Réussir et optimiser son installation électrique

Le but de cette est de décrire les principales étapes à suivre pour réussir l’installation électrique et l’équipement en énergie douce sur un bateau de plaisance. Chacun des points abordés ci-dessous est détaillé sur notre site conseil à l’adresse blog.seatronic.fr.

Bilan énergétique

La première étape est de réaliser le bilan énergétique du voilier. Cette étape consiste en un inventaire de tous les appareils électriques présents à bord en relevant la puissance de chacun d’entre eux.
Ceci permettra dans un premier temps :

D’évaluer la consommation électrique quotidienne.
De dimensionner la section des câbles électriques.

Il en découlera :

La capacité du parc de batteries.
Les sources d’énergie à mettre en place.

Une fois la puissance des appareils relevée, il faudra estimer le temps de fonctionnement quotidien de chacun d’entre eux. En additionnant l’ensemble de ces consommations, on en déduira le besoin en énergie quotidienne en Ah (ampère heure) ou Wh (watts heure).
Vous trouverez un fichier au format excel pré-rempli permettant la réalisation d’un bilan d’énergie pour un bateau de plaisance.

Optimiser la consommation électrique

La seconde étape valable pour toute installation électrique autonome est d’évaluer dans quelle mesure la consommation électrique peut être réduite. Cette étape est incontournable dans la mesure où elle évitera de sur-dimensionner le parc de batteries ainsi que les sources d’énergie, ce qui conduira finalement à une installation électrique moins coûteuse et moins encombrante.
L’optimisation peut permettre de réduire de moitié la consommation électrique quotidienne, parmi les optimisations possibles, on pourra citer :

Un exemple d’optimisation de consommation éléctrique est disponible à la page bilan énergétique de notre site conseil.

Dimensionnement et choix du parc de batterie

La batterie devra être en mesure de stocker l’énergie nécessaire au fonctionnement du bateau de plaisance pendant une durée de 24h.
Il faut bien noter que la capacité qui apparaît sur l’étiquette de la batterie n’est pas la capacité disponible, ainsi en fonction du type de batterie :

Les batteries de démarrage ne peuvent pas être déchargées de plus de 20%.
Les batteries de servitude liquides ne peuvent pas être déchargées à plus de 50%.
Les batteries AGM et gel peuvent être déchargées jusqu’à 80% voir 100%.

En mettant en place des batteries gel ou AGM, vous disposerez des avantages suivants:

Encombrement réduit par rapport à un parc de batterie classique.
Sulfatation nettement réduite (la sulfatation est la première cause de détérioration des batteries).
Temps de charge réduit (résistance interne plus faible durant la phase d’absorption).
Dégagement gazeux et donc perte d’électrolyte réduite.
Coût à l’ampère heure moindre par rapport à une batterie classique.

Dans la suite, les batteries AGM sont considérées. Par conséquent si la consommation est de 100 Ah, il faudra mettre en place un parc de batterie de 100/0,8 soit de 125 Ah. A noter que la mise en parallèle de batteries pour atteindre la capacité cible ne pose pas de problème à condition qu’elles soient de même technologie et de même vétusté.

Mise en place de sources d’énergie

Parmi les sources de courant qui peuvent être mises en place, on peut citer:

A noter que le choix de ces sources d’énergie dépend de votre programme de navigation. Un panneau solaire produit beaucoup plus en été qu’en hiver et c’est plutôt l’inverse pour une éolienne. Vous trouverez un exemple de production en Bretagne de chacune de ces sources d’énergie sur notre site conseil en cliquant sur les liens ci dessus..

Régulation

Afin de disposer de toute la capacité du parc de la batterie, il est nécessaire de s’assurer que le régulateur de charge respecte un cycle de charge en trois phases comme présenté dans le schéma ci-dessous :

Si le régulateur ne respecte pas ce cycle de charge:

La batterie ne sera jamais rechargée à plus de 80%, ce qui réduit considérablement la capacité disponible (une batterie liquide ne peut être déchargée qu’à 50%).
Le temps pour atteindre ces 80% de charge est beaucoup plus important.
La durée de vie de la batterie se trouve réduite (sulfatation)

Un régulateur de base utilise uniquement une valeur de tension et coupe la charge dès que cette valeur est atteinte. Sur un panneau solaire cela peut conduire à la non recharge de la batterie alors que l’énergie serait disponible pour la recharger.
Quelle que soit la source de courant utilisée (panneau solaire, alternateurs, éolienne), il est possible de proposer des régulateurs respectant ce cycle de charge en trois phases.

Câblage

Afin d’éviter les pertes de courant (elles peuvent de plus conduire à une sous charge de la batterie) et tout risque de surchauffe des fils électriques, il est fondamental de mettre en place la bonne section de fil électrique. Cette section dépend à la fois de la longueur du câble et de l’intensité qui circulera dans celui-ci comme le montre le tableau ci-dessous.

Section du câble en fonction de la puissance et de la longueur

Contrôle de l’état de charge

Il est utile d’avoir une vue précise sur l’état de charge de la batterie. Pour cela, il est nécessaire de mettre en place un compteur d’ampère heure. Cet équipement permet d’avoir une visibilité permanente sur les ampères qui entrent et qui sortent de la batterie. Une mesure de tension donne une idée de la charge seulement si la batterie est laissée au repos plus de 8h et est par conséquent inexploitable en navigation. Voir la page controle energie pour plus d’information.