Électricité à bord. L’exemple de Loïck après un an de voyage sous les tropiques.

 

Si mon bateau était une bête, les voiles seraient ses muscles, les bouts ses tendons et son réseau électrique serait son système nerveux. De la centrale de navigation aux capteurs, il sent la force du vent, il voit dans la nuit, il s’oriente sur la mer grâce au flux d’électrons qui lui coulent dans les câbles. Après un an de navigation, dont six mois de mouillage nous pouvons regarder notre installation avec un peu de recul. Je vous propose une visite branchée de Loïck, suivez le fil.

 

En préambule, comme pour tous mes articles techniques, je tiens à préciser qu’il ne s’agit pas d’un article de spécialiste, mais le retour d’expérience d’un usager sur un bateau de voyage à petit budget.

 

Plein tous les soirs

 

Je vois l’installation électrique d’un bateau comme un lac de barrage (les batteries service) avec une retenue attenante manœuvrée par une écluse (la batterie moteur). Les pièces d’eau sont nourries par de multiples affluents aux noms poétiques comme Alternateurs, Éolienne, Paneaux, Chargeur de Quai, Groupe, Hydrolienne, Pile à combustible, Vélo d’appartement (projet de Caroline), Roue de Hamster (proposition de notre chatte Péca), etc. En aval, de jour comme de nuit, le lac irrigue les ressources électriques et électroniques qui rendent la bête intelligente.

Sur Loïck nous avons un principe : le lac doit être plein à la fin du jour.

 

Un objectif : les batteries pleines avant que la nuit tombe.

 

En grande croisière, il existe trois états bien distincts du bateau : la nav, le mouillage, le port. Une bonne installation électrique de voyage doit être complètement autonome dans les trois états du bateau, indéfiniment. L’objectif d’un parc de batteries plein à 100 % tous les soirs a plusieurs avantages : c’est simple, c’est sûr et c’est surtout économique. À courant délivré égal, des batteries qui se déchargent peu et se rechargent souvent durent plus longtemps que si elles ont été déchargées profondément.

 

L’outil indispensable

 

Le gestionnaire de batteries, indispensable.

Les ignorants, comme moi avant de partir, croient volontiers que les batteries sont pleines lorsque le voltmètre affiche 13,7 volts. Dans un réseau où l’électricité entre et sort en permanence, cela ne signifie rien. Le réseau affichera une belle tension si l’éolienne tourne ou si les panneaux donnent, même si les batteries sont à moitié vides. J’ai appris cela grâce au gestionnaire de batteries que m’a obligé d’installer mon ami Simon avant de partir (un électronicien avec 6 ans de voyage derrière lui).

Une batterie pleine est une batterie qui a reçu autant d’ampères qu’elle en a donné, il faut donc un engin pour compter les ampères qui entrent et sortent : l’indispensable gestionnaire qui fait le bilan énergétique du bateau en temps réel.

J’espère sincèrement que ce paragraphe ne vous apprend rien et que vous êtes en train de vous moquer de mon incompétence passée. Dans le cas contraire, dites merci à Simon et courez offrir un contrôleur à votre voilier, c’est une dépense indispensable (env. 150 euros) pour économiser sur le renouvellement du parc. Dès que nous quittons le port, c’est un instrument que nous regardons aussi souvent que le GPS.

 

Un cas concret

 

Il existe de savantes feuilles de calcul pour faire le bilan énergétique d’un bateau. C’est bien joli, mais trop d’inconnues entrent dans l’équation. Quel ensoleillement ? Quel vent ? Combien de temps de nav ? Pour quelle conso ? Comment réellement connaître ses besoins en grande croisière si l’on part pour la première fois ? C’est pourtant en France au moment d’équiper le bateau que tout se joue. Ensuite, c’est beaucoup plus compliqué et plus cher. Le but de ce billet est de décrire un cas concret, qui, avec d’autres sources d’informations, pourrait aider celui qui veut partir, mais qui n’a jamais vécu longuement à bord d’un voilier sous les tropiques.

 

Les producteurs

 

Un groupe 2000w d’occase… pour bricoleur.

Pour produire de l’énergie, Loïck est équipé d’un grand panneau solaire de 180watts, d’une éolienne de 380 watts, d’un alternateur moteur de 90 A, d’un chargeur de quai de 30 A, d’un groupe électrogène portatif de 2000 watts. En 6 mois de mouillage, nous avons fait tourner le groupe 2 x 4 heures pour deux jours de panne de vent et de soleil où nous devions travailler sur les ordinateurs. Le moteur n’a jamais tourné pour ne faire que de l’électricité. Je considère donc cet équipement comme un minimum suffisant par rapport à notre usage. Sauf pour le groupe où 900 watts seraient suffisants.

Dès que le vent souffle au-dessus de 20 nœuds ou qu’il fait beau toute la journée nous avons de l’électricité en excès.

 

Le stockage

 

Connecteur : un barrette de cuivre sur silentbloc (pulvérisée d’un vernis en bombe pour éviter l’oxydation)

Le parc service compte 330 Ah en 3 batteries au plomb ouvert bas de gamme type démarrage. La batterie moteur fait 70 Ah. Nous avons donc ce qu’il se fait de pire en terme de batteries de service. Nous ne déchargeons jamais ce parc à plus de 30 % (au-delà on met le groupe). Nous avons acheté ces batteries en juin 2008. Elles nous ont lâchés en juin 2013 (voir le billet Dura lex, sed lex). Cinq ans : un score très honorable pour des batteries bas de gamme, rendu possible grâce au contrôleur de batteries. Cependant nous avons fait une erreur en emportant ces vieilles batteries, car c’est un produit cher en Amérique Latine. Nous aurions dû acheter des batteries au gel en France avant de partir.

