Bateau Solaire

Notre petit bateau solaire, enfin !

 Bateau solaire à quai 

Logo Bat' Sol'

 


 

   Uniquement mu par l'énergie solaire, Bat' Sol' est coiffé de capteurs photovoltaïques qui chargent une batterie alimentant un moteur hors-bord électrique.

   En conditions favorables et avec une utilisation optimale de l'énergie solaire collectée, Bat' Sol' peut évoluer toute la journée pratiquement sans décharger la batterie.

   Construit à partir d'un petit bateau "pêche-promenade" d'occasion, Bat' Sol' est équipé de capteurs photovoltaïques à haut rendement et d'un moteur électrique à performances élevées et... silencieux !

 

Un article est paru dans le journal Sud ouest du 3 août 2011, à l'occasion de la première sortie de Bat' Sol' sur la Charente :

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J'ai également écrit un article pour le bulletin de l'association Défi énergies 17 :

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Un autre article est paru sur le blog www.hors-bord-electrique.com

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Bateau solaire à quai, cargo en arrière-plan 

 

En dehors des journées de navigation, vous pouvez voir Bat' Sol' qui est stationné, sur sa remorque, devant

La Maison du Soleil

12 rue de la mauratière 

17300 Rochefort

Inauguration de Bat' Sol'

 

Bat' Sol' a été inauguré Inauguration du bateau solaire, explications

samedi 8 octobre 2011

au CNR (Club Nautique Rochefortais)

Port-Neufbateau solaire évoluant sur la Charente

rue des Pêcheurs d'Islande

17300 Rochefort

 

Les visiteurs ont eu droit aux explications techniques du concepteur

et propriétaire de Bat' Sol'.


Quelques personnes ont eu la possibilité d'évoluer sur la Charente à bord

du bateau solaire et d'apprécier la discrétion acoustique de son moteur.

 


Annonce du journal Sud ouest


Communiqué de presse

 

Site Internet du CNR

A l'origine du projet

 

En juillet 1995 l'association Multi Energies Renouvelables 17 (aujourd'hui Défi énergies 17), dont j'étais le président, avait co-organisé avec l'AFASS (Association Française des Activités Sportives Solaires) l'étape française du 1er championnat européen de bateaux solaires. Une manifestation fort sympathique, qui se déroula dans le port de La Rochelle et vit participer une dizaine de concurrents suisses, italiens et allemands (pas de français !) avec des embarcations solaires variées, certaines étonnantes. L'année suivante avait lieu le second championnat, toujours à La Rochelle. Avec plus de concurrents, dont un français : CREA 2000, développé par l'Université de La Rochelle. Ce dernier remporta d'ailleurs haut la main toutes les épreuves en bassin, ainsi que le parcours La Rochelle-Rochefort. Parmi les concurrents, deux embarcations retinrent particulièrement mon attention :

Bateau solaire DavidBateau solaire David 2

  • David (Italie) : coque polyester à cabine fermée (6,50 x 2 m - 700 kg) équipé de 5 m2 de capteurs (600 Wc) en toiture et sur d'astucieux volets rabattables, au-dessus des hublots latéraux
  • Sajeka (Allemagne) : coque polyester ouverte (6,50 m - 800 kg) équipé de 4,5 m2 de capteurs (450 Wc) en toiture, avec des bâches enroulables pour fermer la coque, type "toile de tente pour la nuit

Bateau solaire Sajeka 1Bateau solaire Sajeka 2

 

 

 

 

 

 

J'aurais bien aimé que MER 17 développe un petit bateau solaire pour participer à un championnat l'année suivante, mais cela ne se fit pas... Quelques années plus tard 2003) j'en bricolai un à partir d'une coque de dériveur (4.20) coiffée de 6 capteurs photovoltaïques de 70 Wc (puissance totale 420 Wc). Le temps d'effectuer quelques ronds dans l'eau, sur la Charente.

Bateau solaire 4.20

 

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Au printemps 2010, pour les besoins de l'une des fiches bricolage de mon livre Montages photovoltaïques à bricoler soi-même, je réalisai un nouveau mini bateau solaire (2,50 x 1,20 m) à partir d'un Tabur Yak II, coiffé de 350 Wc des mêmes capteurs.

Bateau solaire Tabur Yak II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ces deux réalisations étaient temporaires : utilisant des capteurs prélevés en toiture sur ma micro-centrale photovoltaïque Phébus, elles durent être rapidement démontées.

