 La propulsion électrique des bateaux promenade, ou de de très petite taille destinés à la location est maintenant une réalité.
Pour autant les particuliers possesseurs de voiliers ou de cabiniers de taille moyenne (en dessous de 12 mètres) et poids conséquent mais raisonnable (en dessous de 10 tonnes), ont-ils la possibilité de transformer leur embarcation en propulsion électrique ou hybride ?
C'est l'enjeu de ce dossier...
GENERALITES
La propulsion électrique
Nous l'avons vu avec les quelques réalisations présentées sur ce site, la propulsion électrique est aujourd'hui en passe d'être maîtrisée, même sur des bâtiments de taille quelquefois importante.
Pourquoi, à l'occasion du reconditionnement ou du changement de son moteur, ne pas sauter le pas ?
Selon les promoteurs de cette option, cela présenterait quelques atouts, en plus des améliorations sur l'impact environnemental (bruit, pollution de l'air, pollution de l'eau...) :
- un gain de place (un moteur électrique est toujours plus petit que son homologue thermique),
- un gain de poids moteur (même si cela dépend du poids total du parc de batteries),
- des réservoirs carburant pouvant être reconditionnés pour un autre usage (eaux grises ou noires...).
- un coût d'exploitation inférieur tant au niveau de la propulsion que de l'entretien.
- une indépendance énergétique presque complète pendant la belle saison (selon usage, surface de capteurs et capacité de stockage de l'électricité produite).
De plus en plus de chantiers navals se disent aujourd'hui capables de réaliser ce type de transformation.
Comment cela fonctionne
Un bon schéma valant tous les discours...
Les moteurs
Petit préalable électro-technique
La puissance nominale d'un propulseur électrique est fournie par la formule P (en Watts)= U (en Volts) x I (en Ampères).
Il ne faut pas confondre cette puissance théorique avec la puissance réelle transmise à l'hélice (ou PH).
En réalité, PH = P x Rd est la résultante de la puissance nominale multipliée par le rendement (Rd).
Pour mieux comprendre, le rendement d'un moteur électrique à courant continu n'est que de l'ordre de 70 à 88 % à cause 3 types de pertes spécifiques :
- La "perte Joule"
selon la formule P = RI² exactement comme pour un moteur thermique, elle correspond à la puissance dissipée par son échauffement lors du fonctionnement (au minimum 60° C à régime soutenu) ; mais cela a également pour conséquence une augmentation de la résistivité (résistance) des matériaux conducteurs (cuivre le plus souvent) qui oblige donc à une ventilation forcée du moteur...
- Les "pertes mécaniques"
essentiellement dues aux frottements des charbons sur le rotor (pour les moteurs DC), mais également aux roulements amont et aval du moteur, aux bagues d'étanchéité du moteur (le stator est également l'arbre porte hélice)...
- Les "pertes magnétiques"
(appelées également "pertes fer"), elles sont dues à l’hystérésis (champ rémanent) et aux courants de Foucault (courant induit dans le fer)...
Ce petit préalable évitera au néophyte de se laisser emballer par des docs fournisseurs et d'aboutir immanquablement à des déceptions en poussée.
Depuis 2010, une nouvelle génération de moteurs électriques dédiés à la propulsion marine sont proposés aux plaisanciers.
Il s'agit d'engins développant jusqu'à 30 kW à l'arbre, ce qui correspond à environ 100 CV, alors que la précédente génération butait sur les 10 kW (environ 33 CV).
Pour mieux se rendre compte, cela équivaudrait à un moteur thermique d'une puissance d'environ 300 CV moteur.
Ca commence à causer, non ?
Question technique
2 types de moteurs sont disponibles :
-
la gamme DC à excitation,
- la gamme AC asynchrone à induction.
gamme DC à excitation
Voltage d'alimentation de 24 à 96 Volts selon modèles.
Puissance de 1 à 30 kW.
Vitesse de rotation de 1200 à 2500 t/mn.
gamme AC asynchrone à induction
A noter que les nouveaux modèles (in-bord ou hors bord) basse tension permettent d'économiser 40 % d'énergie avec un rendement d'environ 88 % ; ils sont donnés pour au moins 3000 heures de fonctionnement garanti par an sur 15 ans.
