mise à jour : avril 2015
Notre choix de vie méditerranéenne est de fréquenter le moins possible les marinas (tarifs pratiqués incompatibles avec une retraite de fonctionnaire... qui n’augmente pas en conséquence…). D’autre part, les quais de port grecs ou italiens sont rarement équipés d’électricité. Il est donc prioritaire d'être autonome.
Nos options impératives :
Réfrigérateur : pouvoir conserver, pendant 10 à 15 jours, un avitaillement de produits frais (pour 2 personnes). Réglage du thermostat entre -1°C et +3°C dans le compartiment freezer. Fonctionnement nuit et jour. Beaucoup de bateaux coupent le réfrigérateur la nuit, ce qui augmente d'autant le fonctionnement de jour et ne facilite pas la conservation de la viande.
Ordinateur : au mouillage, nous utilisons l'ordinateur pendant une à deux heures par jour (maintenant beaucoup moins grâce aux deux tablettes). En navigation, ordinateur et tablettes sont en activité pendant toute la durée du trajet.
Pilote : en fonction pendant toute la durée de la navigation.
Éclairage : sans restriction. La consommation est négligeable grâce aux éclairages Leds (ou Dels si on s’efforce de parler français).
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SOMMAIRE
Bilan énergétique 2014
Parcs batteries et 220V
Mode de charge
Contrôle des parcs de batteries
Installation et raccordement des panneaux solaires
Consommations observées
La pile à combustible
Autres moyens de charge
Conseils en équipement
Petit pense bête=================
Bilan 2014
Cette année, avec notre équipement décrit plus haut (230Watts sur structure orientable), nous sommes restés en autonomie totale du 10 juillet au 30 août, batteries maintenues à 98% jusqu'à ce que 3 journées totalement nuageuses nous obligent à nous mettre au ponton avant une navigation longue.
Mouillages ensoleillés : la recharge est à 100% dans l'après-midi, souvent vers 17 heures.
En navigation, le bilan est légèrement négatif en cas d'une navigation toute la journée à la voile (surconsommationdue à l'ordinateur, au pilote et aux panneaux parfois à l'ombre des voiles) mais les pertes sont récupérées en deux journées de mouillage.
Par contre, si une demi-journée de nuages est vite compensée, le parc actuel de batteries ne supporte pas plus de 4 jours de nuages consécutifs au mouillage et beaucoup moins en navigation.
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A. Parcs batteries et 220V
Nous avons pris l'option batteries traditionnelles hermétiques (50% de leur potentiel utilisable) avec changement tous les cinq ans. Les batteries au gel sont très chères et si leur potentiel avoisine les 90%, le temps de recharge en sera augmenté d'autant. Nous préférons donc avoir un potentiel tampon de 4 jours sans besoin de recharger. À noter que, sur chacun des parcs, un système de désulfateur électronique à implusions électriques est installé. Pas de conclusions possibles avant 3 ou 4 ans en sachant que, l'an dernier, une des batteries (vieille de 4 ans) d'un des parcs s'est court-circuitée dès l'installation de l'appareil. De grosses plaques ont certainement dû se détacher. Je l'ai réinstallé sur les batteries neuves et j'espère gagner quelques années d'utilisation. Par ailleurs, les médecins affirment que cet appareil ne fonctionne pas sur les artères. Dommage !
Dans Logos, les batteries sont réparties en trois parcs, a priori indépendants les uns des autres :
1. Moteur et guindeau : 70A/h - Chargeur indépendant.
Possibilité de couplage avec le parc service en cas de défaillance. Non raccordée aux panneaux solaires.
2. Service : 200A/h (disponible : 100A/h) - Chargeur indépendant.
Éclairages, pompes, électronique de navigation, pilote, convertisseur 12V/220V, chargeurs divers (téléphones, appareils photo, rasoir…), ordinateur, imprimante et scanner.
Possibilité de coupler ce parc avec le parc frigo, ce qui a été la réalité en 2013.
3. Frigo : 270A/h (disponible : 130A/h) - chargeur indépendant.
La séparation des deux parcs évite que la consommation du frigo n’affecte aussi le service et prive le bateau de son électronique et de son pilote. La possibilité de les coupler peut néanmoins être utile.