 

Mais je m'étais promis de réaliser un bateau solaire digne de ce nom, avec des performances suffisantes pour remonter la Charente sur plusieurs dizaines de kilomètres. En 2011 c'est chose faite : Bat' Sol' est né !

Montage de Bat' Sol' - Quelques étapes importantes

 

29 mai 2011 - Premier essai sur l'eauBateau électrique sur sa remorque, au Club Nautique Rochefortais

Nous effectuons le premier essais sur l'eau du Shetland, sur la Charente. Sans les capteurs photovoltaïques : on procède par étapes. Les conditions sont idéales : pratiquement pas de courant (étale de marée haute) et légère brise. Nous sommes 4 à bord + les 100 kg de batteries, soit une charge additionnelle d'environ 300 kg. Les résultats sont excellents, le bateau réagit vite aux changements de régimes. Quand au bruit (ou plutôt à l'absence de bruit) du moteur, c'est le pied ! Après avoir effectué les mesures de vitesse en fonction de la puissance, dans les 2 sens (nord-sud et sud-nord) pour éliminer les facteurs vent & courant, on a navigué une bonne heure et on s'est vraiment régalés !

Mesures vitesse/puissance Shetland 498 + Torqeedo Cruise 2.0
Voici les courbes vitesse/puissance. Je ne trouve pas ça vilain, en particulier elles s'infléchissent assez peu quand on monte en régime et on atteint presque 9 km/h à pleine puissance. La coque ne doit pas trop freiner. Et il y a moyen de "gratter" un peu en vitesse. Comme le bateau ne restera jamais bien longtemps dans l'eau (maximum une semaine à suivre) il n'y a pas besoin d'antifouling. Je vais donc décaper les couches (1 à 2 mm) plus ou moins rugueuses pour mettre le gel coat à nu, puis le "polisher". Je pense qu'ainsi on devrait gagner 10 à 20% de viteBateau solaire - Sillage moteur électriquesse. On verra ça plus tard...

 

Télécharger le graphique Vitesse/puissance

 

Au chapitre des choses à améliorer, il y a aussi l'immersion de l'hélice. En effet, elle est sans doute insuffisamment immergée car il y a beaucoup de remous dans le sillage proche. Je vais positionner les batteries bien en arrière de la coque (près du moteur) ce qui devrait immerger la poupe de quelques cm supplémentaires.
 Ce qui est certain, c'est que j'aurais dû prendre l'arbre long, plus long de 12 cm : le haut de l'hélice étant plus haut que le bas de la coque, celle-ci doit être un peu gênée. Mais là je ne pourrai rien faire de plus...
Dans la foulée je vais attaquer le montage des capteurs solaires. Là je sais que je vais me faire plaisir ! Par contre, je me demande comment va se comporter l'ordinateur de bord du moteur face à une recharge des batteries simultanée à leur décharge, avec un courant qu'il ne verra pas "passer". Déjà, je pense qu'il sera complètement "perturbé" et ne "comprendra" pas que la tension ne chute pas alors que le moteur aura consommé une certaine quantité de jus. Du coup, l'autonomie annoncée sera complètement bidon. Mais je m'inquiète : à un moment l'ordinateur ne va t-il pas se mettre en interdiction, avec un message d'erreur ? Ce cas de figure est-il prévu par Torqeedo ? J'attends la réponse du vendeur de moteurs...



23 juin 2011 - Fixation des capteurs solairesMontage de capteurs photovoltaïques sur le bateau solaire

Le châssis supportant les capteurs est posé. Il est réalisé en cornières aluminium de 35 mm de section et de 3 mm d'épaisseur, boulonnées entre elles et à la coque (boulons inox). Dans la foulée j'ai posé les capteurs : l'opération n'a pas duré plus de 10 minutes ! Ensuite, boulonnage au cadre supérieur du châssis. Puis connexions électriques, avec des connecteurs rapides intermédiaires, entre les câbles électriques de sortie des 4 capteurs et la boîte de dérivation. Vérification du bon fonctionnement : ça charge les batteries. Comme l'ampèremètre analogique (à aiguille) n'indique pas bien les faibles courants (inférieurs à 10 ampères) j'ai ajouté une pince ampèremétrique (à affichage numérique) sur l'un des 2 câbles reliant la boîte de dérivation au régulateur solaire (dans la cabine).