Pour les curieux de technique, ces moteurs sont équipés de rotor à cage en cuivre avec angle de décalage, rectifiés, ignifugés, équilibrés et traités avec un vernis hautes températures.
Sont associés aux rotors de ces moteurs un codeur 64 ou 80 pulses par tour, ce qui permet, via le variateur (signé Féliot, of course !) un fonctionnement optimisé.
De plus, chaque paramètre (vecteur de tension, courant, fréquence, glissement, rendements, perte Fer...) est recalculé en temps réel par le microprocesseur du variateur pour doser le courant et la tension moteur dans l'optique d'une meilleure performance et de l'abaissement de la température à 60° C, gage d'une longévité multipliée par 4.
4 modèles sont particulièrement adaptés aux coques planantes, semi-rigides ou les multicoques.
Voltage d'alimentation de 48 à 80 Volts selon modèles.
Puissance de 3 à 30 kW.
Vitesse de rotation de 1750 à 3000 t/mn.
Le handicap de ce type de propulsion reste le réservoir à énergie ; en réalité actuellement, il faut compter environ le tiers du poids du bateau en batteries classiques, pour disposer d'une autonomie convenable ; mais malgré un prix encore dissuasif, les batteries au Lithium soulagent singulièrement cet inconvénient (voir page sur les batteries marines).
Autre problème de taille, où les caser ?
Les charbons
Autant que possible, éviter les moteurs à charbons.
Bien entendu, c'est une pièce d'usure très sollicitée mais cette usure sous la forme de micro-particules de carbone,
va encrasser le rotor, et accessoirement tout ce qui est à proximité du moteur (platine de contrôle et d'asservissement y compris) ; c'est d'ailleurs la cause de panne la plus fréquente sur ce genre d'équipement.
Le câblage
Compte tenu de l'importance des intensités qui circulent, les pertes dans les câbles sont conséquentes surtout sur des voltages limités (24 V à 96 V le plus souvent).
Voici un tableau récapitulatif des sections conseillées en fonction des longueurs et des intensités :
Section
de câble
(mm²) |
INTENSITE RECOMMANDEE (A) |
| 2,3 |
4,6 |
6,8 |
9 |
11,5 |
13,5 |
16 |
18 |
20 |
23 |
27 |
32 |
36 |
41 |
45 |
55 |
64 |
73 |
82 |
| 1,5 |
100 |
50 |
33 |
25 |
20 |
17 |
14 |
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2,5 |
165 |
84 |
57 |
43 |
34 |
29 |
24 |
21 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 4 |
265 |
135 |
90 |
63 |
54 |
45 |
39 |
34 |
30 |
27 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
395 |
200 |
130 |
100 |
80 |
66 |
56 |
49 |
44 |
39 |
32 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
| 10 |
|
335 |
225 |
170 |
135 |
110 |
96 |
84 |
75 |
68 |
56 |
48 |
42 |
38 |
34 |
|
|
|
|
| 16 |
|
530 |
355 |
265 |
210 |
180 |
155 |
135 |
120 |
105 |
90 |
76 |
67 |
60 |
54 |
45 |
38 |
|
|
| 25 |
|
|
565 |
430 |
340 |
285 |
245 |
210 |
190 |
170 |
140 |
120 |
105 |
94 |
84 |
70 |
60 |
53 |
47 |
Attention !
L'importance de la qualité des connecteurs et de leur sertissage sur les câbles est extrème.
LES VEDETTES RAPIDES
LTS Marine, société Québecoise fondée au printemps 2009 à Laprairie dans la région de Montérégie (rive sud du fleuve Saint-Laurent), a mis au point un nouveau modèle de bateau électrique non polluant, silencieux mais suffisamment puissant pour exercer le ski nautique.
Ce prototype 100 % électrique est le résultat du travail des trois personnes qui composent LTS Marine, Michel Soucy, Bruno Tellier et Jean-François Lavigne, en partenariat avec Nautique, Montreal Classic Boatworks, l’Agence de l’efficacité énergétique du Québec et Eltek Valere.
Le moteur
Le moteur électrique qui l'équipe est fabriqué par la compagnie Canadienne TM4, partenaire entre autre, d’Hydro-Québec spécialisé dans la conception et la production de chaînes de traction électrique destinées aux industries de l’automobile et du transport avancé.
