Electricité à bord

Seb

Débranche…

L'électricité sert à tout, tout le temps. Quand les batteries sont vides, il n'y a plus ni pilote, ni frigo, ni cartographie, ni GPS, ni lecteur CD, ni lumière le soir...

Et si la seule alternative est de faire tourner le moteur quatre heures tous les jours, autant laisser tomber la voile.

On a d'un coté les producteurs d'électricité (moteur, 220V à quai, panneaux solaires...) et de l'autre les consommateurs (pilote automatique, réfrigérateur, électronique diverse, feux de mats,...). Il faut simplement équilibrer les deux. Au milieu, les batteries qui permettent de tenir quand les producteurs roupillent (ciel gris, sans vent...).

Demandez le programme

Suivant le programme les besoins et les moyens de les satisfaire sont complètement différents.

Navigation hauturière

Ex: Traversée de l’Atlantique

On va tailler de la route, sur plusieurs jours, et par tout temps, le pilote est branché 24/24 et peut devoir gérer aussi bien la pétole que les surfs dans des creux de 4m.

Le frigo est plein, la centrale GPS/AIS/PC est allumée, le radar est en veille et se réveille toutes les demi-heures. Le PC qui  pourrait être souvent en mode veille car on se contente souvent d’un point le matin et un le soir, est en fait utilisé à fond pour trier les photos, écrire son blog, jouer, ou regarder des films. On écoute de la musique à longueur de journée.

En gros, on consomme environ 100 Ah sur 24h !

Il va falloir produire.

Les panneaux solaire donnent leurs 5 Ah en journée et alimentent le frigo et l’électronique. L’hydrogène donne ses 5 Ah 24/24 tant qu’on avance et va nourrir le pilote.

Tant qu’il y a du vent, on peut tenir indéfiniment.

 

Navigation côtière longue

Ex: On longe la côte Marocaine

C’est comme la navigation hauturière, mais en pire. Il y a la cote, et des bateaux de pêche partout. On utilise beaucoup plus le radar et la cartographie.   

Comme les pêcheur tendent des filets, en bon paranoïaque, on n’utilise pas l’hydrogérateur. Les panneaux solaires donnent à plein. Néanmoins, il faut faire une heure à trois de moteur par jour suivant l’ensoleillement. Heureusement ce type de navigation est rare.

 

Navigation côtière à la journée

Ex: On passe d’une ile à l’autre dans les San Blas

On navigue par beau temps juste quelques heures. Pas fou, sinon on se met au chaud au mouillage.

Globalement, on consomme comme en côtière longue, simplement, comme on sera bientôt au mouillage, si le parc de batterie est bien dimensionné, il n’y a pas d’inquiétude à avoir. Le soleil rechargera tout dès le lendemain.

On met le moteur pour partir et pour prendre le mouillage. Ca suffit à compenser la dépense.

 

Mouillage:

Le pilote est coupé. Des instruments de navigation seul reste allumé le GPS avec une alarme de mouillage activée.

Le frigo tourne à plein, ainsi que les PC et la musique.

Les panneaux solaire suffisent à remplir les batteries. S’il n’y a pas du tout de soleil, il y aura peut être un peu de vent, et l’éolienne fera son boulot. Sinon, il reste encore et toujours le moteur. En gros, une heure au bout de trois jours sans voir le ciel pour remplir les batteries.

 

Schéma électrique du Gwen

Les Producteurs

Panneau solaires

Mes chouchous. Un panneau de 65W et un panneau de 85W de marque Kyocera, chacun ayant son régulateur Sunsei 10.

J’ai mis deux régulateur de 10A. Si l’un lâchait, je pourrais brancher les deux panneaux sur le second.

Montés sur un axe orientable avant/arrière, les panneaux donnent 5Ah toute la journée. Ca compense largement toute la consommation au mouillage.

Les notices: kyocera_KC85T.pdf et kyocera_KC65T.pdf

 

Eolienne

Une Aerogen 4. Extrêmement discrète, à la fois au niveau du bruit, et au niveau de la production. On ne l’entend pas, mais c’est à peine si elle produit 1 Ah au quotidien.

En dessous de 20 noeuds de vent, elle donne peu. Au dessus de 20 noeuds, elle donne tant qu’il faut un régulateur avec dissipateur thermique. J’ai installé un 4TB12 pour charger à la fois la batterie servitude et la batterie moteur. Mais au final, je ne charge que la batterie servitude. Le moteur est toujours ok.

Au portant, elle donne peu. Au mouillage elle donne peu. Il n’y a qu’au près par vent fort qu’elle donne vraiment, soit 2% du temps… Et le 20 novembre 2010, une des pales a cassé net durant la nuit… Heureusement sans défoncer les panneau solaires… Un oiseau qui s’est suicidé ?