29 juin 2011 - Essai avortéBateau solaire - Jean-Paul Blugeon au poste de pilotage

Cet après-midi était prévu la première mise à l'eau en configuration "solaire", pour vérifier notamment la tenue du bateau avec les 70 kg de capteurs en hauteur (1,80 m du plancher du bateau). Malheureusement, si le soleil était de la partie, un vent relativement fort nous fit renoncer à l'opération : pas question de prendre des risques inutiles ! Pour ne pas avoir fait le chemin pour rien, j'ai décidé de mettre le bateau partiellement à l'ea u, pour immerger l'hélice. Ce qui m'a permis de faire tourner le moteur et de vérifier le courant de recharge solaire, quand le moteur "tire" sur les batteries : 24 A, soit (avec une tension de 25 V) une puissance "solaire" de 6Mise à l'eau du bateau solaire00 W (puissance crête du panneau solaire : 960 W). Compte-tenu de l'heure (17 h) et du fait que les capteurs sont à plat, ce n'est pas si mal. Si je reprends la courbe puissance/vitesse tracée après la première sortie, en "électrique pur", ça donnerait une vitesse d'environ 5,5 km/h sans tirer sur les batteries.
Ce n'est que partie remise. Normalement en début de semaine on remet ça. Du coup, ça me laisse le temps de terminer pas mal de choses et surtout, de "sécuriser" le châssis et les capteurs, à l'aide de cordes fixées à la coque : ceintures et bretelles en quelque sorte. En cas de bourrasque, il ne faut pas sous-estimer la force d'arrachement du vent, même si cette "voile" est à l'horizontale ! Merci à Alain et Olivier, qui m'ont assisté pour les manœuvres et m'ont prodigué de nombreux et judicieux conseil, dictés par leur longue expérience de la navigation à voile !

 

5 juillet 2011 - Essai en configuration "solaire"

Ce matin de bonne heure (et de bonne humeur) a eu lieu la seconde tentative de mise à l'eau du bBateau solaire à quai à Port-Neuf, Rochefort 1ateau solaire à Port-Neuf (école de voile de Rochefort, sur la Charente). Les conditions semblaient réunies pour avoir toutes les chances de notre côté, après la tentative avortée de mercredi dernier (trop de vent).
Météo France annonçait :
- du soleil en matinée (moins l'après-midi et même de la pluie en soirée
- un vent de 10 km/h le matin, 20 km/h l'après-midi et en soirée (ces données étant à mettre au conditionnel, car elle semblent souvent sous-estimées et ne tiennent pas compte de la brise "thermique" d'après-midi...)
Cette fois, nous avions décidé de mettre Bat' Sol' à l'eau pour la journée entière, entre l'étale de pleine mer du matin (8h10) et celle du soir (20h30). D'une part cela nous laissera du temps (lors de la première sortie en "électrique seul", nous avions moins de 2 heures pour mettre à l'eau, faire les essais et remonter sur la remorque) et d'autre part il y a souvent peu ou pas de vent en début de matinée.
C'est bien ce qui s'est passé, du coup la mise à l'eau fut un jeu d'enfant.
D'emblée, l'excellente stabilité dBateau solaire - Pince ampèremétriquee la coque (roulis) s'est confirmée, alors que le bateau est désormais coiffé de 5 m2 de capteurs photovoltaïques à 1,80m du plancher, avec un poids (cadre et support compris) d'environ 90 kg. Même en rejoignant l'avant du bateau en passant sur le côté, la gîte est faible !
Premières évolutions sur l'eau, en compagnie d'Alain : tenue "de route" impeccable, accélérations franches. Mais avec une Charente d'huile, sans courant et sans vent. Du coup, nous avons poussé jusqu'après Soubise. Question courant de charge solaire, les ampères ont augmenté avec la montée du soleil dans le ciel, passant progressivement de 15 A (soit 375 W, avec une tension de 25 V) à plus de 20 A (soit 500 W). Au fil du temps, la vitesse s'est nettement ralentie avec la croissance du courant de marée descendante : 8 km/h maxi, à la puissance max du moteur (2500 W). Puis retour à la base : dans le sens du courant, la vitesse a atteint 14 km/h ! Au final, une sympathique ballade d'une bonne heure, quasiment en silence.
Nous avons laissé Bat' Sol' au ponton, pour que les capteurs rechargent les batterieBateau solaire à quai à Port-Neuf, Rochefort 2s, sur lesquelles on avait quand même pas mal tiré (les capteurs ne produisant qu'1/3 de la puissance absorbée par le moteur, quand il est à puissance max... Moins de 2 heures plus tard, elles étaient rechargées quasi à bloc, avec un courant de 25 A (700 W). De quoi faire une seconde "expédition". Un peu plus tard, le courant passe à 28-29 A, avec une point à 31 A (soit, avec une tension de 28V, 870 W : pas mal pour 960 Wc de capteurs, qui plus est posés à plat).
Là les conditions étaient plus dures : du vent (force 3) et du courant. Dans le sens du courant, nouveau record de vitesse à 15 km/h. Malgré le vent et les vagues, la tenue de route et le roulis ne posèrent pas de problème. En revanche dans l'autre sens, vers 17h (au plus fort du courant) la vitesse est descendue jusqu'à 3 km/h ! Nous avons atteint là les limites de Bat' Sol', dont il faudra tenir compte à l'avenir : inutile de chercher à aller contre le courant !
Finalement, le moins évident dans l'histoire fut de remettre le bateau sur la remorque à 20h, malgré une quasi absence de courant et une légère brise : pas facile de le maintenir dans l'axe de la remorque. Heureusement qu'Olivier nous prêta main forte. Il faudra s'exercer pour cette manœuvre...
Maintenant que Bat' Sol' a passé haut la main les tests de tenue sur l'eau et au vent, il reste encore pas mal de travaux et de petites modifications techniques.