Le modèle choisi offre une puissance de 154 kW/ 74 kW (206 HP/ 100 HP), ce qui assure facilement la traction d'un skieur en slalom.
Ses batteries offrent une autonomie d'environ 20 miles à la vitesse de 15 miles à l’heure et demandent environ quatre heures, pour se recharger.
La vitesse de pointe peut atteindre 50 miles/h, soit 80 km/h.
Sécurité
Le contrôle du système est assuré par un ordinateur de bord pour une sécurité accrue des utilisateurs :
-
un système de gestion de la charge avertit le pilote pour lui permettre de revenir s’amarrer en lieu sûr, avant que le pack batterie soit totalement déchargé.
- un système de gestion du bateau avec capteur d’inclinaison coupe l’alimentation du système de puissance si l’embarcation chavire.
-
un système de fusible conventionnel protège l’équipement électrique contre une sur-alimentation.
-
l'isolation du châssis du bateau du système haute tension évite tout dommage aux passagers si un câble haute tension venait à toucher la coque.
Caractéristiques
Longueur avec plage de bain : 6,45 m
Longueur sans plage de bain : 5,94 m
Distance entre crochets de levage : 5,4 m
Largeur : 2,31 m
Poids : 1170 kg
Tirant d’eau : 0,56 m
Nombre de personne max : 6.
LES VEDETTES (mixtes ou eaux intérieures)
"Ecotroll" la propulsion hybride en action
Nous avions suivi avec intérêt les aventures du désormais célèbre navigateur-chercheur Eric Brossier, à travers plusieurs reportages relatant un long séjour de près de 6 ans dans l'Arctique à bord du "Vagabond" dans des conditions extrèmes.
Il a testé la navigation à propulsion hybride sur nos eaux intérieures.
C'est sur "Ecotroll" qu'il a fait route avec France sa compagne et Léonie (3 ans), Aurore (5 mois) leurs enfants.
France Pinczon du Sel et Eric Brossier vivaient depuis 10 ans à bord de "Vagabond", leur voilier polaire.
Accompagnés de scientifiques, de cinéastes, d’aventuriers, d’artistes… ils ont sillonné et observé l’Arctique, pour mieux comprendre cet océan menacé, et pour témoigner.
Partis de Lyon en avril 2010, l'équipage a déjà parcouru 640 km et 159 écluses sur les rivières et canaux de France au moteur électrique, avant de rejoindre le Groenland.
Sa propulsion est assurée par deux systèmes hybrides parallèles Nanni Diesel dont chaque moteur diesel de 60 CV se trouve sur la même chaîne cinématique que la propulsion électrique délivrant une puissance de 7 kW.
L'énergie nécessaire à la traction est produite alternativement par la combinaison de 10 m2 de cellules photovoltaiques et d'un kite de 40 m2 (voir page sur les voiles et cerfs volants de traction) pour les allures sous le vent ; une manière harmonieuse d'épargner les énergies fossiles en répondant d’une manière concrète à l’objectif d’une navigation écologique, vraiment économique (moins de ½ litre de gazoil au mille parcouru pour l’ensemble des deux moteurs thermiques) et « Long Range » (à long rayon d'action) d’un bateau à moteur.
LES CABINIERS (eaux intérieures)
Le "De Larti"
Ce bâtiment de plaisance habitable, appartenant à Jean-Claude Lartisien, est un “Espade” classique de 11,50 m construit en 1988, que son propriétaire a fait transformer par « Bourgogne Electro Marine » et « EMC » en bateau électro-solaire au cours de l’année 2008.
Son générateur électrique est mixte, constitué de 8 panneaux solaires photovoltaïques et de deux
éoliennes.
Sa propulsion hybride fait appel, soit à un moteur électrique de 10 kW en 48 V et à l’ancien moteur thermique diesel Nanni (38 kW), lequel peut être embrayé à la demande rapidement, en cas de besoin, à l’aide d’un dispositif mécanique ingénieux.
L’autonomie électrique actuelle (8 batteries classiques au plomb de 200 Ah) permet environ 6 heures de navigation pure
sur canaux par jour à une vitesse moyenne d’un peu plus de 5 km/h.
