por los bordes ( No usar pegamento que impidan que este en contacto la parte trasera con la chapa, para que transmita bien la calor) un pegamento de cierta calidad he usado el de dos componentes epoxi.
Si queréis podéis usar la pasta esa típica que transmite la temperatura.






La luz es muy muy buena incluso al tapar la lampara con el deflector blanco da una luz fantastica.














Es de dia como pueden ver por la ventana del barco y aún asi las luces destacan muchísimo, es fantastico esto de los leds.











el resultado ha sido el siguiente:

Antes tenia 20 watios de luz amarillenta con un consumo de 2 amperios por lampara

Ahora tengo 60 watios de luz blanca con un consumo de 0.3 amperios por lampara.





Seguire describiendo algunas combinaciones mas con leds muy interesantes....

CREACIÓN DE UN ARCO DE TUBO INOX PARA BITACORA

En este brico vamos a adaptar un arco de acero inox para poder agarrarnos en la bitácora cuando nos movemos por bañera del velero.

La bitácora que tenemos en este barco es de pedestal metálico inox, con compás y rueda, se la adaptó en su día una pantalla GPS - Plotter + Radar, que practicamente asume toda la instrumentación necesaria en un velero.

 En la adaptación de la pantalla se sacrificó el arco típico de la bitácora, fabricaremos un arco que incorpore en su interior las pestañas para albergar la pantalla del plotter.


Lo primero que haremos es tomar medidas de todas las cotas de la bitácora para poder tener el mas fiel reflejo luego en el taller ya que una vez comenzado los trabajos seguramente surgira´n las dudas y esto nos evitara tener que ir al barco ver o medir a posteriori.




amenazaremos a desmontar el compás integrado












Hemos de tener cuidado de desmontar solo el compás y no tocar los tornillo de compensación del mismo ni tampoco quitar los tapones inferiores de la glicerina.








Una vez desmontado el compás de la bitácora veremos la transmisión de rueda a nuestro timón, podemos aprovechar la ocasión para revisarlo y hacer un engrase con grasa de litio (Blanca) que de buen seguro nos lo agradecerá.






creo que la mejor manera de obtener una plantilla lo suficiente mente precisa es mediante calco directo con carboncillo de lápiz.

Así obtendré mi base extrapolada al taller para poder adaptar las molificaciones, que luego me han de encajar con tolerancias milimetricas.





 Ya tenemos nuestras plantillas para poder tener un fiel reflejo de la bitácora.

En este trabajo usaremos un equipo de soldadura TIG por arco eléctrico convencional y una dobladora de tubos hidráulica también convencional.




 El tubo que usaremos es un tubo de 25 mm de acero inox Austenitico con 1.5 mm de pared, este tubo luego habrá que tratarlo y pulirlo para que nos de el brillo adecuado.






Montamos los insertos de arcos para tubos de 25 mm en la prensa de la dobladora y con mucho cuidado y cariño, comenzamos a dar presión al hidráulico rezando para que nuestro tubo no se "Achanque".



Con esta dobladora no se puede conseguir de un solo tramo un arco de 180º, por lo que haremos dos medios de 90 y lo soldaremos para completarlo.


 Luego lijaremos y puliremos para intentar que se note lo mínimo o al menos que la soldadura quede bonita y brillante.









De las plantillas obtenidas pasamos al acero el elemento que queremos construir, teniendo especial cuidado en los arcos circulares para que nos encaje en la base de la bitácora una vez montada.
Usaremos un acero  inox no magnético (Que no se FERRITICO) para que no se nos oxide en el mar, este un trozo que teníamos guardado en le taller (El que guarda haya.... después dice mi esposa que tengo el síndrome de diogenes......) de acero Austenitico, practicamente el mismo acero de la bitácora con un espesor de unos 10 mm.



 Hay que prestar una especial precaución al cortar con radial estas chapas ya que son de gran espesor y requieren pulso y paciencia.










 Una vez obtenida las piezas, procederemos a adecentar las un poco aplicándoles lijados y puliéndola con gamuzas, solo previamente para eliminar la mugre, como seguiremos con el proceso de soldado etc, posteriormente sera necesario darles una terminación de pulido de alto brillo a todos los elementos.












este brico esta en construcción iremos completándolo conforme sigamos con la instalación.