Les notices:

• Anglaise: aero4gen_instructions.pdf
• Française: aero4gen_fr.pdf
• Les produits LVM: lvm_generator_brochure.pdf
• Choisir son régulateur : lvm_regulator_selection_guide.pdf

 

Hydrogénérateur

Le petit Aquair 100W a changé ma vie en navigation. Il se câble directement sur la batterie via un fusible de 10A. On l’attache à l’arrière du bateau, on lance son hélice dans l’eau, et il donne ses 5A tranquillement. Grâce à lui, on peut rester sous pilote 24/24 par tous les temps.

Il faut mettre une paire de gant de jardinage pour le sortir de l’eau, et ralentir le bateau à moins de 4 noeuds. Ca se passe tranquillement.

Seul revers, quand on tire l’hydrogen, on ne peut pas pêcher. Mais comme les batteries sont de toute façon full. On peut se permettre de ne pas le faire tourner un jour ou deux, le temps de sortir un beau thon.

Sa notice: aquair_100_manual_rev_Feb_2007.pdf

 

Chargeur de quai

Il y a peu à dire sur le chargeur de quai, on est si rarement à quai. L’Océanis est équipé par défaut d’un All-in-one de 10A. 10Ah, c’est parfait à quai mais trop peu pour que ça vaille le coup de brancher un groupe électrogène dessus.

 

Groupe électrogène

On avons un petit Honda 10i qui nous donne 1000W en 220V ou 100W en 12V.

Si le chargeur de quai était plus puissant, on pourrait le brancher dessus pour charger les batteries au mouillage au lieu d’utiliser le moteur. Mais en pratique, nous n’en avons jamais ressenti le besoin, les panneaux solaires donnent suffisamment.

Il est là au cas ou toutes les batteries se retrouveraient à sec. Au final, il n’a été utilisé qu’une fois aux Marquises pour faire des travaux sur le bateau avec des outils fonctionnant en 220V.

Sa notice: honda_EU10i.pdf

 

Moteur

Un bon Volvo 2030 increvable et facile à entretenir. Son alternateur de série donne jusqu’à 25A en début de charge, pendant quelques minutes, puis charge à 15Ah.

Avant de partir, j’ai hésité à installer un boitier de type Stierling pour contrôler l’excitation de l’alternateur et optimiser la charge, voire remplacer carrément l’alternateur de série par un Mastervolt. Mais une fois parti, je n’en ai pas ressenti le besoin. Si l’on ne veut pas s’encombrer de panneaux, et ne compter que sur son moteur, alors là ça vaut le coup.

La notice du volvo 2030: volvo_penta_MD2010-MD2020-MD2030-MD2040.pdf

La notice du Stierling, pour info: sterling_DAR12_instruction.pdf

 

Batteries

Parcs de servitude et moteur

En matière de batterie, on a le choix:

Batteries de démarrage: Faites pour délivrer de gros ampérages sur de courtes périodes. Par exemple, démarrer un moteur.

Batteries de tractions: Faites pour fournir de petits ampérages sur de longues durées. Par exemple, éclairer une caravane, faire fonctionner des moteurs électriques.

Batteries marines mixtes: Capables de démarrer un moteur et de fournir le 12V à toute l’électronique de bord.

Batteries mixtes au gel: Sur papier le fin du fin, elles font tout et en plus acceptent sans broncher des décharges profondes. Le prix est à l’avenant.

 

Pour le Gwen, on a fait pragmatique.  le rapport qualité prix plaide en faveur des batteries nautiques mixtes. Les batteries sont toutes les mêmes pour la servitude et le moteur. Des Numax CXV 27MF de 105 Ah, batteries nautique mixtes étanches.

En fonctionnement normal, il y a trois batteries dans le parc de servitude et une batterie pour le moteur. Pour charger les batteries de servitude avec l’alternateur du moteur, on couple les quatre batteries avec un coupe-circuit. C’est simple, et il n’y a pas de perte de tension due à un répartiteur de charge.

 

Contrôleur de batterie

Quand une batterie est trop déchargée, elle sulfate. Quand elle est trop chargée, elle dégaze. Dans tous les cas, elle perd de la capacité.

A chaque cycle de charge/décharge, une batterie perd de la capacité. Les batteries sont généralement données pour 500 cycles de charge/décharge.

Quand on recharge trop vite, à 50 A au lieu de 15 A par exemple, la batterie a tendance a chauffer, et peut ainsi perdre de la capacité.

Pour faire cool, dans un parc de batteries, les batteries s’alignent sur celle qui a la plus mauvaise capacité. Une seule batterie HS peut vous plomber un parc.

Sur une batterie de voiture, on peut contrôler la capacité avec un pèse-acide et refaire le plein si nécessaire. Les batteries bateau elles, sont étanche. Une fois mortes, il faut les remplacer. Il est important de les bichonner. En pratique on passe sa journée à les surveiller.

Pour bien faire, j’ai installé un contrôleur de batterie Victron Energie MV 602. Il y a une sonde (un shunt d’ampèremètre) montée sur le câble de masse, et des voltmètres sur les bornes plus des deux parcs.

Il gère ainsi la consommation instantanée et cumulée en Ah des parcs de batterie, tout en affichant la tension précise à leurs bornes.