Banc d'essai
– variateur réglé sur 100 A (graduation manette à 50 %) la vitesse est de 3,2 km/h,
– variateur réglé sur 120 A (graduation manette à 58 %) la vitesse est de 4,5 km/h,
– variateur réglé sur 150 A (graduation manette à 65 %) la vitesse est de 5,8 km/h.
En début de journée, à pleine charge, le contrôleur des batteries indique
52,5 volts et 46 volts en fin de navigation.
NB : les chiffres notifiés doivent être modulés par le fait que la platine de
commande était déprogrammée au moment de ce banc d’essai.
Jean-Claude Lartisien et son "Espade" modifié en électro-solaire
Les 8 panneaux photovoltaïques installés sur le roof.
Dispositif de propulsion hybride (électrique / diesel) ses batteries et son contrôleur.
Les bateaux electro-solaires de Naviwatt
Yannick Wileveau de Naviwatt s'est lancé dans l'équipement de bateaux en aluminium, dotés propulsion tout électrique, pour les particuliers.
C'est le cas du "Gladys", un narrowboat construit par le chantier naval CNA Yachting de Quimperlé.
Ses 25 m2 de panneaux photovoltaïques, installés sur le toit lui assurent l'autonomie suffisante pour l'utilisation de son propriétaire.
Capteurs : 25 m2.
Batteries :
au plomb étanches (sans entretien)
Motorisation : 10 kWh en 48 Volts.
LES VOILIERS
L'expérience réussie du "SUN 21"
Le "Sun 21" a validé les connaissances sur la navigation hauturière à l'énergie solaire photovoltaïque, par son expérimentation en conditions réelles.
En effet, du labo à la pratique in situ, dans les conditions qui sont le quotidien de nos croisières, il y a souvent un monde !
7000 miles marins couverts sans aucune goutte de carburant, en utilisant uniquement l’énergie rayonnée par le soleil, témoignent de la réalité du potentiel de cette option puisque pendant sa traversée de l’Atlantique – du port espagnol de Chipiona jusqu’à la Martinique – le SUN 21 a produit environ 2000 kWh d’origine photovoltaïque.
La moitié de l’énergie absorbée durant la journée par les cellules solaires est emmagasinée dans des batteries, ce qui permet au bateau de continuer à naviguer pendant la nuit.
Bien évidemment, lorsque le ciel reste longtemps nuageux, la vitesse s’en trouve réduite.
L’Aquabus C60
Il s'agit d'catamaran à deux flotteurs en polyester reliés par une plateforme en aluminium et en bois, prévu pour naviguer à une vitesse maximale de 9 nœuds (environ 16,5 km/h) pour une vitesse moyenne de 5 à 6 nœuds (10 - 12 km/h).
La version hauturière fait 14 m de long sur 6,6 m de large et peut accueillir 5 à 6 personnes, ainsi que toutes les installations nécessaires leur permettant d’y séjourner pendant plusieurs semaines.
Dans les ports ou les points de mouillage, plusieurs dizaines de visiteurs ont pu monter à bord du navire pour le découvrir et faire de petites excursions.
Dans l’un des deux flotteurs hébergeant les cabines est également placée la cambuse, tandis que dans l'autre se trouvent les installations sanitaires.
Entre les deux flotteurs s’étend un grand pont couvert par les panneaux solaires.
Fiche technique
- 6 couchettes, plusieurs dizaines de places pour des visites et des trajets courts.
- Dimensions : longueur 14 m, largeur 6,6 m
- Tirant d’eau : 1 m maximum à pleine charge,
- Poids : environ 12 tonnes,
- Propulsion : 2 moteurs électriques à courant continu de 8 kW,
- Batteries : accumulateurs au plomb de 520 Ah/ C5, 48 V, répartis dans chaque flotteur.
- Générateur photovoltaïque : Panneaux 2 x 5 kW, couvrant une surface de 65 m2.
Le bateau a été construit par l’entreprise MW-Line d’Yverdon, dans le canton de Vaud.
L'expérience marine mitigée du "PlanetSolar"
Le "Tûranor PlanetSolar" est un autre exemple de la mise en application des énergies renouvelables utilisées pour la navigation maritime hauturière.
Ce catamaran solaire utilise des éléments disponibles sur le marché (en dehors de tout prototype), l'intention étant de démontrer que par un usage innovant de matériaux et de technologies existants, des performances peuvent être réalisées aujourd'hui.