 

6 août 2011 - Travaux à terreStores du bateau solaire

J'ai bien avancé : encore deux semaines de bricolage et le bateau solaire sera a priori fin prêt !
Voici la liste des travaux effectués :
- 300 m de corBateau solaire - pose de cordes de chanvredelette de chanvre (4 mm) enroulée autour de 6 "piliers" (cornière alu + tasseau bois) du capteur solaire + 2 rangées de 10 m de corde de chanvre (20 mm) collées autour du cadre an alu : 5 jours de travail !
- "tente" à l'arrière du bateau (à partir de la toile de l'ancien store de la Biocoop Rochefort) pour se protéger de la pluie et agrandir l'espace de vie (la cabine étant exigüe...) : encore 5 jours de travail !
- seconde rambarde en bois (2 épaisseurs de contreplaqué de 22 mm collées, découpées et façonnées à la scie sauteuse, au rabot et à la ponceuse à bande)
- remplacement du volant par une petite barre à roue (30 cm de diamètre) comme pour un navire...
- fixation au "plafond" des câbles électriques des 4 capteurs
- fixation de la réglette à LED (5,6 W) orientable d'avant en arrière, au-dessus de la porte de la cabineBatSol - Câblage tableau électrique
- remplacement des 4 feux de position (AV, AR, tribord et bâbord) par des modèles intégrant une lampe à LED (2 W au lieu de 10 W)
- collage d'autocollants "Nucléaire non merci" de 19 cm de diamètre, de chaque côté de la coque : Bat' Sol', au même titre que La Maison du Soleil en son temps, n'est-il pas aussi un bateau "militant ?
- soleil rouge de 30 cm de diamètre collé au tableau arrière (bâbord)
- fixation des 2 lots de batteries (tribord et bâbord)
- fixation des câbles électriques à tribord, entre le tableau électrique (cabine) et le tableau arrière
- remplacement du repose-pieds (pilote) en alu par un modèle en bois, repliable, permettant de dégager la place pour une couchette au sol en travers
Tous ces travaux m'ont quand même occupé 3 semaines. Pendant tout ce temps, le bateau est resté sagement sur sa remorque, devant la maison. Mais il commence sérieusement à tirer sur sa "longe" : je pense que nous n'allons pas tarder à le faire naviguer sur une journée entière. Je vous préviendrai quand j'aurai arrêté une date pour son inauguration, en septembre. Ce sera l'occasion pour vous de l'approcher et même de l'essayer !

