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Nous allons dresser un bilan de consommation électrique de notre bateau. Pour ce faire, il faudra établir une liste des principaux consommateurs. Leur durée d'utilisation moyenne déterminera la capacité du parc, tandis que la puissance des appareils les plus consommateurs déterminera la puissance instantanée à fournir. Pour une estimation juste, il faudra aussi tenir compte du rendement des appareils et des pertes électriques.
Lister les principaux consommateurs d'énergie
A l'aide d'un tableur, nous regroupons les informations sur les appareils du bord nécessitant de l'électricité. Parmi les principaux consommateurs, nous trouverons les instruments de navigation, comme la VHF, l'AIS, le radar ou le pilote et l'ordinateur de bord, qui consomment peu, mais mais servent beaucoup. D'autres appareils liés à la sécurité et au confort, à l'instar des pompes ou des éclairages, auront un fonctionnement épisodique. Enfin, les gros consommateurs optionnels dédiés au confort parmi lesquels le frigo, l'eau chaude, le lave-linge par exemple, dépendent beaucoup du besoin, du programme de navigation et du budget aloué aux équipements.
Il faudra évaluer, pour chaque appareil, leur puissance instantanée maximale et une estimation de leur durée d'utilisation moyenne. Ce dernier paramètre est important pour évaluer la future capacité du parc de batteries.
Quelle tension pour mon circuit ?
Un circuit 12V a l'avantage d'être simple. Dans le doute, c'est un bon choix.
Une solution 24V est intéressante si une quantité importante d'appareils fonctionne avec cette tension et qu'il faut plus de puissance instantanée. On économisera ainsi sur la taille des câbles.
Enfin, pour plus de confort encore, un circuit 48V est envisageable, avec comme avantage d'être compatible avec un grand nombre d'appareils dédiés à l'autonomie terrestre.
Dans notre exemple, nous avons choisi un circuit 24V qui alimente des appareils 12V peu consommateurs, 24V et 230V.
Tenir compte du rendement énergétique et des pertes
Les consommateurs qui fonctionnent en 230V vont avoir besoin d'un convertisseur, dont il ne faut pas négliger le rendement. Par exemple, un appareil de 1500W peut au final consommer 1700 à 2500W aux bornes des batteries, en fonction des performances du convertisseur, de la température ambiante et des pertes engendrées par les câbles. Dans une moindre mesure, les convertisseurs basse tension, par exemple 24V vers 12V, accusent aussi des pertes dont il faudra tenir compte.
Dans notre tableur, il faudra donc préciser si les consommateurs nécessitent une conversion de la tension et estimer la puissance totale demandée. Notre exemple propose une page de paramètres permettant de faire varier les estimations en fonction des rendements et des pertes.
Quelles sont les valeurs importantes de notre bilan énergétique ?
La puissance instantanée à fournir, exprimée en Watt, et la consommation, en Watt-heure, sont les deux valeurs les plus importantes à considérer. Si la première est élevée, il faudra une batterie capable de fournir beaucoup de puissance ainsi que de gros câbles. Si la seconde est élevée, il faudra certainement un parc de batteries bien dimensionné, à composer avec les capacités de production de votre installation, comme des panneaux solaires, éolienne et autres sources.
Il est également intéressant de séparer ce qui est important de ce qui l'est moins. Si le bilan paraît trop important, on pourra rogner un peu sur les appareils dédiés au confort tout en maintenant la puissance et la capacité nécessaire aux appareils vitaux. Il faudra cependant intégrer quelques détails importants, tels que la consommation totale du cycle d'utilisation d'un appareil que l'on souhaite utiliser en mer.
Un préalable incontournable du schéma de l'installation
Une fois la liste des consommateurs complète, nous pourrons passer à l'étape suivante : le choix des batteries, du chargeur / convertisseur et des systèmes de production pour les éléments les plus importants. On pourra ainsi construire un schéma électrique adapté aux besoins du bord.