Le 220V à bord
Nous disposons d'un petit convertisseur 12V de 300W qui suffit pour les besoins courants (ordinateur, chargeurs smartphone tablettes, petit électroménager). En cas de plus gros besoin un convertisseur 800W est branché sur le circuit.
Notre groupe électrogène 220V Honda 1000W est tombé en panne, carte électronique endommagée. Pas réparable. Rénvestissement inutile.
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B. Mode de charge
1. Alternateur : 50A/h se répartissant sur les trois parcs de batteries. C'est encore un régulateur à diodes qui équipe le bateau. Ce type de régulateur cesse la charge efficace à partir de 12,9V soit seulement 80% du potentiel de charge. Peu préoccupant dans des régions à ensoleillement maximum mais notre nouvelle position géographique, plus souvent nuageuse, nous oblige à changer de matériel pour compenser l'absence de charge solaire certains jours maussades. Achat prévu pour 2014 d'un alternateur dit "intelligent" qui cessera la charge à partir de 14,5V, soit à 100% de la charge.
2. Panneaux solaires : total actuel 230W* Sur portique, orientables dans un seul sens, d'avant en arrière (déficit de 10A lorsque le bateau est orienté Nord Sud, ce qui empêche de suivre l'orientation du soleil) :
1. panneau BlackCristal de 100 Watts (3A/H).
2. remplacement en 2012, du grand panneau solaire 120W, défectueux, par un équivalent de nouvelle génération Black Cristal. Très bon rendement, surtout par temps couvert (4,5A/H).
* Sur le pont et orientable toutes directions, depuis 2010 : Panneau solaire nouvelle technologie sur plaque d'alu, très léger (Solar Sun Set). 50W, (2 A/H) - Matériel remarquable.
Le potentiel est donc, maintenant, de 9 à 10 A/H effectifs en pleine charge, soit, en bilan net, environ 60A par journée, ce qui compense les besoins frigorifiques totaux et une à deux heures d'ordinateur et de pilote automatique. Au-delà, le bilan est négatif.
L'idéal serait d'arriver à une charge effective de 11 à 12A/H pour que l'ensemble des batteries restent chargées à 100%, même en navigation sans moteur.
Pour les novices en énergie par panneaux solaires, il est nécessaire de diviser par deux le débit théorique en ampères affiché par le constructeur.
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C. Contrôle des parcs de batteries :
Depuis 2005, nous utilisons un contrôleur de batteries NKE donnant :
1.la consommation instantanée (en A/h)
2. la charge instantanée (en A/h)
3. le otentiel de la batterie (en % et en A/h)
4. la ension de chaque parc de batterie (en Volts)
Ce type d'appareil est remarquable, il permet, entre autre, de très vite relever les anomalies électriques du bateau ou de vérifier si aucun appareil n’est resté branché accidentellement.
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D. INSTALLATION et RACCORDEMENT des panneaux solaires
Les panneaux sont installés sur un portique avec une possibilité d’orientation dans un seul sens (vers l’avant et l’arrière)
Le petit panneau, posé sur le pont est orientable dans tous les sens.
En 2009 : Le câblage était trop fin et environ 1Volt se perdait entre les panneaux et le régulateur panneaux, donc quelques ampères. Le changement de câblage a résolu ce problème.
Formule de calcul de la section de câble en téléchargeant le fichier en.xls
En 2011, changement de régulateur et installation d'un régulateur panneau type MPPT à savoir : Maximum Power Point Tracking. Nous avons choisi un régulateur construit par ENERGIE MOBILE MPPT 20A. Quel changement ! Lorsque la charge atteint le seuil décidé, le régulateur fait baisser la tension des panneaux mais augmente le courant de charge. 15 à 40% de rendement en plus.
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E. CONSOMMATIONS OBSERVEES ET GESTION
1. Service.Consommation mesurée de chaque appareil par le contrôleur de batteries :
Ordinateur (alimenté par une prise 12V allume cigare ou par le convertisseur 12V/220V) : - 4A/h
Instruments de navigation (GPS, centrale NKE, sondeur) : -1A/h
Pilote : jusqu’à -2,5A/h
Éclairage bateau pour navigation de nuit : négligeable depuis installation d'éclairage Led (0,2A)Éclairage du bord : en moyenne - 4A/h environ pour une soirée avec les ampoules traditionnelles. Par éclairage LED, consommation négligeable.