 

 

15 août 2011 - Sortie à St SavinienMise à l'eau du bateau solaire à St Savinien

   D'abord, quelques infos sur les travaux. J'ai réussi à terminer toute la partie électrique : 3 journées de travail). Tout a fonctionné du premier coup, sauf une lampe à LED (pour feux de signalisation) qui claqué rapidement : la moitié des LED ne marchent plus, alors qu'elles sont sensées tenir 50 000 h ! Dans la cabine, il ne reste plus qu'à faire les vide-poches latéraux, le coffre avant et le nouvel agencement des couchettes.
    Maintenant, passons à la partie "nouvel essai sur l'eau" et sous le soleil".  Le problème à Rochefort c'est qu'il faut tenir compte des courants de marée. Pour une sortie d'une journée en remontant la Charente vers St Savinien, il faut se faire "pousser" par la marée montante à l'aller et se faire "tirer" par la marée descendante au retour. Donc partir le matin à marée basse et arriver le soir à la marée basse suivante (environ 12h plus tard). Or, à marée basse pas possible de mettre le bateau à l'eau car il y a trop peu d'eau en bas de la cale de mise à l'eau. Donc il faudrait mettre le bateau à l'eau la veille au soir et passer une première nuit au ponton, pour partir de bonne heure le lendemain. MPoste de pilotage du bateau solaireême problème au retour, on ne pourrait remettre Bat' sol' sur sa remorque que le lendemain matin suivant l'arrivée. Ce qui complique méchamment la "logistique !
    Une autre solution est de mettre le bateau à l'eau en amont de la 1ère écluse de la Charente, à St Savinien. Mais ça oblige à faire 1/2h de route avec la remorque derrière le fourgon. C'est ce que nous avons finalement décidé de faire, pour notre première vraie sortie (la dernière fois  c'était pour valider le comportement du bateau et du moteur...) lundi 15 août. L'opération s'est parfaitement déroulée. Il faut dire que nous disposions de la cale de mise à l'eau pour nous seuls, ça aide ! Par contre, vu la météo, nouLe sillage du bateau solaires avons dû attendre la fin de la matinée pour partir, alors que nous avions initialement prévu une balade d'une journée, jusqu'à Saintes et retour à St Savinien.
    Quel plaisir de naviguer tranquillement et presque en silence ! Je vous laisse apprécier au vu des images. Première escale à Port d'Envaux, un village vraiment sympa, avec des pontons pour les plaisanciers, une plage où s'ébattent des baigneurs, une vraie qualité de vie ! Carole et moi, on se verrait bien habiter là, avec notre bateau solaire à quai...
    Au niveau technique, cette seconde sortie "solaire" a permis de confirmer le bon comportement de Bat' Sol'. Car cette fois nous étions 4 à bord, avec Laurent et Thomas. Bon d'accord, très peu de vent et encore moins de courant, mais nous avons quand même affronté quelques vagues d'étrave "correctes", provenant de hors-bords (ski nautique après St Berges de la Charente, à St SavinienSavinien) et des pénichettes de tourisme.
Du point de vue solaire, l'astre du jour ne dardait pas ses rayons en permanence à pleine puissance. L'ampèremètre oscillait entre 8 et 27 A, soit une puissance allant de 200 à 675 W. Pour ne pas trop tirer sur la batterie, nous devions limiter la puissance du  moteur à 70 0-800 W et notre vitesse  moyenne à 6-7 km/h. Ce qui est suffisant pour apprécier le p aysage. De toute façon, à pleine puissance (2500 W) le moteur ne nous propulsait qu'à 8,5 km/h : un gain de vitesse peu en rapport avec le surcroît de consommation. Nous avons également pu vérifier qu'en faisant "gîter" le bateau à bâbord ou tribord, selon la position du soleil on peut gagner jusqu'à 3A (75 W): pour optimiser la production solaire, il faut donc jouer sur la répartition des charges et la position de passagers. Il est égal ement par moments intéreBateau solaire à St Savinienssant d'éviter les ombres des arbres sur les berges... Bref, tout un apprentissage, mais qui n'est pas désagréable !
    Le bémol vient encore une fois de la gestion de la remorque : la mise à l'eau est délicate en marche arrière (j'envi sage l'acquisition d'une camé ra de recul  car la visibilité est quasi nulle) ainsi que la remise sur la remorque : il n'est pas é vident  de bien présenter le bateau dans l'axe, car l'eau n'est pas transpare nte et on ne vo it pas ce qu'on fait (la remorque est sous l' eau). Je pense que la mise en place de mini flotteurs fluo à divers points de la remorque  (garde-boues, galet  s) devrait  grandement faciliter l'opération. Lundi, nous avons d û nous y prendre à deux fois...
    Prochaine étape : une sortie sur un week-end, avec une nuit à bord. En attendant le voyage sur une semaine  avec les  passages d'écluses jusqu'à Cognac ou Ja rnac, comme il y a deux ans quand nous avions loué une p énichette à moteur d iésel...        

