A necessidade de uma boa iluminação quando se mergulha é algo fundamental e que faz toda a diferença para usufruir ao máximo qualquer imersão, quer a nível de prazer quer a nível de segurança.
Devido aos diferentes comprimentos de onda e á sua refracção na água, as cores que compõem a luz branca "desaparecem" á medida que aumenta a profundidade, começando nos vermelhos e laranjas e ficando por fim apenas a cor azul. Em profundidades elevadas por ausência de luz solar, passa a escuridão total.
Mesmo a pouca profundidade, a única forma de ver todo o esplendor de cores existentes é utilizar iluminação artificial, que, dependendo da temperatura de cor da iluminação utilizada, estará mais ou menos aproximada da cor observada á superfície.
A escolha de uma lanterna é algo que ultrapassa o simples logotipo de uma marca. Existem no mercado lanternas de muitos e variados tipos, não sendo muitas vezes linear que "o material caro e de marca conhecida é que é bom! ".
Qualquer mergulhador que queira escolher uma lanterna depara-se sempre com algumas variantes:
- Preço
- Modelo
- Tipo de iluminação
- Autonomia
- Fiabilidade
…para focar só alguns daqueles que considero importantes.
Preço
Existem lanternas dos mais variados preços. Entre 10 e 2000 € há para todas as bolsas. Claro está que as restantes condições estarão, muitas vezes, relacionadas com esta. O preço será sempre uma das condições a levar em linha de conta.
Modelo
De uma forma de avaliação simples, existem dois tipos principais: de Canister e "Compactas".
O modelo de Canister é composto por uma caixa estanque (onde está localizada a fonte de alimentação) e uma cabeça de iluminação, normalmente acopolada a uma pega e cuja ligação eléctrica entre a cabeça e a alimentação é feita através de cabo (umbilical).
As "Compactas", dependente do fabricante e seu modelo, têm num só corpo a alimentação e a lâmpada.
Tipo de iluminação
O tipo de iluminação mais comum são as lâmpadas de halogéneo. Com temperaturas de cor perto dos 3500º K produzem uma luz "amarelada". São lâmpadas robustas e fiáveis de preço acessível.
Há menos tempo no mercado, mas com cada vez maior procura, existem as HID. Produzem uma luz azulada muito clara e intensa de aprox. 4500º K, havendo modelos com temperaturas de cor que chegam aos 6500º K. São menos robustas que as lâmpadas de halogéneo, mas de grande fiabilidade. Além do preço elevado, funcionam com um circuito electrónico acopolado (balastro) que tem como função fornecer a corrente eléctrica necessária ao arranque da lâmpada e limitar essa corrente durante o seu funcionamento, não permitindo picos elevados que ocasionariam a sua avaria.
Por fim, a tecnologia de iluminação LED, que ultimamente sofreu uma aplicação massificada em todos os tipos de iluminação, veio trazer um conjunto enorme de mais valias na aplicação à iluminação subaquática. A temperatura de cor destas lâmpadas situa-se muito perto da luz solar ( cerca de 5250ºK ) com alguns modelos a atingir os 5600º K de temperatura de cor. Em conjunto com lentes de difusão de luz, são o tipo mais robusto e de baixo consumo energético para a iluminação produzida. Usada individualmente ou em conjuntos de LED produzem uma luz intensa, muito brilhante.
No entanto, apesar das maiores vantagens em relação aos outros tipos de iluminação, ainda têm elevados custos associados. Devido á temperatura de cor da sua luz a sua eficácia nota-se melhor de noite ou em locais pouco iluminados.
Autonomia
Depende sempre da potência da lâmpada e do tipo de alimentação utilizada. Também por uma questão ambiental, a utilização de baterias recarregáveis é fundamental.
Respeitando as instruções do fabricante e um bom carregador, temos baterias que duram muitas horas e ciclos de carregamento.
Em autonomia a iluminação LED é a que apresenta, na maior parte dos casos, um maior rendimento. Nalgumas marcas existem modelos HID que em comparação com um modelo equivalente LED, conseguem ter rendimento superior. Com o mesmo tipo de bateria e em lumens gerados equivalentes, os LED permitem autonomias superiores a 10 vezes as lâmpadas de halogéneo.
As HID, devido às suas características, têm também uma autonomia bastante elevada, ficando-se normalmente pelas 4 vezes a autonomia das lâmpadas de halogéneo, sendo que, como já referido, alguns modelos têm autonomias iguais ou mesmo superiores aos LED, chegando nestes casos quase ás 12 vezes, de autonomia superior, em comparação com as lampadas de halogéneo.