Observations moyennes de consommation en navigation :
environ -8 A/h (rajouter 5A/H pour le frigo pendant 1/3 du temps)
Convertisseur seul : - 0,2A/h
Contrôleur de batteries NKE : - 0,17A/h
Chargeurs divers alimentés par le convertisseur12V/220V : - 1A/h
Pompes : - 1,5A/hUtilisation quotidienne moyenne en crique: 50A. En navigation, l'apport des panneaux est nettement insuffisant pour compenser le pilote et l'ordinateur mais permet d'effectuer la nav sans problème.
2. Frigo
(Étude effectuée en Turquie au mois d'août : eau environnante 29°C et, à l’intérieur du bateau 30°C)
Frigo : -5,5A/h
Nous avons relevé en moyenne 6 heures de marche par 24 heures (soit environ 25%). Un relevé au mois de mai a indiqué 20%.
Nous tablons donc sur une consommation moyenne par jour comprise entre 25 et 35A/h .Observation instructive : un avitaillement de réfrigérateur coûte environ 5A/h supplémentaires pour mettre les denrées à température.
Le thermostat électronique : une belle acquisition. Facile à installer en remplacement du thermostat d'origine. Se câble à la place de celui existant et le capteur à la place de l'ancien. Ce n'est qu'un interrupteur (mais qu'il faut néanmoins alimenter). Consommation négligeable. J'ai réglé la température entre -1 et +3. La régulation est d'une grande précision et je fais des économies d'énergie par rapport à la gestion du thermostat mécanique, peut-être à cause de la fourchette que je peux imposer. Un essai de réglage entre 0°C et 3°C n'a pas pertmis d'économie, le réfrigérateur se réchauffant plus vite.
Pensez à mettre un interrupteur sur le thermostat qui coupera le fonctionnement du réfrigérateur. http://www.conrad.fr/ce/fr/product/190768/Thermostat-de-55-a-125-C-alimentation-10-15-VDC-H-Tronic-TSB-125/?ref=detview1&rt=detview1&rb=2Pour contrôler avec précision le temps de fonctionnement du frigo, faites l'acquisition, dans une casse auto, d'une vieille horloge analogique que vous câblerez sur les alimentations du ventilateur du frigo (ou d'un horodateur de bateau). À chaque mise en route, l'horloge, alimentée à la manière de votre compteur horaire du moteur, se met en marche. Vous saurez ainsi, sur une période déterminée, combien de temps a tourné votre groupe.
Merci à Christophe (Mach6) pour ce tuyau - entre autres.
3. Gestion des deux parcs de batteries
3.a. Au mouillage : Le nouveau régulateur panneau ne dispose que d'une seule sortie et chaque parc prend ce qu'il a besoin pour sa charge. Il n'est plus nécessaire de séparer les deux parcs comme nous le faisions avant.
Attention ! Il est nécessaire de veiller à l’orientation des panneaux. Si les panneaux étaient fixes, le rendement serait nettement inférieur. Les nôtres s’orientent seulement d’avant en arrière. Lorsque le bateau est perpendiculaire au mouvement du soleil, le bilan de la journée est moindre.
3.b. En navigation : La consommation des appareils de navigation, de l’ordre de 8A/h (ordinateur compris) est importante et, si on a la chance d’avoir du vent pendant une longue période (en Méditerranée, on peut toujours idéaliser cette situation), il faut disposer d'un parc solaire important.
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F. LES PILES A COMBUSTIBLE
Une idée séduisante... et semble-t-il décevante.
Nous ne pouvons effectuer d'analyse de ce matériel, ne l'ayant pas installé. Ce que nous en savons ne nous a pas incité à investir. L'Ethanol est une denrée rare hors de France et les piles à combustible ne supporteraient pas une chaleur ambiante élevée, ce qui les rendrait inopérantes en été. ATTENTION donc avant d'investir. Si un utilisateur a une expérience en ce domaine, nous la faire parvenir.
Une réponse d'un lecteur que nous livrons telle quelle:
"Sur un Fango de 10m j’utilise depuis 2 ans une pile Efoy 210.
En deux ans, j’ai consommé 3 bidons de 5L d’éthanol.
Je l’utilise uniquement lorsque j’approche de la fin de mes 100-120 ampères disponibles réellement dans le parc de batteries.