 

L’usage

 

Tous ces petits ampères, ils vont où ? La réponse n’a de sens que si l’on distingue les trois états du bateau de croisière :

 

Au port : C’est le chargeur de quai qui fait le boulot. L’éolienne est stoppée. Au début, nous couvrions même les panneaux, mais un ingénieur en électricité m’a dit que c’était inutile. Je n’ai rien compris à sa démonstration, mais je l’ai cru. Vu que l’on passe au moins 24 heures en marina lorsque l’on s’arrête le chargeur de 30 A pourrait en faire 20 sans problème.

Un mot sur le circuit 220v : Un tableau de 6 lignes (1,5 carré) distribue 8 prises de courant. C’est insuffisant. Sur les 3 prises du carré, 2 ont des multiprises, comme celle de la table à carte.

 

Au mouillage : nous perdons le frigo. Cette grosse glacière antique consomme 8 A en une heure sur le 12v. Nous n’avions pas eu le courage de construire un nouveau frigo avant de partir, et de rallonger ainsi les travaux. C’est un confort dont on se passe plus facilement que l’on pourrait croire.

En revanche, travail oblige, nous sommes de gros consommateurs de courant pour les ordinateurs. Il n’est pas rare d’avoir deux portables allumés (4-5 A) pendant 6 heures avec un disque dur externe pour la numérisation des vidéos de Caroline. Sous les tropiques, dans la journée le panneau solaire orientable sur 1 axe donne les 10 A nécessaires pour les ordis.  C’est bien le panneau solaire qui fait l’essentiel de la production électrique au mouillage. Il faut 15 nœuds de vent pour une production effective de l’éolienne. Dans un bon abri, ce n’est pas si souvent (sauf au Cap Vert).

 

Le cadre panneau solaire est monté sur 3 fixations d’échafaudage professionnel pour gagner en rendement.

 

En navigation :Là encore pas de frigo, mais un ordinateur allumé en permanence (qui fonctionne sous Linux pour diminuer sa consommation). Nous utilisons OpenCPN. Ce n’est pas tant pour avoir le GPS et la trace du bateau que le portable tourne, c’est pour l’AIS. Le logiciel libre OpenCPN améliore singulièrement le traitement des données transmises par notre VHF/AIS. En plus d’une vision synoptique des navires et de leur vitesse reportée sur la carte, il offre différents types d’alarmes et des calculs de route collision (un autre instrument sans lequel nous ne naviguerions plus – aujourd’hui, j’opterais pour un AIS émetteur.). À l’approche des côtes nous mettons le radar la nuit avec une veille de 5 minutes et une alarme pour ne pas nous faire surprendre par les pêcheurs. Nous n’hésitons pas à utiliser le projecteur de pont (3 A) pour les manœuvres sur le pont ou pour se rendre visible. Les feux de nav sont à LEDs (un feu tête de mat classique avec une “ampoule” LED de feux stop de voiture) comme l’éclairage intérieur du bateau.

Les SMD 5050 ont l’avantage de supporter la surtension

 

Les LEDs

 

Un mot sur les diodes électroluminescentes (ou LEDs). Lorsque l’on passe 45 ans, on voit moins bien dans le noir. Les diodes doivent être nombreuses pour bien éclairer. Prendre “blanc chaud” pour éviter l’ambiance bloc opératoire. Sur Loick les points lumineux sont faits de tube de 70 diodes (conso 0,4 A), et 2 x 90 diodes pour le carré… C’est Versailles ! Pour la table à carte : une réglette 5 diodes types SMD 5050 (les plus puissantes : plates, jaunes avec 3 soudures), elles sont tellement fortes qu’on peut même les filtrer en rouge pour apaiser la nuit.

 

70 Ah par nuit

 

Peindre les pales avec une PU pour les protéger du soleil.Un autre conseil de Simon.

La BLU est une grosse consommatrice de courant en émission. Entre les mails et les GRIB, elle fonctionne une bonne demi-heure par jour, ce qui nous coûte entre 10 et 15 Ah, souvent de nuit malheureusement.

À la fin de la nuit, nous avons généralement dépensé 70 Ah soit 21 % du stockage des batteries.

Côté production, en mer, l’éolienne joue un rôle plus important qu’au mouillage. Elle tourne souvent même au portant, Loïck est un bateau lent et souvent sous toilé (en particulier la nuit), sa vitesse laisse du vent pour l’éolienne. Les batteries retrouvent généralement leur charge avant 15 heures. Cela dit, il nous reste un souvenir cuisant : dans le pot au noir par temps gris, nous avons dû économiser sur le ventilateur. Mon regret est de ne pas avoir la place d’installer un alternateur d’arbre.

 

On peut conclure cette visite en disant que Loïck est à l’équilibre pour la zone tropicale, mais nous sommes trop juste pour les zones tempérées où la grisaille sans vent est plus fréquente. Pour être parfaitement à l’aise, il faudrait rajouter deux panneaux 80 watts, un sur chaque filière du cockpit. Et fini la bière tiède…