Fin du fin, je peux récupérer les courbes de charge et consommation  en temps réel sur mon PC.

Les notices:

• L’installation: BMV_602_install.pdf
• La notice: BMV_602_Manual.pdf
• Le manuel du logiciel: BMV-602_Software_Manual.pdf

 

Consommateurs

Le pilote

Un pilote Raymarine ST 6001+ couplé à un calculateur Raymarine Course Computer 150 commandant un vérin hydraulique sur mèche de safran Lecomble & Schmitt.

Sobre comme un chameau sur mer plate en mode ‘cool’, il se laisse aller et descend les batteries comme un soiffard dans la mer formée en mode ‘paranoïaque’.

Ceci dit, il barre comme un chef dans toutes les conditions météo. Sur le trajet Guadeloupe-Panama avec un coup de vent sur les côtes Colombiennes, il a géré, mieux que moi, pendant cinq  jours des surfs à 10 noeuds sur des creux de quatre mètres qui poussaient très fort.

Dès que la côte est hors de vue, il se permet le luxe de tenir un cap mieux que tout le monde. Du coup, il barre quasiment 24/24.

J’ai pris le temps de lire à fond le manuel et régler complètement la centrale à mon pied. Ca en vaut le coup.

En journée, il est réglé pour tenir un cap, et j’ajuste le réglage des voiles si nécessaire. De nuit en traversée, je le règle pour qu’il suive un angle avec le vent, ce qui permet d’aller se coucher sans avoir à se relever pour changer les réglages des voiles. Et fin du fin si le vent tourne trop et que le cap s’en ressent, il se met à biper pour me réveiller.

Globalement, il consomme entre un et cinq Ah, suivant le temps et les réglages.

Les pilotes: ls_appareils_a_gouverner_voiliers_fr.pdf

CC 150 Manuel: cc_150_400.pdf

ST 6001+ Manuel: st6001plus.pdf

ST 6001+ Refence: st6001plus_quickref.pdf

ST 60 Wind Manuel: st60_wind.pdf

ST 60 Wind Refence: st60_wind_quick.pdf

ST 60 Tridata Manuel: st60_tridata.pdf

ST 60 Tridata Refence: st60_tridata_quick.pdf

 

Le PC

Un mini-pc de marque Asus, le modèle Eeepc 901. Son écran ne fait que 9 pouces, il possède un disque interne a état solide de 16G. Il a le bon goût de s’alimenter directement en 12V et de ne consommer que 36 Watts quand il tourne a fond.

Via deux convertisseurs USB/RS 232, il est relié à l’AIS et à l’Iridium. 

 

Le Radar

Un Furuno 1623. Le plus petit de la gamme, mais largement suffisant.

Il permet de vérifier de combien une carte est décalée, de voir les cargo qui n’ont pas d’AIS (environ un sur dix), de se faire un mouillage de nuit sans trop de sueur froide.

Présentation: furuno_1623_doc.pdf

Manuel: furuno_1623_manual.pdf

 

L'alarme de mouillage

Mon traceur de carte, un Furuno 1650 me sert d'alarme de mouillage. C'est juste indispensable.

Il mémorise la position du bateau, affiche un cercle de diamètre modifiable. Je mets généralement 50m. On voit ainsi directement si le bateau a bougé dans le cercle.

Aux Vava'u, nous étions tranquillement en train de prendre l'apéro à 10m de la plage quand l'alarme s'est mise bipper. Juste le temps de mettre le moteur en route... Nous avions mouillé, en connaissance de cause, sur un haut fond de sable, mais ça n'avait pas tenu, et l'ancre pendait maintenant au bout de sa chaine...

Manuel: furuno_1650_manual.pdf

 

Les feux de navigation et les feux de mouillage

Un ensemble feux de nav (tricolor) et feu de mouillage (blanc) installé en tête de mât. Il ne consomme rien et se voit de loin. Juste indispensable pour les navs de nuit.

Les feux de nav se montent en tête de mat. Les feux à la proue  ne sont pas visibles quand la mer est formée, c’est  dire presque tout le temps.

Le feux de mouillage n’a pas besoin d’être en tête de mat. Il vaut mieux le mettre dans le cockpit, ou sur l’arceau arrière. Quand on entre de nuit dans un mouillage encombré, un cockpit éclairé est plus visible qu’une led à 12m de haut.  

 

Le convertisseur 12V/220V

Un Electric Pocket de 150W. Il sert à tout, et il sert souvent. Charger les téléphones, les appareils photos, les PCs, les VHF… Et même le fer à souder de 60W.

Ca ne sert à rien de prendre plus de 150W.

 

Et si c’était à refaire ?

Ca serait à refaire, je prendrais trois panneaux solaires de 85W, 105Ah de batterie en plus, et à la rigueur, pas d’éolienne.

Je n’oublierais pas l’hydrogénérateur, mais si c’était possible j’installerais  plutôt un alternateur d’arbre.

Je remettrais des leds partout dans le bateau.

Et je reprendrais le même gros pilote sur mèche de safran capable de barrer par tout temps !