En Méditerranée, on ne dépasse pas 24-30 heures de nav et pas toujours exclusivement à la voile.
Traceur, radar, frigo et pilote dans des conditions difficiles sont parvenus quelquefois à me faire lancer la pile lorsque je dépasse les 80 ampères consommés.
La pile débite 7 ampères, ce qui ne suffit pas à étaler la consommation totale, mais permet d’attendre confortablement l’arrivée.
Au mouillage, les 7 ampères suffisent largement pour étaler la conso et recharger les batteries.
J’ai toujours au moins deux bidons d’éthanol en plus du bidon en cours.
À part l’alternateur classique du moteur, je n’ai aucun autre moyen de recharge, ni éolienne, ni panneaux solaires.C’est un excellent moyen d’assurer l’indépendance en énergie, pour flâner au mouillage et assurer des traversées qui ne dépassent jamais 30H en Méditerranée.
Pour de grandes traversées en Atlantique, c’est certainement complètement inadapté.Avantage : on appuie sur le bouton, et ça marche. Pas de poteau disgracieux pour l’éolienne, pas de bruit, pas de vibrations, et ça marche la nuit au portant.
Inconvénient : le prix, 5000 Euros, mais quand les roros ont désertés le porte-monnaie, on y pense plus.Amicalement, et j’espère avoir répondu à votre demande.
Michel LABATUT
PS: Pas de problème de chaleur, je n’ai peut-être pas rencontré de chaleur excessive.
La pile est dans un coffre du cockpit, avec la ventilation prévue d’origine par Efoy..
"
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G. LES AUTRES MOYENS DE CHARGE
1. L'éolienne est un équipement pour les navigations Atlantique avec vent régulier et soutenu. mais attention aux vibrations. Poser l'éolienne sur silentblocs.
En Méditerranée, l'absence de vent nocturne rend l'éolienne quasi inopérante.Notre ami Jean-Michel S/Y Marchoureve qui a effectué une traversée vers les Antilles et qui est basé làbas (comme le Père du même nom...) a un avis très pertinent (puisque c'est un ami...). Je vous le livre in extenso:
"Les éoliennes équipées de 2 ou 3 pales sont de toutes façons toujours plus bruyantes, voire beaucoup plus. Dans ce cas, un montage sur silent blocks est indispensable, ce qui n'empêche que, lorsque le vent monte, ces apareils deviennent vite insuportables (type avion à hélices au décollage)...
Les éoliennes à 6 pales sont généralement silencieuses, mais des silent blocks sont souhaitables.
Les meilleures sont les D400 ou les Aérogen 6. Je me suis équipé d'une Rutland 914i, beaucoup moins chère, mais après une saison aux Antilles, et après avoir discuté avec d'autre propriétaires équipés de différents modèles, il ne parait pas utile de mettre de grosses sommes, le rendement de ces outils, quels qu'ils soient, suffit juste à compenser le manque de charge provenant des panneaux solaires à cause du manque d'ensoleillement général.
Pendant une transat, on ne peut compter sur les panneaux solaires qu'entre 9:00 et 14:00, après le soleil est masqué par les voiles. D'autre part, au portant, le rendement d'une éolienne est marginal.
Pour la transat, je n'avais pas d'éolienne, mais un régulateur d'allure, ce qui ne m'a pas empêché de mettre en route le moteur après une semaine, puis tous les 3 jours ensuite, ne serait-ce que pour déssaler de l'eau. Un pilote électrique, associé au frigo consomment une énergie non négligeable, ce qui fait que beaucoup s'équipent d'un petit groupe électrogène.
Aux Antilles, au mouillage, pour les panneaux solaires, l'efficacité maxi est entre 9:30 et 16:00. C'est là que l'éolienne prend le relais.
Pour le montage de l'éolienne, oublier de la fixer sur le portique, à cause de son poids, de la transmission des vibrations au travers d'un élément relativement souple, mais surtout à cause de l'ombre portée sur les panneaux solaires, qui peut aller jusqu'à totalement annuler leur utilité. Essayez donc d'installer le mâtereau le plus loin des panneaux solaires."2. L'hydrogénérateur réclame une vitesse bateau importante, de la manutention, une grand fragilité, et des risques lors des manoeuvres d'appontement. Nous n'avons pas d'avis favorable de la part des utilisateurs. à noter qu'actuellement, sur la route entre le Cap Vert et les Antilles, entre les îles des Antilles, voire le long des côtes de Guyane, la pêche, l’emploi d’un régulateur d’allure (dès que le vent tombe) ou d’un hydro générateur sont fortement perturbés par la présence d’algues flottantes en grandes quantités. L'investissement dans cet appareil est donc fortement déconseillé.