Fiche technique
Longueur : 31 mètres,
Largeur : 15 m,
Poids : 95 tonnes,
Moteurs : 4 moteurs électriques (2 par arbre de transmission) fournissant une puissance absorbée pouvant atteindre 120 kW (efficience énergétique annoncée de plus de 90 %), consommation moyenne 20 kW (26,8 CV)
Hélices : 2 hélices de carbone qui présentent la particularité de tourner en sens inverse (diamètre d'environ 2 mètres, ce qui est le double du diamètre habituel équipant un bateau de cette taille),
Photovoltaïque : 537 m2 de panneaux solaires constitués de 825 modules avec 38.000 cellules SunPower Corporation (San José, Californie) ayant un rendement moyen de 22 %,
Batteries : 2 x 12 batteries (648 cellules Lithium-Ions de l'entreprise allemande GAIA à Nordhausen)
Equipage : 6 personnes,
Initiateur du projet : le Neuchâtelois Raphaël Domjan,
Constructeur : chantier naval «Knierim Yachtbau» de Kiel,
Conception hélices : bureau suisse d'ingénieurs drivetek AG (Ipsach / Bienne),
Architecte : le Néo-Zélandais Craig Loomes,
Propriétaire : l'allemand Immo Ströher,
Parti de Monaco le 27 septembre 2010, le "Turanor" devait réaliser un tour du monde par étape en 160 jours uniquement avec l'énergie photovoltaïque fournie par le soleil (pour les moqueurs de service au sujet de cette précision, rappelons que le vent est également de l'énergie solaire dérivée...)
Le défi est de taille, car il s'agit de déplacer 95 tonnes sur un très long périple en hauturier.
Malheureusement, semble-t-il, les 2,1 noeuds de moyenne (malgré des courants et des vents favorables le plus souvent), sont très en dessous des prévisions optimistes des concepteurs du PlanetSolar.
Le navire expérimental est handicapé par son poids trop important alors même que sa coque est composé de fibres de carbone.
Il utilise une puissance moyenne de 18 kW pour une vitesse de 4 noeuds.
En conclusion, PlanetSolar est une expérience enrichissante, mais qui n'a pas tenu ses promesses...
Comparaison
Le SUN21 avait une vitesse moyenne était de 3,5 noeuds pour une puissance moyenne de 1,35 kW.
Les calculs de coût énergétiques / masse de déplacement des navires parlent d'eux-mêmes :
PlanetSolar : 0,19 kW/ tonne
SUN21 : 0,11 kW/ tonne.
Les bateaux électriques alimentés par un groupe thermique...
Un drôle de concept !
Chaque Nautic voit fleurir son lot de nouveaux modèles de bateaux électriques et c'est tant mieux.
Cependant, une mode est en train de s'amplifier : celle d'équiper les bateaux de plaisance de moteurs électriques alimentés par un groupe électrogène thermique.
Autant cette solution peut avoir une logique sur de gros bâtiments à usage cabotier, pour lesquels l'adjonction de "Pods" (*), facilite les manoeuvres fréquentes, tout en permettant un gain de place "rentable" dans les cales, autant on ne peut que se poser des questions sur l'intérêt économique et écologique de ce choix en plaisance.
(*) Un "pod" est un propulseur externe caréné à une ou 2 hélices, équipé d'un moteur électrique ; il peut pivoter sur un axe central, ce qui rend de grands services sur les gros bâtiments pour les manoeuvres portuaires.
Rendement d'un groupe électrogène
La puissance électrique délivrée par un générateur thermique dépend du rendement du moteur (75 à 80 % au maximum) diminuée de celui de l'alternateur qui lui est couplé.
En général, les constructeurs indiquent ces éléments d'évaluation du rapport puissance / rendement :
- 1 CV de puissance du moteur = puissance du groupe électrogène maximale de 0,5 kVA (50 %)
- 1 kW de puissance du moteur = puissance du groupe électrogène maximale de 0,65 kVA (65 %).
manque à gagner écononomique
- D'abord, à périmètre comparable, le surcoût d'investissement va de 20.000 à 100.000 € (batteries comprises) par rapport à une propulsion thermique directe.