As lampadas de halogéneo, produzem maior quantidade de calor devido á sua ineficiência energética (só cerca de 20% da potencia consumida é convertida em luz) o que se traduz por autonomias de até um par de horas.
O início do projecto
Com todas estas considerações e variáveis, encontrar a "lanterna ideal" é uma tarefa difícil.
Para inicio deste projecto, ficou apenas definido o que pretendia.
A lanterna teria de ter um custo muito baixo, ser de "canister" devido a uma melhor funcionalidade, com a capacidade de ter durante o dia uma boa iluminação que permite distinguir pormenores principalmente em fendas, buracos e em imersões mais profundas e que de noite além de servir como meio de comunicação entre mergulhadores submersos, não servir para "fritar" os peixes ou os olhos dos companheiros, ficando-me por uma potência de 30 W, numa lâmpada de halogéneo.
A autonomia teria de ser duas a três vezes superior ao tempo normal de uma imersão, considerando uma duração média de 1 hora. Para a lâmpada escolhida, considerando os 2,5 Ah indicados nas especificações do fabricante, a bateria teria de ter uma capacidade de 5 a 7,5 Ah fornecendo os 12 V necessários.
Havia outras condições subjacentes a estas, tais como a robustez, fiabilidade e simplicidade no funcionamento.
Mais do que construir á primeira a minha "lanterna ideal", resolvi fazer um protótipo para por em prática os meus conhecimentos e aprender com a sua evolução.
Mais uma vez, a ajuda de amigos foi fundamental, ao ponto de não ser possível construir a lanterna sem a sua indispensável colaboração.
Materiais utilizados
Depois de definidas as características técnicas da lanterna pretendida, o segundo passo foi procurar pelos materiais necessários.
Com a fonte de alimentação perfeitamente conhecida, resolvi começar pelo "canister" que lhe daria alojamento.
Por sorte, através de um colega, consegui arranjar uma bateria “sealed lead acid” com as características pretendidas, o que me poupou algum trabalho, sabendo que para a utilização prevista não é o tipo ideal de bateria.
Com a variedade e tipos de baterias existentes actualmente no mercado, a escolha recaíria certamente nas baterias de "NiMH" devido ao espaço reduzido que ocupam e à grande capacidade de carga.
Assim, seguindo também um dos objectivos deste projecto, o preço dos materiais, optei pela bateria “Sealed Lead Acid” de 12V, 7Ah, dispensada pelo colega.
Trata-se de uma bateria que obriga a utilizar para seu alojamento um canister em PVC com 120 mm de diâmetro exterior, com parede de 10 mm que permite uma resistência á pressão de cerca de 10 bar, ou seja, 90 metros de profundidade. Mais do que suficiente, sem margem para dúvidas.
Com a aquisição do tubo em PVC e de uma placa de igual material para fazer a tampa inferior, o passo seguinte foi a execução da tampa, no torno mecânico para o diâmetro necessário, procedendo-se á sua colagem, através de soldadura química, na extremidade inferior do tubo.
Nessa tampa inferior, foram também abertas duas roscas M6 para montagem de dois pernos em inox, com 240 mm, que permitem a fixação da bateria dentro do canister.
Para a tampa superior, foi utilizado POM ( conhecido comercialmente pela marca DELRIN ), um tipo de PVC mais resistente e duro que permite um trabalho de máquina mais rigoroso, necessário para a abertura das duas camas para os o-rings mais os furos para a fixação do bucin e do interruptor.
Estava assim concluída a primeira fase da construção. O canister da lanterna ficaria pronto com a instalação dos quatro fechos em material inox.
Para a cabeça de iluminação, com lâmpada de halogéneo de 30 W, a solução passou por utilizar as já existentes no mercado, da marca Greenforce.
A opção deveu-se á qualidade do material usado pela Greenforce e pela funcionalidade que estas lanternas permitem. Com o mesmo sistema de canister pode ser alterada a iluminação utilizada para HID e LED, bastando para isso substituir apenas a cabeça de iluminação ( esta funcionalidade não é exclusiva da marca, é utilizada também por outras marcas no mercado ).
Tão ou mais importante que a lâmpada é o reflector utilizado, que no caso da cabeça de iluminação escolhida permite um ângulo de 24º.
Com todo o desenvolvimento feito pela Greenforce ao longo dos anos a opção de utilizar uma cabeça já construída pareceu-me ser a melhor opção. Permitiu-me poupar algum tempo na sua execução, garantindo também a utilização de um sistema já muito experimentado e com provas de boa qualidade.
