Groupe électrogène ONAN 1500 tours - 7,5KW.

Groupe, éolienne, panneau solaire et cie…

Energie à Bord

GROUPE ELECTROGENE


Le groupe électrogène, c'est un oasis de bons ampères, la source de tout le confort à bord. Grâce à lui, il est possible d'embarquer le confort domestique méprisé par le plaisancier du week-end et le bouffeur d'écoutes, mais envié par le live aboard yachtie.


Deux grandes familles :


  • le groupe à essence portable : c’est parfois la plaie des mouillages. Ces skippers là choisissent souvent d'aller se balader à terre pour laisser les autres bateaux au mouillage profiter de l'ambiance sonore … Le 4 temps est aujourd’hui plus silencieux que l’ancien 2 temps. Comme il doit fonctionner à l'extérieur, sa puissance sera limitée par sa manipulation, c'est à dire son poids. On parle ici de maximum 2 Kw, ce qui est suffisant pour toutes les applications ponctuelles et même l'alimentation d'un chargeur de quai en dépannage. Il peut être utile sur les petits bateaux de voyage.

Vue générale du montage. Noter les 3 trous en avant du moteur pour l’arrivée d’air frais.

Vue de détail extracteur et arrivée gaz échappement dans cheminée évacuation.

Vue du dessus. Le raccordement de l’échappement apparaît plus clairement.

Voici un exemple exceptionnel, réalisé par Antoine sur «Shana» son bateau en alu. Il s’agit d’un groupe portable à essence de marque Honda (moteurs de qualité), d’une puissance de 2.400W (type générateur de chantier).


Le groupe 4 temps a été placé sous le lit de la cabine avant dans un coffre fait sur mesure et insonorisé. L’air frais est pris dans la cabine avant, au travers de 3 trous percés sur le socle du groupe. En usage, le capot de pont est entrouvert pour assurer un bon tirage.


Pour ventiler correctement le coffre fermé lorsque le groupe tourne, un gros extracteur métallique 220V est monté sur la cloison avant (Castorama, type VMC). Il aspire l'air chaud dégagé par le générateur dans coffre et renouvelle l’air frais en le prenant dans la cabine avant. Cet air est pulsé dans une cheminée verticale qui est ici située dans la baille à mouillage, située juste en avant de ce coffre. Elle est obturée sur le pont quand le groupe ne sert pas (passe-coque échappement chez fabricants chauffages marins).


L’échappement du groupe a été prolongé par un tuyau flexible inox (également chez fabricants chauffages marins). Il se raccorde à mi hauteur dans la cheminée d’extraction d’air dont question au § avant. L’air pulsé emmène rapidement les gaz d’échappement à l’extérieur.


Le 220V qui alimente le ventilateur vient directement du groupe. Le carburant du groupe est de l’essence pure, identique à celle du moteur HB 4 temps. Le groupe pèse +- 50 kg à vide.


Ce groupe sert à des usages ponctuels (lave-linge – gros outillage). Il n’est pas adapté à de longues utilisations (pas recharge régulière de batteries). Le principal avantage est de l’avoir prêt à fonctionner en permanence. Le coût d’une telle installation est bien inférieure à un groupe 3000 tours (le prix du groupe fin 2008 =1000€ + la quincaillerie de montage et le ventilo). Elle est toutefois réservée à des bricoleurs habiles.

Pas de limites, mais pour bien en profiter, il faut soigner l'installation : montage sur des silentblocs bien absorbants, insonorisation en cocon ou en coffre moussé. Pour réduire le bruit d'échappement, un séparateur eau-gaz est facile à installer et efficace. Ne pas monter la sortie de l'eau à 50 cm au-dessus de la flottaison ! Mais à moins de 10 cm (cela évite également l'envie d'uriner). Le montage, s'il est à la portée d'un amateur éclairé, reste plutôt du domaine du professionnel.


Pour un usage grande croisière, il faut choisir si possible, un groupe qui tourne à 1500 T/m. Robustes, silencieux, ils fournissent de 5000 Watts à plusieurs dizaines de milliers de Watts. Le choix se fera en fonction de la puissance à débiter en même temps sur le bateau. La climatisation sur certains bateaux sera le plus gros consommateur de 220V et nécessitera facilement 5 à 6000 W à elle seule. Charger les batteries en même temps que dessaler de l'eau et faire une lessive, pompera déjà 5000 W. Dans ce cas, un groupe de 6000 W sera nécessaire.


