Gestion électriqueà bord
Économie d’énergie
Le bilan d'énergie50% de gain
• Évite de surdimensionner le parc de batteries.
• Utilisation unique des énergies douces(Solaire, éolien, hydraulique)
• Réduction du coût de l'installation électrique(réduction du parc batterie)
Économie d’énergie
Le bilan d'énergie
• Inventaire : Puissance (W) et Courant (A)
• Estimation du temps d’utilisation sur 24 heures(prendre le cas le plus critique)
• Calculs sur 24 h avec le fichier Excel fourni
Économie d’énergie
Le bilan d'énergie
• L'éclairage intérieur représente 12% de la consommation
• L'éclairage extérieur représente lui aussi 12% de la consommation
• Le poste confort représente 26% de la consommation en particulier à cause du réfrigérateur.
• Le poste électronique représente 50% de la consommation, les trois gros consommateurs étant le pilote le PC et le radar.
Économie d’énergie
Le bilan d'énergie
Le surcoût occasionné par la mise en place d’équipements basse consommation sera largement compensé par le fait que l'on n'aura pas besoin de surdimensionner
l'installation électrique !
Bien réussir son installation électrique
• Lampes basse consommation• Lampes à leds• Lampes fluo compacte
• Montage électrique• Générateurs de courant• Récepteurs• Conducteurs
Rappel sur la résistance d'un circuit :
Embout pour fils souples
loi de Pouillet :
R = p x L/S
Rappel sur la résistance d'un circuit :
Détermination de la section d'un câble
L’utilisation du fichier Excel est fortement conseillé !
Section de câble (mm²)
Longueur de câble (m)
Ampérage
Chute de tension (V)
Perte de puissance (W)
Perte de puissance en 12 V(%)
Perte de puissance en 24 V(%)
1.5 10 60 6,8 408,0 56,7% 28,3%
25 8 80 0,4 34,8 3,6% 1,8%
50 5 100 0,2 17,0 1,4% 0,7%
Rappel sur la résistance d'un circuit :
Implantation et cheminement
L'électricité à bord
Synoptique d'une installation
Toute installation électrique est construite sur la même
base
• Inventaire matériel• Bilan d'énergie
• Schéma de puissance• Schéma de distribution
• Câblage
Inventaire matériel et bilan d’énergie
• Un fichier Excel à remplir
C’est tout !
Schéma de puissance
Les photos peuvent être remplacées par des rectangles
Schéma de câblage« Puissance »
Schéma de câblage« Distribution »
Achat du matériel
• Câbles : câble rigide interdit !
• Double isolation obligatoire !
• Cosses à sertir !
(Pas de cosse auto dénudante !)
• Passe coque, épontille !
• Repères !
Convertisseur de tension
Les convertisseurs transforment
une tension continue, issue des batteries,
en tension alternative 230 V
• signal carré en sortie
• signal trapézoïdal (pseudo sinus)
• signal sinusoïdal (pur sinus)
Convertisseur de tension
Certains convertisseurs transforment aussi une tension continue, issue des batteries, en autre tension continue !
• 12V en 19V pour les ordinateurs
• 12V en 24V
• 24V en 12V …
Production d’énergie
Pour limiter le dimensionnement des producteurs d'énergie
électrique, il est important de réduire la consommation en
mettant des appareils adaptés.
D’où un bilan d’énergie approfondit !
Production d’énergie
Régulation
Énergie douce
Alternateur marin
Chargeur de quai
Production d’énergie
Panneaux solairesEnviron 25% de rendement
sur 24 heuresRendement augmenté par un
régulateur MPPTRendement augmenté si
orientable
Production d’énergie
Panneaux solairesVMPP (tension où le panneau
produit son maximum de puissance) ex: 18 Volts
IMPP (intensité correspondant à la tension VMPP) ex: 5A
Puissance impossible à atteindre sans régulateur
ex: 5 x 18 = 90 W
Production d’énergie
Panneaux solairesIsc (intensité de court
circuit)
Voc (tension circuit ouvert)
Ces données sont valables pour une température de 20°C
Production d’énergie
Panneaux solaires
La production sur 24h est diminuée par :
La nuitl’orientation du soleilLe rendement du régulateurLa longueur et section des câblesLa température
Production d’énergie
Eolienne
Beaucoup de pales => couple maxi, démarrage plus rapide, vitesse max limitée, rendement faible à haute vitesse, meilleur rendement à basse vitesse, moins de vibrations (D400)
Peu de pales => c’est l’inverse (air X)
Production d’énergie
Eolienne
Pour empêcher la transmission des vibrations dans la coque !
Silentblocs
Production d’énergie
Eolienne
Énergie cinétique :
Ec = ½ mV²
m = masse de l’air traversantV = vitesse du vent
(rappel)
Production d’énergie
Eolienne
Puissance :
P = ½ moSV3
mo = masse volumique de l’airS = surface éolienneV = vitesse du vent
(rappel)
Production d’énergie
Hydro générateur
Idem à l’éolienne !