DESGARRE Y GRIETA EN ESTRUCTURA DEL CADENOTE (Obenques)

Esta avería que relato se nos presenta de la siguiente manera:
Velero con mas de diez años de 46 pies de una marca y modelo "Afamado". El dueño / usuario del velero observa que la cubierta en los alrededores de los obenques de un costado  se abomba hacia arriba.



 En esta imagen ya se observa un mínimo abombamiento ya que habíamos relajado (destensado) los obenques para que la cubierta de teka no se deformara y se agravara el problema.







Tras consultar el propietario con algunos trabajadores  del sector náutico, le diagnosticaron:
" Reforzar la cubierta bajo el cadenote...... porque se ha debilitado........"
" .... La jarcia esta muy tensa y hay que aflojarla ......... esto no va tan tenso......"



y según nos cuentan nadie va a ver el cadenote o la estructura del cadenote ?....  No es mi intención criticar trabajos de otros compañeros ya que no me considero profesional en esta materia así pues espero me disculpen a los que se sientan aludidos, pero creo necesario plasmar las soluciones expuestas ya que se puede dar el caso que las adopten como las soluciones validas  Y NO LO SON.

procedemos  a inspecionar    los alrededores del cadenote bajo la cubierta en el interior del buque, observando que las estructuras metalicas  lo anclan a una base estructural de la misma cuaderna del barco .






Tras una minuciosa inspección observamos una grieta entre esa cuaderna donde se ancla el cadenote y el casco del buque.


 ¿Que ha ocurrido?.. Creemos que es un cumulo de causa... Exeso de tensión ....  Uso o trabajo del velero en condiciones extremas que han sobre forzado estructura y jarcias..... un poco de envejecimiento estructural... etc.





es obvio y de todos conocido que es frecuente la sobre tensión en la jarcia firme, por no decir que aveces mas del 60% de los palos no están correctamente trimados y otro 20 % están exesivamente tensos, en el trimado de palos he decir que cada fabricante y cada usuario particular tiene un criterio, yo respeto a todos ya que todos tienen su fundamento, yo soy partidario de documentarme y aplicar lo justo tirando a menos, sobre todo cuando un barco ya tiene sus añitos y la estructura cambia de rigidez, en ese caso también hemos de cambiar la aplicación de tensión  conjugando las múltiples variaciones de jarcias que existen en todas sus variantes.



Puede parecer que el problema no es muy grave pero os aseguro que es UN PROBLEMA GRAVISIMO y jodido de solventar ya que la pieza afectada es una de las que esfuerzo hace en un velero.

 realizaré unos croquis a mano alzada para explicar lo ocurrido y la solución aportada.




 En este croquis podemos observar que las estructuras metálicas de los cadenotes están ancladas en la parte superior de una cuaderna del buque, y que de esa cuaderna es de donde soporta la tension que aplicamos a los obenques.

 podemos observar que lo que ha ocurrido es que hemos despegado la estructura de la cuaderna del casco, debido a la tensión aplicada.

 Cabe la posibilidad que si la tensión es muy fuerte y constante puede que la forma de la manga del buque también haya sido alterada aunque según mi criterio muy levemente, pero en este croqui  podemos ver ese efecto que causaría estas tensiones y la dirección de los pares de fuerza.









Ya hemos inspeccionado el velero y ahora queda por nuestra parte adoptar la solución mas viable y correcta según mi criterio.

Obviamente lo lógico y viable es soldar con resinas y fibras la grieta aplicando esta en una superficie amplia que soporte l tensión que se va a aplicar pero.......  Que productos usar para pegar este elemento con la suficiente fuerza y garantía de que no me vuelva a dar problemas?....

