Comment dimensionner ses batteries de servitude

Le bilan électrique démystifié

Comme évoqué dans l’article Comprendre l’intallation électrique de son bateau, les batteries de servitude servent à stocker l’énergie consommée par l’ensemble des appareils du bord. Pour dimensionner son parc de batteries de servitude il convient donc de savoir quels sont vos besoins. L’analyse de la consommation s’appelle le bilan électrique. Pour faire le bilan, il faut cumuler la consommation faite par chaque appareil, on le fait généralement sur une durée d’une journée (mais nous y reviendrons).

Le bilan électrique : consommation

Pour calculer les besoins en électricité, on additionne ce que consomme chaque appareil en Ah sur 24h (voir article sur le principe de l’électricité en courant continu). Par exemple, si vous avez un éclairage du carré qui consomme 0,2 Ah et que vous naviguez l’été en France, il sera probablement allumé 2 heures ce qui fait un besoin en énergie de 0,4Ah. Généralement on calcule les besoins dans un tableau qui reprend les consommateurs, leur puissance en Ah, et le temps d’utilisation. Exemple, en navigation pendant 24h dont 12h de nuit. Eh oui sous les tropiques c’est comme çà!

Consommateurs Puissance en Ah Temps d’utilisation sur 24h Consommation
Lum. carré 0,50 4 2,0
Lum. table à carte 0,15 12 1,8
Lumière cabine 0,25 2 * 3 cabines 1,5
Lumière salle de bains 0,3 0,5 * 3 salles de bains 0,45
Feu de mouillage 0,9 0 0
Feu de route 0,25 12 3
Pompe eau douce 8 0,5 4
Réfrigérateur 5 6 30
Hifi/VHF/AIS 0,5 24 12
Electronique  2 24 48
Pilote Automatique 3,5 24 84

Selon ce tableau (fictif) le bateau consomme donc 185.25 Ah sur 24 h. Comme nous l’avons vu dans l’article concernant les batteries, on essaye de ne pas décharger les batteries à plus de 30% de leur capacités. Il nous faudrait donc un parc de batteries de 600 Ah environ pour fonctionner une journée entière sans recharge et sans endommager les batteries. Ce qui constitue un investissement et un poids conséquents.

Si vous êtes en navigation, il vous faudra bien sûr récupérer cette énergie, donc être capable de produire les 184.25 Ah consommés. Pour cela, on fait  le même bilan mais à partir des sources de production d’énergie.

Le bilan électrique : production

Les différentes sources de production sont l’alternateur, les panneaux solaires, les générateurs embarqués, les éoliennes, les hydrogénérateurs et bien sûr le chargeur de quai. Chaque source a ses avantages et inconvénients, le premier paramètre à prendre en compte étant la capacité de production quotidienne.

Un alternateur marine de 175 ampères va produire 40-50 A par heure de fonctionnement à 1300 tours minutes. Il peut fonctionner toute la journée si vous avez suffisamment de gazoil et supportez le bruit. C’est la source de production la plus fiable, la plus commune, mais la moins utilisée en grande navigation car désagréable.

400 watts de panneaux solaires vont produire 17-20 Ah  sous les tropiques (12 en Méditerranée). Ils ne produiront pas la nuit.

Une éolienne va produire 7/8 Ah en fonction du vent. Si vous naviguez au portant, beaucoup moins à cause du vent apparent.

Un hydrogénérateur va produire 3 à 10 Ah en fonction de votre vitesse.

Prenons un exemple : vous naviguez une semaine avec un traversée de 24h puis des mouillages forains et retour. Vous ne supportez pas de devoir mettre en route le moteur pour charger les batteries car ce n’est pas écologique et vous souhaitez être au calme. Votre installation comporte 400 watts de panneaux solaires.

Vos panneaux solaires vont produire pendant 12 heures en plein été 16A, ce qui fait 192 Ah.

Le bilan

Si tout se passe bien, vous consommez 184.25 Ah et vous en produisez 192. Vous pourrez naviguer sans mettre le moteur en route tout en maintenant vos batteries en charge.

Au mouillage, l’électronique et le pilote n’étant pas utilisés, vos panneaux couvriront largement vos besoins.

Pourquoi ce n’est pas si simple.

En fait nos panneaux ne produisent que pendant 12h. Si vous partez avec des batteries chargées, en 12h vous aurez consommé 92Ah (184,25/2). Vos panneaux auront produits 192 Ah mais vos batteries ne peuvent pas stoker cette énergie. Elles resteront à 100% de charge et c’est tout. La nuit venue, vous allez consommer les 92 Ah supplémentaires soit 15% de votre capacité.  Si vous aviez sous estimé la capacité des batteries, par exemple en embarquant 400 aH, vous auriez consommé 23% des capacités théoriques dans la nuit, soit pas loin des 30% en réel.

Bien sûr le lendemain, vos panneaux vont produire dans la journée 184 Ah pour assurer une recharge complète des batteries. Et avec 600 Ah vous pouvez voir venir, mais avec 400 Ah le risque est grand de devoir utiliser le moteur.

Pourquoi faire son bilan ?

Pourquoi faire son bilan alors que mon bateau a été construit et conçu avec un parc déjà dimensionné ?

Parce que par souci d’économie les constructeurs sous-estiment souvent le parc de batteries de servitudes.

Parce que le parc d’origine est dimensionné avec un certain dispositif de consommation et que vous ajouterez sûrement des consommateurs.

Parce que tout va bien aller lorsque les batteries sont neuves.

Parce que cela vous permet de comprendre ce qui se passe quand vos batteries faiblissent.

 

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