Production d’énergie
AlternateurIdem à l’éolienne
Non c’était une blague !
Production d’énergie
Alternateurrégulation basique :permet au mieux de recharger la
batterie à 80%
Avec Booster :Optimisation de la vitesse de
charge et de la charge finale
Production d’énergie
Alternateurpresque toujours quatre connexions :
- B+ : sortie positive à relier au + de la batterie. - B : sortie négative à relier au - de la batterie. - W ou R : signal sinusoïdal à relier au compte tours; - D+ : utilisée pour une régulation interne
Production d’énergie
Alternateur
Un alternateur marin évolue dans un milieu corrosif ! : - Paliers anodisés. - Roulements étanches et graissés à vie. - Parties métalliques traitées contre la corrosion (bichromatage) - Bobinage isolé à la résine. - Négatif isolé de la masse.
Production d’énergie
Chargeur de quai
• Chargeur transformateur
Lourd mais isolé galvaniquement
• Chargeur à découpage
Parasites, bruit ventilateur
Optimisé pour la charge des batteries
Entrée de 70V 265V – 50 et 60 hz
Stockage d’énergie
Type de batterieTension
d'absorptionTension de
floating
Plomb ouvert 14.8V 13.8V
Plomb fermé ou AGM
14.4V 13.5V
Gel 14.1-14.4V 13.3V
Stockage d’énergie
Trois grandes sortes de batteries
Liquide (Électrolyte liquide)
AGM (Absorbe Glass Mat)
Gel (Électrolyte gélifié)
Les grandes différences portent sur :La Nature de l'électrolyte (liquide AGM ou gélifié)La Géométrie des électrodes (plaques fines,
épaisses ou tubulaires)Les Matériaux des électrodes
Stockage d’énergie
Trois grandes sortes de batteries
Liquide Peu chère, avec ou sans entretien, bac de rétention, forte autodécharge.
AGM coût moyen, sans entretien, longue durée de vie, démarrage moteur.
Gel coût élevé, sans entretien, longue durée de vie, servitude.
Stockage d’énergie
Cycle de charge en trois phases
Boost : Respecter l'intensité maximale admissible par la batterie
Absorption
Floating
Stockage d’énergieDifférents alliages sont disponibles :
- plomb antimoine (pbsb) : coût moindre, génération d'hydrogène - plomb calcium (pbca) : bien en décharge profonde
- plomb calcium étain (pbcasn) : il s'agit de l'alliage le mieux adapté pour une utilisation en servitude. l'étain améliore considérablement le nombre de cycles de charge décharge.
Stockage d’énergie
Batterie de démarrage : AGM et GelLe CCA (intensité maximale que peut fournir la batterie)
est calculé pendant une durée de 30s
Batterie de servitude : Geldécharge profonde (80%), nombre de cycles
important
Stockage d’énergiePoints à connaître pour utiliser convenablement une batterie :
L'effet de la températureLa charge d'une batterieLe rendement de charge
La décharge d'une batterie(influence d'une décharge profonde)
Lieu : compartiment ventiléLe compartiment moteur doit être évité
Stockage d’énergie
Exemple : batterie à électrolyte liquide chargée à 100% (après un repos de 8h).
Température Tension
0° C 12 Volts
10 ° C 12,3 Volts
20 ° C 12,6 Volts
30 ° C 12,9 Volts
40 ° C 13,2 Volts
Les chargeurs et régulateurs devront tenir compte de la température des batteries !
Stockage d’énergieDécharges profondes sur une batterie AGM
Laisser une batterie déchargée durant une longue période est une des causes de
détérioration principales
Stockage d’énergieBien dimensionner le parc
Éviter les surcharges
Traiter et prévenir la sulfatation
Gérer l'autodécharge
Surveiller les connexions
Type électrolyte Autodécharge
Electrolyte liquide 4%
Electrolyte type AGM 3 %
Electrolyte type Gel 2 %
Stockage d’énergieChoisir une batterie
La technologie.Dimensionnement de la capacité et
impact sur la durée de vie.Durée de vie et nombre de cycles.
L'intensité maximale.Les dimensions.
Le poids.
Stockage d’énergieChoisir une batterie
Technologie
Utilisation
Types de plaques
Types d'électrolyte
Servitude
Démarrage
Décharge profonde (50%)
Décharge profonde (80%)
Décharge complète (100%)
Plaques minces
Liquide
- - - +++ - - - - - - - - -
Plaques épaisses
Liquide
++ +-350
cycles- - - - - -
Plaques épaisses
AGM+++
++450
cycles275
cycles200
Plaques épaisses
Gel+++
+650
cycles420
cycles350
Contrôle de l'énergie
Moniteur de batterie
Des questions ?Merci de votre
Attention !
Bon appétit