He de confesar que anduve algunas semanas dubitativo y haciendo cambios en mi elección de materiales, consulte con múltiples publicaciones acerca de fibras y resinas y contacte con proveedores profesionales en el sector químico de las resinas y productos. Algunos solo conocían la "lata de resina" para hacer fibra de vidrio..... Otros en cuanto les debatía su oferta directamente salía por la tangente diciendo "No tengo tiempo para seguir hablado... si le interesa me llama ...".  Por supuesto mi puntal imprescindible INTERNET.

mi elección dentro del mundo que descubrí de las resinas y química aplicada a este sector fue:

DATOS TECNICOS DE LOS PRODUCTOS A USAR

(No pondré nombres comerciales para no dar propagandas ya que este blog no tiene animo de lucro)




* Una imprimación a base de formulación epoxica de dos componentes disuelta en emulsión acuosa
     Que servirá como base de preparación para fusionar la estructura y las nuevas telas.
          - Aplicación a temperatura mínima de 10º C y humedad relativa del aire 80% máxima

* Resina epoxica tres componentes 1020( resina + catalizador + secante) con densidad suficiente para laminar en vertical y dureza capaz de absorver vibraciones y micro- estiramiento  con la siguientes características físicas:
    Que hará de capa epoxica adhesiva intermedia antes de la mas dura, también llevara tela de fibras de vidrio 

Aspecto visual : Opalescente liquido neutro.

Densidad a 23°C : 1.17
densidad de mezcla: 1.10
Viscosidad (mPa.s) según ISO 12058-2 a 23°C
Tiempo de gelificación  según norma  iso 2535 (entre 9 minutos y  9 horas máximo)
reticulación y post-curación : 90% de propiedades termomecanicas  después de los 7 días a temperatura de + 25ºC
Características mecánica:
                 - TRACCIÓN (Según ISO 527-2):
                                   - Modulo (MPa) -     2176
                                   - Tensión Maxima -      49.9
                                   - Tensión de rotura -     36.4
                                   - % tension de fallo -     8.3

                 - FLEXION:  (Según ISO 178)
                                   - Modulo (MPa) -      2100      después de 7 días a 23ºC    11858

                                   - Flexion
                                   - % Flexión de fallo -   >8.4

                 - COMPRESIÓN: (Según ISO 604)
                                   - Modulo (MPa) -     1230    después de 7 días a 23ºC       6980
                                   - Compresión máxima -   55.2                  "                           75.8

Absorción de agua 0.1%.


* Telas a aplicar en esta capa:
            - Primera capa,  velo Fv de 30g/m (para amoldamiento)
            - Segunda capa, tejido silione Tafetan 86 g/m
            -  tercera y cuarta capa, tela Fv Bx600 g/m

* segundo tipo de Resina epoxica tres componentes ( resina + catalizador + secante) con densidad suficiente para laminar en vertical y dureza mayor como capa final y capaz de mostrar grietas si el material cediera. Con la siguientes características físicas:
    Que hará de capa epoxica  mas dura, también llevara tela de fibras de vidrio 




Aspecto visual :  liquido transparente neutro.

Densidad a 23°C : 1.15
densidad de mezcla: 1.10

Viscosidad (mPa.s) según ISO 12058-2 a 23°C    1500
Tiempo de gelificación  según norma  iso 2535 (entre 18 y 40 minutos )
reticulación y post-curación : 90% de propiedades termomecanicas  después de los 5 días a temperatura de + 25ºC
Características mecánica:
                 - TRACCIÓN (Según ISO 527-2):
                                   - Modulo (MPa) -     3500
                                   - Tensión Maxima -      80
                                 

                 - FLEXION:  (Según ISO 178)
                                   - Modulo (MPa) -      3400     
                                   - Flexión Máxima -      120  
                              

                 - COMPRESIÓN: (Según ISO 604)
                   
                                   - Compresión máxima -   99     

Absorción de agua 0.1%.

Comenzamos relajando los obenques del palo para poder soltar la jarcia de estribor y trincar la a una cornamusa de la misma banda.


    Primeramente hemos marcado la rosca del tensor mediante cinta aislante eso nos dará una idea de hasta donde estaba tensada la jarcia, aunque el trimado puede ser otro.

 También usaremos las drizas de subir la vela mayor y del amantillo temporalmente cazándola en la misma cornamusa que nos dará unos obenque temporales para que el palo no se caiga.

Una vez relajada la jarcia comenzamos a preparar los trabajos en el interior.



Se desmontan los interiores muebles etc, para dejar vista la cuaderna del cadenote dañado.

También  hemos de inspeccionar la misma cuaderna en el cadenote de babor para saber si también se ha desgarrado y presenta grieta, para no desmontar todos los muebles de cocina vamos a insertar una mini cámara de vídeo que nos dará una fiel imagen de la cuaderna y su estado antes de desmontar todo.