- Ensuite, la consommation ne peut être diminuée, puisque le rendement final du groupe de propulsion avant hélice est forcément moins intéressant :
Propulsion thermique directe
elle est égale au rendement du moteur au villebrequin diminué de la perte à l'inverseur (plutôt minime).
Propulsion électrique d'origine thermique
en ce cas le rendement à l'arbre sera celui au villebrequin du groupe électrogène, diminué de celui de l'alternateur, diminué de celui de la platine d'asservissement (chauffe importante), diminué des pertes dans les câbles (intensité très importante en courant continu, ou obligation de passer par un énorme onduleur générant ses propres pertes), diminué du rendement propre au(x) moteur(s) électrique(s) qui n'est que de 70 à 88 % pour un modèle à courant continu (voir pourquoi plus haut sur cette page).
Cette approche de rendement établie sur un emploi immédiat de l'électricité produite ne prend pas en compte le passage intermédiaire par un pack de batteries, induisant bien entendu une restitution partielle de l'énergie injectée...
Par ailleurs, le gain de poids (batteries traction comprises) ne fait pas vraiment la différence qui permettrait d'envisager un déplacement d'eau poussée moins important pour aboutir à une moindre consommation.
Mieux-disant écologique ?
Comment parler de chaîne de propulsion plus écologique puisque il y a toujours un moteur thermique (celui de la génératrice), utilisant au final plus de carburant d'origine fossile, et rejetant dans l'air des imbrûlés et autres gaz NOx !
Les seuls points sur lesquels on puisse accorder une amélioration :
- moins de bruits occasionnés par la propulsion, les groupes électrogènes installés à bord pouvant étre particulièrement bien insonorisés,
- moins de vibrations induites, le groupe électrogène n'étant pas forcément solidaire de la structure du bateau.
Quelques exemples
Le chantier CNTI travaillant dans le domaine de la construction navale aluminium présente le Dragon's 39, un trawler en aluminium dessiné par l’architecte Tanguy Le Bihan.
La propulsion est assurée par un moteur électrique, mais avec une alimentation fournie par un groupe électrogène.
Il est annoncé permettre des déplacements à 7 à 8 noeuds pour une consommation de 4/5 litres par heure.
Ses promoteurs le présentent comme "un bateau innovant pour une pratique alternative de la plaisance alliant confort et espace".
Où est le gain en espace puisque l'ensemble moteur électrique avec sa platine de régulation et le groupe électrogène (minimum 10 kW) occupe forcément plus de place que son équivalent thermique ?
Conclusion
Si les moteurs électriques in bord à usage marine de plaisance offrent effectivement maintenant des puissances équivalentes à leur homologues thermiques, seul un usage pour des navigations limitées en temps (celui de la capacité des batteries) avec recharge à quai - sauf à déployer une surface phénoménale de capteurs photovoltaïques - présente un réel intérêt.
La démocratisation des batteries de puissance au lithium va dans ce sens.
Le point de vue du constructeur
"...Je tiens à préciser, concernant notre choix de propulsion, que le groupe électrogène ne tourne pas en permanence. En moyenne, en mer à 7 noeuds, alternance de 3 heures sur batteries, 3 heures sur groupe.
Sur les canaux, où la vitesse est limitée à 5 km/h le plus souvent, sans courant, le groupe ne devrait tourner qu'une heure par jour. Le gain en confort auditif est très appréciable.
Notre trawler est en aluminium : la transmission des vibrations d'un moteur thermique sur la coque est importante.
Ce bateau étant conçu pour des voyages de plusieurs mois, la présence d'un groupe électrogène s'impose de toute façon.
Vous parlez d'une perte de place générée par le groupe, mais de toute façon, la salle machine ne serait pas exploitable en partie "habitable" puisque située sous le carré.
Enfin, le surcoût n'est pas de 100 000 € mais de 20 000 €, aucun entretien du moteur électrique Leroy Somer (moteur industriel éprouvé depuis très longtemps).
Je partage votre avis sur la consommation de carburant qui en découle, mais il faut bien attendre l'évolution de la pile à compbustible et, surtout, de la fourniture d'hydrogène pour remplacer le groupe !
J'ai lu vos articles avec intérêt et vous suivrai sur Facebook.