Catamaran solaire - Projet pour dans quelques années...

 

Voici quelques photos de la maquette de l'avant-projet


Catamaran solaire

Catamaran solaire

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Catamaran solaire

 

 

Catamaran solaire

 

 

Caractéristiques techniques, à ce stade du projet :

  • coque(polyester stratifié ou contreplaqué-résine) de type catamaran, bien profilée pour une pénétration optimale dans l'eau, limitant au maximum les frottements - dimensions 7,50 x 3 m, faible tirant d'eau (50 cm) et possibilité d'échouage (plage...)
  • aménagement en superstructure (5,50Maison solaire + Catamaran solaire - vue sud x 3 m = 16,50 m2), hauteur 2 m
  • source d'énergie : 18 m2 de capteurs photovoltaïques minces, pour une puissance d'environ 3 kWc à plat sur le toit du bateau
  • stockage d'électricité d  ans 4 batteries Lithium Torqeedo Power 26-104 (25,9 V - 104 Ah) branchement parallèle pour obtenir 2 batterie de 51,8 V - 208 Ah, stockant 2 685 x 4 = 10 740 Wh (soit 10,7 kWh) avec possibilité de les décharger totalement (poids total 80 kg)
  • propulsion : 2 moteurs hors-bord Torqeedo Cruise 2.0R (1 par coque)
     l'un des plus puissants moteurs électriques, avec un rendement exceptionnel de 50% (55 kg de poussée à puissance max, équivalent à un moteur thermique de 6 CV alors qu'il ne fait que 2 kW, soit 3 CV !) et il ne pèse que 17 kg.

Le bateau en ordre de marche (avec ses réserves pleines d'eau et de gaz + 4 personnes embarquées) ne devra pas dépasser 2000 kg. L'un des défis sera donc de réduire la masse  embarquée : il faudra faire hyper léger pour la superstructure et le mobilier.

 

Il est prévu que ce bateau solaire puisse non seulement circuler sur les cours d'eau (rivières, canaux) mais aussi faire du cabotage en mer.

 

Le catamaran solaire s'inscrit dans un plus vaste projet, où le bateau serait à quai en contrebas du terrain de notre future maison solaire :

 Maison solaire + Catamaran solaire - vue est

Reproductibilité

 

Uniquement validés par une courte expérience, les choix techniques et le montage des équipements électriques et solaires sur Bat' Sol' ne sauraient constituer une garantie de sécurité.

Vous pouvez parfaitement vous lancer vous aussi dans l'aventure en utilisant les informations recueillies sur ce site Internet, mais ni La Maison du Soleil ni Jean-Paul Blugeon ne pourront être tenus responsables d'éventuels ennuis résultant de leur mise en œuvre.

Comment ça marche ?

Schéma - Principe bateau solaire

 

Les capteurs photovoltaïques convertissent la lumière solaire en électricité basse tension continue.

 

Ils chargent la batterie dont la tension est équivalente : ici, 24 volts.

 

Le régulateur solaire sert d'intermédiaire : il protège la batterie des surcharges en tension, très préjudiciables à sa longévité. La technologie MPPT (voir fiche technique du régulateur) optimise la courbe de charge et réduit le temps de recharge.

 

Le moteur électrique est connecté à la batterie, par l'intermédiaire de câbles de forte section (ici, 25 mm2) pour minimiser les pertes électriques à pleine puissance : le courant qui y transite atteint alors 90 ampères ! Un boitier permet de commander le moteur à distance : marche avant/arrière, puissance. Il indique  la tension de la batterie, son état de charge, l'autonomie restante, la puissance absorbée par le moteur, ainsi que la vitesse réelle du bateau, grâce à un GPS.

 

Pour simplifier leur montage, les capteurs sont posés à plat. Un système d'orientation au soleil permettrait certes d'augmenter de 30% leur production, surtout en saisons intermédiaires - printemps/automne - où le soleil est plus bas dans le ciel. Mais l'augmentation de la complexité technique, du poids et de la prise au vent rendent cette option peu recommandable. Le plus important est que les capteurs ne subissent aucun ombrage lié à la structure du bateau, ce qui ferait chuter leur production. Fixés sur un châssis en hauteur leur offre cette configuration et permet aux passagers du bateau de bénéficier d'un large parasol-parapluie !