Después de ver el vídeo que adjunto, podemos observar que no hay daños, hay una pequeña grieta en la zona baja de la cuaderna que posteriormente tras descarnar la comprobé que era superficial solo en el gelcoat, posible mente producido en la solidificación y obviamente por el sitio donde esta no es por el trabajo de tensión de los obenques, así que descartamos daños en el cadenote y cuaderna de babor.




Comenzamos a preparar la zona de trabajo de estribor


Despejando todo el mobiliario y dejando la zona libre para trabajar en un perímetro de unos 70 /80 cm por cada lado de la cuaderna.











Se instala una campana plastica que nos aislará  la zona del resto del barco evitando que se llene de polvo  al decapar  y lijar la zona ademas nos facilitara que podamos acondicionar  el ambiente en lo que respecta a humedad relativa del aire y temperatura se refiere.



 Se desmonta los herrajes del enclavamiento del cadenote




Comenzamos a lijar usaremos unas lijas para plato orbital especiales para la resina y fibra de vidrio son casi transparentes y tienen el abrasivo como cristalitos.




 Una vez alijado procedemos a insertar una  fresa en la grieta y nos llevamos la sorpresa de que LA GRIETA ES MUY PROFUNDA Y GRANDE LA FRESA SE HA COLADO EN LA GRIETA SOLA..............................  OS DEJO UNA FOTO  DE LA GRIETA FRESADA.




















Una vez lijado y fresado el area que vamos a usar aplicamos la imprimación especial comentada anteriormente que nos preparará la superficie para tener una adherencia perfecta respecto a las capas de fibra y resina que vamos a aplicar.

La primera capa de fibra que aplicaré es un VELO de 30g/m ya que si pegamos una tela mas gruesa posiblemente no se adaptará bien a la superficie y nos podría dar huecos de aire en el momento o después mientras fragua en el secado y eso debilitaría el trabajo, esta tela se adaptará muy bien a los huecos y nos dejara preparada para pegar una tela mas gruesa.
Usaré la resina epoxi 1020 que absorberá mejor las vibraciones y deformaciones siendo mas recomendable por maleabilidad. (Primera resina comentada).









Este velo se adapta muy bien a los huecos y esquinas, es importante impregnar mucho hasta llenar la grieta de resina, ya que actuará de pegamento







Una vez aplicado el velo comentado aplicaremos tres capas de SILIONE TX 600 g/m, seguimos usando la resina 1020.








Es importante moldear en lo posible las esquinas y bordes porque si no se hace dejaremos huecos de aire que nos debilitan la reparación.Dejaremos secar 24 h para aplicar mañana otra resina.



Posteriormente montaremos 2 capas de MATE TX 800 g/m, con la resina 1040.

Esta tela es muy complicada de dar forma y adaptar por lo que hay que dar forma previamente al laminado, Como podrán observar se esta laminando la cuaderna y casi 1 metro de superficie a cada lado para que este problema sea imposible que vuelva a salir.
 Posiblemente tras aplicar estas telas sera recesario que al secar tengamos que cortar las puntas que sobresalen y moldear la cuaderna.


 


aplicaremos 1capa de SILIONE TX 600 g/m, seguimos usando la resina 1040.























Finalizo aplcando la capa final con tela SILIONE TAFETAN  86 g/m y resina 1020.

Tras secar durante 24 horas hemos taladrado de nuevo los agujeros para montar los herrajes del cadenote, crean me que hay unos 12 mm de espesor de la nueva fibra.... Maravilloso y durísimo para taladrar.










Pasamos a la fase de limpieza de la zona para poder dar la ultima capa de blanqueador.









 
 Para blanquear como terminación hemos optado por descartar el gelcoat, ya que va muy bien cuando se usa en la primera capa de moldes y fragua en ausencia de aire, cuando es ultima capa para que fragüe bien se usa con aditivos que por densidad quedan en la superficie al secar y lo aíslan del aire como la parafina etc.
Nosotros como la zona es interior usaremos una pintura epoxi blanca de poliuretano.








Ya ha montar los herrajes, no daremos tensión hasta haber pasado una semana para que las resinas hayan fraguado hasta tener sus máximas prestaciones según sus características



 Seguire ampliando esta entrada conforme temple la jarcia y salgamos a navegar para trimar este palo.