Très cordialement,
Marie-Pierre PERELLO (CNTI)
COMPLEMENT au PHOTOVOLTAIQUE
Les éoliennes marines
Le marché propose actuellement de petites éoliennes (entre 400 W et 1 kW), qui assurent un petit complément à un dispositif photovoltaïque à l'arrêt, si les conditions le permettent et en navigation par le simple déplacement du navire pour les moins puissantes (selon leur emplacement, et les conditions aérologiques...)
Attention, on ne peut envisager cette recharge électrique que pour des batteries de servitude...
Pour de la traction, la meilleure utilisation du vent reste les voiles ou les kite.
Modèle courant d'éolienne marine à 6 pales
Forum
J'ai vu qu'il existe des POD pour remplacer les moteurs thermiques.
Avec une puissance Max de 9 kW par POD (2 sur un catamaran), et pour ne pas embarquer trop de batterie, l'idéal serait d'être autonome électriquement comme c'est aujourd'hui les cas pour des habitations isolées (éolien et solaire d'appoint).
Je pense donc qu'une éolienne à axe verticale (1 ou plusieurs), pourrait (ent) produire suffisamment pour les deux moteurs et tous les équipements de confort du catamaran.
Le fait d'avancer générant déjà un vent, la puissance de batterie serait donc minimale (par vent arrière, la navigation se faisant sous voile)
Quel documentation pourriez vous me conseiller pour concevoir et installer un tel système ?
Existe-t-il un chantier de plaisance spécialisé dans ce domaine (circuit complet production/propulsion) ?
Marc T.
Réponse
Votre demande aborde plusieurs points sur lesquels nous allons tenter de vous donner notre avis de la manière la plus claire :
- Les PODs sont basés sur une technologie qui ne nous semble pas forcément la mieux adaptée à la marine à voile de petit gabarit, en ce sens où ils opposent une résistance à l'avancement non négligeable ; bien entendu, sur le papier, on peut imaginer un POD à hélice bec de canard, pour limiter un peu ce freinage, ou au contraire un POD hydrolienne pouvant passer en mode générateur électrique sous voiles.
- l'idée de vos éoliennes à axe vertical n'est pas mauvaise théoriquement en ce sens où elles sont plus silencieuses, moins génératrices de vibrations, et surtout capable de faire leur beurre de toutes turbulences, contrairement aux modèles à axe horizontal.
A notre connaissance, sauf sur le prototype sur lequel elles remplaçaient les voiles (mais qui n'a pas été généralisé à la plaisance, ce qui semble indiquer qu'il n'était pas si adapté que prévu), cela pose un problème de place perdue tout autant que de sécurité à cause de la prise au vent non maîtrisée.
Nous en revenons donc à une solution hybride améliorée :
- Panneaux photovoltaïques dernière génération (back-contact) offrant un important rendement, et facile à mettre en oeuvre.
- Hydrolienne (2 pour un cata) réversibles (propulsion /générateur électrique) et relevables, permettant à la fois une recharge sous voile et au mouillage ; ce type d'équipement commence à être au point tout en bénéficiant d'expérimentation avec succès dans de nombreuses courses au large.
En prenant le temps de consultation nécessaire de notre site vous satisferez votre demande de documentation sur ces points, puisque plusieurs dossiers les abordent.
Enfin d'une façon plus générale, lorsque vous faites la comparaison entre un cata et une maison en terme d'autonomie électrique, vous oubliez qu'une maison n'a pas besoin d'être déplacée et qu'il ne faut pas minimiser la quantité d'électricité que ce poste mobilise.
Quand aux conseils sur des chantiers compétents, nous continuons de nous garder de nous lancer dans ce type d'exercice périlleux.
J'ai vu sur un forum nautique un gars qui se présentait comme ingénieur (belge me semble-t-il) qui voulait construire un bateau en l'équipant d'un moteur électrique, alimenté par un groupe électrogène pour s'affranchir de l'installation de panneaux solaires et du parc de batteries qui va avec. Qu'en pensez-vous ?
Gégé
Réponse
Comment un ingénieur, fût-il belge, peut-il envisager qu'en mettant en cascade 2 moteurs (l'un alimentant l'autre) on obtiendra un meilleur rendement qu'avec un seul ?
Autres liens connexes
- Les batteries marines
- Hélices et propulsion |
Consommer moins de carburant