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H. CONSEIL EN ÉQUIPEMEMENT
Pour un voilier qui s’équiperait totalement :Équipement idéal : n’existe pas
Équipement optimisé :.1. Basique :
Alternateur : 100A/H et répartiteur « intelligent » qui maintient la charge jusqu'à 14,5V
Hydrogénérateur : la meilleure solution pour recharger en navigation vélive.Pour mémoire :
Pile à combustible : solution séduisante mais à condition de pouvoir le ravitailler facilement en éthanol et qu’il ne fasse pas chaud (autrement dit, matériel à oublier).
Groupe électrogène extérieur stockage important d'essence et nuisance sonore (à éviter). Groupe intérieur (pour un gros voilier) valable avec une insonorisation parfaite..
2. Options complémentaires en fonction du lieu, des distances de navigation et de la climatologie :
2.a Méditerranée : Panneaux solaires 12V ou 24V :
Remarques préalables :
* Le prix de l’A/H fourni par les panneaux est très élevé en investissement. Il faut néanmoins tenir compte que, faire tourner le moteur à vide pendant 1 à 2 heures par jour pour recharger les batteries, sans parler du bruit généré, constitue une grosse dépense en tant que consommation de gasoil, usure et risque de gommage des cylindres. Par ailleurs, les batteries restent bien chargées, leur usure est nettement moindre. Nous ne regrettons donc pas l’investissement, même si le bateau est un peu plus habillé « façon voyage ». Si nous avions à naviguer en Atlantique, l’ensoleillement limité ne justifierait pas l’investissement en panneaux solaires, sinon pour un entretien de batteries.
* Pour une bonne autonomie, prévoir pas moins de 8 à 10A/H réels (20% de moins que ce qui est annoncé sur les fiches techniques) et régulateur MPTT.
* Attention : en bilan journalier, les panneaux fixes produisent 20% de moins que ceux qui sont posés sur une structure orientables.
.2.a.1 Pour une autonomie de mouillage :
Si la largeur du bateau et du portique le permettent, le choix peut se porter sur deux panneaux de 125W chacun (9A/H), à technologie dite "BLACK CRISTAL" qui augmente la production par faible lumière (soleil couchant ou nuages), chacun des panneaux est raccordé sur un parc de batteries avec un câblage en fils de section > ou = à 6mm2.
Il est possible de porter son choix sur les nouveaux panneaux en aluminium semi souple, très légers qui réclament un portique beaucoup plus fin, même si le budget est plus important.
2.a.2 Pour une autonomie de navigation :
300W semblent alors nécessaires (pour 11A/H effectifs). Mais a-t-on la place et le budget ?
2.b Atlantique : Éolienne (posés sur silentblocs et munies de 6 pales silencieuses). En Méditerranée, l’absence de vent la nuit rend l’investissement inutile. Éviter l’appareil mixte hydrogénérateur/éolienne imparfait dans les deux modes de fonctionnement.
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I. Petit pense bête
I.1 Si vous ne disposez pas d'un contrôleur de batteries, pour savoir où en est votre batterie : (Merci à Robert et Dominique)
Tensions des batteries : la tension sur une batterie au repos et hors circuit depuis quelques heures indique très précisément son contenu en électricité. La correspondance dépend de la technologie de la batterie. Pour la plus courante (plomb et électrolyte liquide) :
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Charge Voltage (tension)
Pour batterie à électrolyte liquide
100% 13.2V
90% 12,6V
80% 12,5V
70% 12,4V
60% 12,3V
50% 12,2V
40% 12V : Batterie VIDE !!!Si, au repos, votre batterie ne donne pas plus que 12V, elle est mal en point, il ne faut pas descendre sous 50% de charge… Ayez donc au moins un voltmètre électronique digital numérique à bord, vous saurez exactement ce qui reste dans votre batterie .
1.2 POUR CALCULER LA SECTION D'UN CÂBLE en fonction du courant qui doit y circuler, téléchargez ici la page en .xls.
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