Faltava agora ligar todo o conjunto através do cabo eléctrico e do sistema de ligação á cabeça de iluminação.
O cabo eléctrico escolhido além de específico para estar submerso em água salgada, tem de ser extra-flexível. De resto, electricamente é dimensionado para suportar a corrente e tensão de trabalho.
A classe dos bucin tem de ser IP68, que permite a submersão. O interruptor tem de ser perfeitamente estanque, do tipo "alavanca".
Para este tipo de montagem o interruptor é dispensável. O acender e apagar da iluminação pode ser feito pelo enroscar/desenroscar da cabeça, feito na peça de ligação que tem acoplada.
Escolhi, por uma questão de resistência mecânica do material e principalmente do desgaste provocado nos o-rings, não optar por esse sistema.
A peça de ligação permite o acoplamento da cabeça de iluminação, preparada com três o-rings, através do cabo eléctrico á bateria de alimentação.
Essa peça de ligação foi maquinada no torno mecanico especificamente para que esse acoplamento seja perfeito, em material igual ao da cabeça de iluminação.
Por dentro, foi colocada também uma peça específica feita em teflon, que efectua a ligação eléctrica entre o cabo e a cabeça de iluminação.
Cada um dos pólos da bateria tem dois cabos eléctricos ligados ao mesmo terminal. Um par de cabos de polaridades diferentes faz a ligação ao cabo da cabeça de iluminação, enquanto o outro par está ligado á ficha acoplada à tampa de fixação da bateria, através da qual é feito o carregamento da mesma.
Por fim, depois de todo este conjunto montado, foi fixo através de abraçadeiras inox, uma tira de fita de nylon dobrada nas extremidades que permitem a montagem de elos rápidos (quick link/maillon rapid) em inox, ou a montagem no cinto do arnês .
No primeiro tipo de montagem, os elos de inox são fixos á backplate do arnês de forma indirecta, ou seja, através de uma cordelete que permite em caso de necessidade cortar e desmontar rapidamente o canister.
Na montagem através do cinto do arnês, a presilha criada no intervalo entre as duas abraçadeiras de inox serve para colocar o canister no cinto, bem encostado á lateral e travado com uma fivela normal de um cinto de mergulho. Esta solução simplifica e permite uma fixação sólida e estável, sem utilização de mais nenhum tipo de acessórios.
Para finalizar, foi montado a protecção do interruptor através de uma peça maquinada em PVC que permite também a montagem de uma peça de borracha ( sealing boot ) que além de proteger o veio do interruptor, garante a sua estanquecidade. A fixação desse protector de PVC é feita por quatro parafusos em inox que apertam em roscas feitas na tampa do canister.
Foi montada a pega “Goodman” feita de alumínio e um mosquetão para permitir a fixação ao d-ring do arnês.
Finalmente a lanterna estava pronta para ser testada na água !
Lista de materiais utilizados e suas especificações
No quadro está a lista de todos os materiais utilizados neste projecto.
No campo de “Observações”, está indicado o nome onde foi adquirido o material, nas “Dimensões” e no caso de não ser material normalizado, deixo o respectivo código de referência.
Funcionamento
Nada mais simples !
O canister tem de ser aberto sempre que se carrega a bateria, ligando o carregador na ficha instalada para esse efeito.
Após a carga, verificar sempre o estado dos o-rings, lubrificar e/ou substituir se necessário.
Colocar a tampa e fechar os fechos. Como segurança, uma tira de simples câmara-de-ar é colocada por cima dos fechos, garantindo que devido a qualquer pancada ou movimento nenhum dos fechos abra acidentalmente.
O protector do interruptor está marcado, através de um entalhe qual a posição que liga a iluminação. O lado contrário, obviamente, desliga.
O canister é fixo á backplate através dos elos rápidos, ou colocado no cinto, como descrito anteriormente. Verificar antes de mergulhar se estão bem fechados e se o canister está bem fixo, sem oscilar em demasia.
Quando a iluminação não é necessária, o mosquetão serve para prender a cabeça de iluminação a um dos d-rings do arnês.
Sempre que se pretende utilizar a iluminação, a pega “Goodman” é colocada nas costas da mão, permitindo iluminar o objectivo ou caminho, ficando a palma da mão e os dedos disponíveis para outra função (por exemplo: desenrolar um carreto guia).
No final do mergulho, lavar todo o conjunto em agua doce, deixando-o imerso algum tempo de forma a libertar os possíveis cristais de sal. Abrir a tampa do canister de forma a libertar algum gás que a reacção química da bateria produz e permitir, também, o arrefecimento da bateria.