 

Dans l'idéal, les batteries ne devraient servir que de "tampon" entre les capteurs et le moteur. En effet, celui-ci ne pourrait pas fonctionner correctement, branché directement aux capteurs : la chute de tension, même à faible puissance, enclencherait la sécurité "basse tension" et arrêterait rapidement ce dernier.

Par ailleurs, le soleil est rarement assez fort pour fournir au moteur une puissance suffisante dans certaines circonstances, il peut même être caché par des nuages.

Il convient donc de disposer d'une réserve d'électricité pour pallier les carences en soleil ou pour manœuvrer le bateau à la nuit tombante...

 

Le bateau solaire est donc avant tout un bateau électrique, avec un plus un système de recharge solaire qui augmente considérablement son autonomie et son rayon d'action. Lors d'une journée d'été bien ensoleillée et à condition de rester à la vitesse modérée de 5-6 km/h (promenade tranquille, permettant de bien apprécier la nature environnante et de ne pas déranger la faune) il est possible de se déplacer toute la journée sans vider la batterie.

 

Un chargeur "réseau" est également là en secours, pour une recharge au ponton, à partir d'une prise de courant. Une bonne gestion de l'énergie (surtout en été) doit éviter d'y avoir recours.

Le "cahier des charges"

 

Voici la liste des contraintes, autres que budgétaires, qui ont conditionné des choix techniques :

  • pas de permis bateau (fluvial) donc moteur de moins de 4,5 kW (6 CV)
  • pas de permis EB, donc PTAC (Poids Total Autorisé en Charge) de la remorque inférieur à 750 kg : ici on est limité à 650 kg (remorque freinée Mécanorun) ce qui oblige à retirer les capteurs et les batteries lors des déplacements...)
  • moteur électrique "hors-bord" suffisamment puissant pour mouvoir un bateau monocoque de 800 kg (sans les passagers) à une vitesse moyenne de 6-7 km/h
  • surface disponible en "toiture" pour les capteurs photovoltaïques (sans dépasser les cotes longueur-largeur du bateau) : 8 m2 (ici, le panneau solaire fait 5,5 m2)
  • puissance crête du panneau photovoltaïque équivalente à la moitié de la puissance maxi du moteur (ici, on a 960 Wc pour un moteur de 2000 W) et de poids minimal (idéalement capteurs minces, mais beaucoup trop chers) : donc capteurs à haut rendement (ici, 18%)
  • poids minimal pour les batteries, tout en restant au plomb (lithium beaucoup trop cher) : donc batteries technologie AGM et acceptant à la fois de forts courants de décharge et des décharges jusqu'à 80% sans détérioration, avec une autonomie d'environ 1 heure à pleine puissance du moteur, sans soleil

Les choix de capteurs, moteur et batterie ont essentiellement répondu à une démarche "intuitive" et aux essais effectués sur mes deux premiers petits bateaux solaires ( voir A l'origine du projet). Ces choix se sont heureusement révélés pertinents, comme en attestent les essais de Bat' Sol' en conditions réelles : voir 5 juillet 2011 - Essai en configuration "solaire".

Le bateau

Shetland 498 profil

C'est un Shetland 498, un petit sloop "pêche-promenade" d'origine anglaise. Bien qu'âgé de 33 ans (mise en circulation en juillet 1978) il est en excellent état : l'expertise d'octobre 2009 indique un bon état général de la coque en polyester stratifié.

 

Caractéristiques :

- longueur : 4,95 m

- largeur : 2,04 m

- bau maxi : 1,82 m

- jauge brute : 2,85 tonneaux

- poids vide : 420 kg

- tirant d'eau : 0,37 m

- cabine fermée équipée de 2 couchettes

- poste de pilotage avec commande de direction par volant et vérin hydraulique

 

Ce bateau est normalement prévu pour être propulsé par un moteur hors-bord de 20 à 70 CV, ce qui ne sera pas le cas en version "solaire" : le moteur électrique retenu a une puissance de propulsion équivalente à un 6 CV thermique...

 

Lors de l'achat en mai 2011, le Shetland était livré sans moteur et avec une remorque freinée Mecanorun type "route/mise à l'eau".

 

De par sa largeur importante et sa carène de type "mini trimaran", la coque est assez stable en roulis, comme l'a attesté le test sur l'eau du 5 juillet 2011 (voir photo ci-dessous).