Il y a également les groupes qui tournent à 3000 T/m, de dimensions plus réduites et plus légers, ils conviennent si l’on manque de place. Ils sont cependant plus bruyants et ont une longévité inférieure à la famille des 1500 T/m et ne sont pas destinés à tourner plusieurs heures par jour durant toute l'année.


Je préfère les groupes au bobinage refroidi par air plutôt que par eau. Ceci pour éviter les inévitables fuites qui arrivent dans la vie du groupe. Certains types de groupe permettent également une bonne surcharge au démarrage d'un gros consommateur (synchrone). Ceci peut être utile dans le cas d'un petit groupe devant démarrer un gros moteur électrique (gros dessal). Les bonnes marques de groupe 1500 T/m sont toutes US : Westerbeck, Northern Light, Kohler, Onan.


Je citerai pour info le Northern Lights M673L3G qui débite 5 Kw -1500 T/m pour un encombrement assez réduit (images ci-dessus = 69 x 43 x 51 cm - 168 Kg - importé par Navigair à Antibes mais distribué sur l’Hexagone).


Ou encore le très populaire italien PAGURO 4 SY (ci-dessous) que l'on retrouve sur beaucoup de bateaux de voyage. Il tourne à 3000 T/m pour 3,5Kw. Encombrement très réduit même avec son cocon insonorisant, entretien mécanique très facile. Trouve sa place sur pratiquement tous les bateaux.


Citons également les groupes à régime variable qui tournent plus ou moins rapidement suivant la puissance demandée. Pas mal pour le bruit et la longévité.

La Génératrice Yanmar KMG65E (images ci-dessous) : un sytème hybride, mais très malin est proposé par Yanmar. Si vous êtes l'heureux futur propriétaire d'un 3JH4 (39CV) ou d'un 4JH4 (54CV), Vous pouvez faire placer une "entretoise électrique" entre le moteur et l'inverseur. D'une épaisseur de +-10 cm, cette génératrice produit 3 KVA (3JH4) ou 2 x 3 KVA (4JH4). Indépendamment des tours moteur, cet équipement produit du 220V alternatif, avec une fréquence sinusoïdale de 50 Hz. Seule la puissance disponible varie avec le régime moteur : déjà 1000 W à 1000 T/m, la pleine puissance est atteinte à 2200 T/m.


Pas besoin de groupe électrogène. Au ralenti, vous pouvez charger vos batteries avec le chargeur de bord, bien plus efficace que l'alternateur. Ce système n'est pas entièrement nouveau. Il existe depuis une quinzaine d'années des alternateurs + boitier qui produisent quelques KW en 220 V AC, mais son intégration dans le corps du moteur est assez élégante. C'est une option qu'il faut commander avec votre moteur neuf, donc pensez à en parler à temps au chantier qui construit votre bateau.


Vivement que ce système s'étende aux autres moteurs du constructeur. 

Eolienne Aerogen 4 : production modeste mais en silence …

EOLIENNES


Cet accessoire se retrouve sur 80% des bateaux de grande croisière. Je le trouve intéressant si bien installé, car c'est une source gratuite d'énergie. En région tropicale, on manque rarement de vent.


Il ne faut pas lésiner sur la taille de l'éolienne, et se baser sur sa production à 15 nœuds de vent. Les super-débits à 25 noeuds nous intéressent peu. Le régulateur de charge est un accessoire indispensable. Il évite de faire griller la batterie si celle-ci est pleine et que l'éolienne débite toujours à plein rendement. Le courant alors produit sera dissipé par une grosse résistance en cale. Bien calculer également la section du câble qui la relie aux batteries afin de ne pas faire trop chuter la tension de sortie. Celle-ci est parfois réglable sur le régulateur.


La fixation de l'éolienne doit être soignée. Souvent installée sur la poupe du bateau, elle subit de gros mouvements au près. Le mâtereau doit être bien étayé. Un arceau arrière permet de l'installer facilement. Deux éoliennes à chaque extrémité de l'arceau donnent une allure "tourdumondiste paré à tout" au bateau.


Nous avons une Air X 400 d'Air Marine (équivalent de la Silentwind). Vous la connaissez certainement, une 3 pales avec un look d'enfer et un bruit de la même origine. Elle est montée sur un mâtereau posé sur le tableau arrière et rigidifié par des jambes de force. Le rendement est très bon, mais le bruit peut être agaçant à la longue. Pour couper court à toute hausse de ton, un interrupteur au pied de ma couchette permet de la mettre en court-circuit, mais on ne l'entend absolument pas à l'intérieur du bateau. A l'usage, en navigation, elle n'est pas gênante. C'est parfois moins agréable au mouillage. Comme ce n'est qu'un appoint, on la coupe, surtout s'il y a des voisins. L’Aerogen 6 est plus silencieuse et a aussi un bon rendement. L’ATM D400 a très bonne réputation.