Verificar antes de cada imersão todo o conjunto e ocasionalmente o estado dos o-rings da tampa do canister, da cabeça de iluminação e do sealing boot do interruptor. Se apresentarem sinais de desgaste, substituir.
Testes efectuados
Os primeiros testes foram feitos colocando o conjunto dentro de um balde com água, servindo apenas para garantir e verificar a estanquicidade de todo o conjunto.
Depois foi verificar quanto tempo a bateria demora a carregar na totalidade e por fim qual a autonomia real. Os tempos reais verificados estão indicados no quadro.
Os testes finais foram feitos no mar. Aproveitei alguns mergulhos para equilibrar todo o conjunto.
A ideia é que o canister seja, fundamentalmente, o mais neutro possível quando imerso. O resultado final está indicado também no quadro.
Por fim o último teste. Mergulho a 29 metros, com 38 minutos de fundo, permitiu verificar a estanquecidade sobre maior pressão e as reais potencialidades da iluminação.
Durante a realização destes testes foram feitos alguns ajustes ao nível da fixação do canister ao arnês, utilizando os dois sistemas descritos, procurando a flutuabilidade ideal, o melhor conforto possível e assim optar pelo que considerei mais adequado.
O sistema que optei é colocar o canister no cinto do arnês , porque permite uma fixação sólida e simples, sem utilizar mais nenhum acessório á excepção do fecho de cinto. Permite também, caso seja necessário, a retirada do canister sem grande dificuldade.
A fixação ao backplate de forma indirecta e como descrita acima provoca alguma oscilação que incomoda o mergulho, o equilibrio e estabilidade. As dimensões do canister, para este tipo de fixação não ajudam .
Upgrades e melhoramentos. Versão 1.0
Ainda este modelo não estava concluído e pensava já nos upgrades que podia fazer.
O primeiro é a alteração do canister. O objectivo é conseguir a mesma carga da bateria reduzindo pelo menos o diâmetro para metade.
A substituição da bateria por um conjunto de baterias de "NiMH" permitirá essa redução no tamanho.
Para o conjunto ficar perfeito, bastará também a troca do material da tampa superior por acrílico usando um sistema de o-ring estático único e um sistema diferente de entalhe da tampa.
Na cabeça de iluminação, bastará adquirir o modelo HID e/ou LED e proceder á sua troca, desmontando o modelo de halogéneo e montando outro modelo sempre ou quando as condições o aconselham.
Por forma a equilibrar o conjunto da cabeça de iluminação, o mesmo tem de ser envolto em neoprene, visto ter uma flutuabilidade demasiado negativa e oferecer algum esforço na mão para o elevar. No final de uma imersão longa é possivel algum cansaço devido a esse esforço.
A utilização de fechos com sistema de travamento, disponíveis por exemplo através de fornecedores como a Salvo, resolve, sem mais, o problema de uma abertura acidental e eliminam a utilização da tira de câmara-de-ar.
Agradecimentos
Como é óbvio, um projecto destes não é possível realizar sem o contributo de amigos e colegas.
As ajudas, neste caso foram imprescindíveis e nunca seria possível chegar ao fim com sucesso sem essa contribuição.
A todos os que ajudaram, o meu mais profundo agradecimento.
Ao João Toco, amigo e buddy de mergulho, um agradecimento especial. Colocou os seus conhecimentos e experiencia profissional na produção de todas as peças maquinadas. A sua intervenção no torno mecânico, além de ter sido feita com uma perfeição e qualidade excepcional, fez com que dedicasse muito do seu tempo a este projecto. Foi a sua dedicação que tornou possivel a conclusão com sucesso deste projecto.
Ao Miguel Lopes, que durante uma troca de emails onde se combinava mais um mergulho, decidiu dar uma ajuda, rever um texto escrito muitas vezes sem muito tempo, com as inevitáveis correcções e erros crassos. Algumas das ideias apresentadas nessa revisão melhoraram muito o resultado final assim como a aplicabilidade de muitas delas.
Ao pessoal que participou no primeiro mergulho de teste na Extremedive de Cascais ( Francisco Macedo, José Ladeira, Pedro Cunha, José Carvalho, Isabel e Paulo Carmo ) obrigado pelas várias sugestões para “baptizar” a lanterna.
As opções foram tantas que optei pela “LPC Ligths” *
A todos , Muito Obrigado !!!
Vou usufruir da "minha" lanterna. Um dia, talvez encontre a "lanterna ideal".
Agora... vou mergulhar…!!!