Carène Shetland 498

Le matériel électrique

Matériel pour Bat' Sol'Matériel nécessaire à la "solarisation" du Shetland

 

De la haute technologie, avec des performances élevées :

 

 - 4 capteurs Sanyo HIT-H240 "hétérojonction", à haut rendement (17,3%) - 4 x 240 Wc (watts crête) = 960 Wc, surface totale 5,5 m2, poids total 68 kg

Fiche technique du capteur Sanyo HIT-H240

 

- régulateur solaire Victron Blue Solar MPPT 12-24 40 à haut rendement de recharge batterie (technologie MPPT - Maximum Power Point Tracker = recherche du point de puissance max du capteur solaire)

Fiche technique du régulateur Victron

 

- 4 batteries plomb étanche (technologie AGM) Optima Blue top, en branchement série/parallèle (24 V - 150 Ah)

Fiche technique de la batterie Optima

Test comparatif de la batterie Optima

 

- moteur hors-bord électrique Torqeedo Cruise 2.0R, puissance 2 000 W, rendement 49% (presque 2 x mieux qu'un moteur thermique), poids 17 kg

Catalogue Torqeedo 2011

 

Capteur photovoltaïque Sanyo HIT

 

 

Capteur Capteurs vus par en-dessous Sanyo HIT, à cellules hexagonales


Capteurs vus par en-dessous + boite de dérivation intermédiaire

 

Batterie tribord + vérin de commande de direction

Batterie tribord+ vérin de commande de directionDistribution electrique batteries-moteur

 

Distribution électrique batteries-moteur, avec coupe-circuit moteur

 

Tableau de bord avec voltmètre batterie, ampèremètre capteurs, compteur horaire moteur, fenêtre sur régulateur solaire (en cabine) et boitier de commande moteur.Tableau de bord

 

 

Tableau électrique cabine

 

- Tableau électrique (à l'arrière du tableau de bord, en cabine) avec régulateur solaire (derrière le chargeur de batterie sur réseau), convertisseur 24/12V, autoradio, coupe-circuits capteurs/batterie, fusibles des circuits 12V, prise 12V, arrière des instruments de mesure (ampèremètre, voltmètre...)

 

Moteur Torqeedo Cruise 2.0

Moteur Toqeedo Cruise 2.0

Le budget

 

A l'exception du bateau (datant de 1978 et acquis d'occasion) tout le matériel a été acheté neuf.


Les dépenses totales se sont élevées à 12 000 €.


Certains équipements électriques ont bénéficié de remises :

- moteur : 600 € (20%)

- capteurs : 500 € (20%)

- batteries : 100 € (10%)

Sans ces remises, Bat' Sol' aurait coûté environ 13 000 €.

 

Voici le montant des dépenses et la répartition par poste :

Camembert prix bateau solaireLégende prix bateau solaire

Fournisseurs du matériel électrique

 

Capteurs Sanyo - régulateur Victron

Plein sud Charente maritime

8 rue Jean Jaurès  17430 Tonnay Charente

05 46 84 33 23      

contact17@pleinsud-solaire.com

www.pleinsud-solaire.com

 

Batteries Optima

Eco Batteries SERVICE

ZA des Pêcheurs d'Islande

4 bis rue de Paimpol  17300 Rochefort

05 46 88 24 72    www.achatbatterie.fr

 

Moteur Torqeedo

Techboat.com

399 route des étangs

40120 Lacquy

05 47 74 99 74    www.techboat.com

Sites Internet à visiter

 

Aequus Boat

Constructeur français de bateaux solaires

www.aequusboats.com

 

Alize Electronic

Conception, construction et vente de bateaux solaires

www.alize-electronic.fr

 

Constucteurs suisses de bateaux solaires

www.grove-boats.com

http://solarly.ch/liens.htm

 

Concept Hélios Propulsion

www.bateauxsolaires.org 

 

Solair'OP

Association

www.bateaux-solaires.fr

 

AFBE

Association Française pour le Bateau Electrique (partenaire d'EDF...)

www.bateau-electrique.com

 

AVERE-FRANCE

Association pour le développement du transport et de la mobilité électrique

www.france-mobilite-electrique.org

 

Blog sur les moteurs Torqeedo et la motorisation électrique pour bateaux

www.hors-bord-electrique.com

 

Magazine Fluvial

www.fluvialnet.com