Les solutions de production d'électricité
Il existe plusieurs solutions pour produire de l’électricité à bord des voiliers. Elles ont chacune des caractéristiques propres, des avantages et des limitations.
Les groupes électrogènes
Le groupe électrogène marine produit de l'électricité par le biais d’un moteur thermique entrainant un alternateur. Il fonctionne grâce à du carburant et peut atteindre une production électrique conséquente. Il existe des groupes portables ou fixes.
Cette solution qui est la plus ancienne et utilise une énergie fossile non renouvelable, posant des problèmes environnementaux, inflammable, polluante, avec des nuisances olfactives, un encombrement et un poids important.
Les solutions énergies renouvelables
Les hydrogénérateurs
Un hydrogénérateur produit de l’électricité lorsque le bateau avance, ils transforment l’énergie de l’eau en mouvement en électricité grâce à un alternateur, il recharge une batterie marine grâce à l'hydro (eau) génération. La source de cette énergie est renouvelable (vitesse du bateau générée par le vent).
Les hydrogénérateurs sont très efficaces pour recharger les batteries en navigation à la voile. Il est possible d’obtenir une production élevée et prédictible, avec un encombrement réduit. Il faut noter que cette solution peut occasionner une trainée en navigation et ne fonctionne normalement pas au mouillage.
Les panneaux solaires
Les panneaux solaires convertissent l’énergie solaire en électricité grâce à des cellules photovoltaïques. De nombreux produits existent, le panneau solaire souple, le panneau solaire semi-rigide et le panneau solaire rigide.
Les rendements des panneaux solaires sont dégradés lorsqu'ils sont installés sur un voilier car leur orientation et leur inclinaison ne sont pas optimales. De plus, il faut du soleil et ils sont très sensibles à l'ombrage, même partiel. Ils prennent de la place et peuvent nécessiter des équipements de fixation. Leur production électrique permet de maintenir la tension float des batteries.
Les panneaux solaires peuvent être un bon complément à une autre solution de production d’électricité.
Les éoliennes
Les éoliennes utilisent les vents apparents pour générer au travers d’un alternateur de l’électricité. Elles s'installent sur un mat ou un portique.
L'éolienne marine est spécialement conçu pour être utilisé dans cet environnement.
Cette solution est une des plus ancienne utilisée et permet un fonctionnement au mouillage. Certaines limitations sont à prendre en compte : il faut prévoir des éléments de fixation encombrant et onéreux. Les bruits et les vibrations générés peuvent être incommodantes. De plus, l'éolienne ne produit pas au portant, car elle ne fonctionne qu’avec du vent apparent.
Les piles à combustible
Une pile à combustible (méthanol) produit de l’électricité grâce à une réaction chimique (oxydation d’hydrogène)
Cette technologie peut être une solution d’avenir pour la production électrique, notamment sur les voiliers, mais son prix reste aujourd’hui un réel frein à son développement.
Le stockage de l'électricité générée
Des batteries sont nécessaires pour emmagasiner (ou stocker) l'énergie reçue du ou des générateurs électriques et la restituer en fonction de la demande des différents équipements électriques embarqués. Elles permettent ainsi de répondre en temps réel aux besoins électriques de votre voilier.
Il existe différentes technologies de batterie marine, les principales sont décrites ci-dessous.
- Batterie plomb ouvert à électrolyte liquide; la technologie la plus ancienne et la plus courante utilisée sur des voiliers de plaisance. Le niveau d’électrolyte liquide doit être régulièrement vérifié.
- Batterie plomb calcium fermé à électrolyte liquide; la maintenance est moins importante car la batterie est fermée et ne nécessite pas de contrôle de niveau du liquide. La réaction chimique entre les composants assure le fonctionnement de la batterie marine pour son temps d’utilisation indiqué par le fabriquant.
- Batterie AGM et Gel; l’électrolyte liquide est remplacé par une solution gélifiée (gel en fibre de verre), il n’y a pas de problèmes de fuites et de niveau de liquide, ses performances sont meilleures et la durée d’utilisation plus longue. Mais ce type de batterie marine est lourde et onéreuse.
- Batterie Lithium ion; une technologie d’avenir qui est moins encombrante, plus légère, avec une meilleure capacité de stockage et plus de cycle de décharge. Le principal frein à son développement sur les voiliers de plaisance est son prix très onéreux.