Air X Wind

Il est clair qu'aux allures portantes, vous ne tirerez rien de vraiment bon de cet accessoire qui mérite toutefois sa place sur tous les bateaux de voyage. Il nous est arrivé à plusieurs reprises de compenser totalement la consommation du bord (inclus congelo, frigo, pilote, tricolore, électronique, etc...) avec des conditions de vent autour de 25 noeuds réels au bon plein. Sinon, elle se contente de réduire le temps de fonctionnement du groupe. Aux mouillages bien ventés, c'est la même chose.

Support pivotant sur la rambarde pour panneau solaire.

PANNEAUX SOLAIRES


Les cellules monocristallines semblent être les plus performantes aujourd’hui avec des rendements de 13 à 19% pour les meilleures. Voir UniTeck-UniSun ou SunPower.


La technologie «Back Contact» permet d’obtenir des panneaux plus compacts pour une même puissance en rejetant les contacts entre cellules au dos du panneaux.


Le montage des panneaux se fait toujours avec un régulateur (de préférence en technologie MPPT) entre panneaux et batteries.


Le prix des panneaux s’est bien démocratisé ces dernières années et gageons que des progrès vont continuer à rendre plus intéressant ce type de recharge de nos batteries.


Sur notre dernier bateau, nous avons 2 x 150 W UniTeck-UniSun qui débitent en été en mer du Nord jusqu’à 200W au total. Ce sera certainement plus pendant plus longtemps en Méditerranée ou sous les tropiques.


Sur un bateau de voyage 2 panneaux de 80 W semblent être le minimum héliosyndical. A partir de 200 W, on devient pratiquement autosuffisant.


Sous les tropiques, notre camarade cata NOUCHKA était autosuffisant avec 4 panneaux de 50 W. En début d'après-midi, les batteries étaient chargées et le congélateur bien froid.


Sur les monocoques, l'arceau arrière en accueille facilement 2 voire 4 mais cela devient assez laid. Au-dessus du bimini de toile, on peut en fixer 2, mais le bimini devient alors fixe … Un montage intéressant est les panneaux articulés sur la filière à hauteur du cockpit. Au mouillage (ou en navigation ?), ils sont maintenus horizontalement avec une béquille. La firme MPI vend un accessoire très pratique pour ce type de fixation (gamme Fast Install ci-dessous). Il en existe d'autres.


Les catas sont naturellement bien architecturés pour recevoir des panneaux sur le bimini en dur ou sur l'arceau arrière. Le tout sans gêner la visibilité, ni l'esthétisme du bateau. Catana livre en standard 4 panneaux et on peut en option en rajouter plusieurs.


D'autres se contentent très simplement de sortir 2 panneaux de 100 W au mouillage et de les installer à plat pont.

FAST INSTALL

Alternateur d’arbre bien dégagé avec la poulie montée sur le tourteau.

ALTERNATEURS D'ARBRE


D'après certains journalistes, c'est le moyen en énergie gratuite le plus performant en ampères produits par euros investis. Plusieurs bateaux amis en possèdent et sont enchantés du système.


Il faut cependant avoir la place disponible autour de son arbre d'hélice pour y installer une poulie de 25 cm de diamètre et bricoler des fixations sur le moteur pour recevoir l'alternateur spécifique. (*voir ci-dessous).


Le moteur au point mort laisse tourner librement l'hélice qui entraîne l'arbre et donc l'alternateur d'arbre. Cela fait un peu de bruit et diminue un peu la vitesse du bateau sous voile (rien n'est vraiment gratuit). Si les batteries sont chargées, on passe la marche arrière pour bloquer l'hélice.


Il faut toutefois s'informer auprès du constructeur du moteur pour voir si l'embrayage permet de laisser tourner l'arbre, moteur éteint. Sur les embrayages hydrauliques (à huile), le montage est plus compliqué, car il faut maintenir les mâchoires du frein à disque ouvertes durant l'utilisation de l'alternateur d'arbre. A laisser faire par un spécialiste.


Evidemment, cela ne marche qu'en avançant sous voiles... Rien ne se passe au mouillage.


* Un lecteur précise ceci :

Bonjour, votre site bien fait m'oblige à corriger une "erreur" :-)). La poulie ne se positionne pas sur l'arbre d'hélice, mais sur le "tourteau" !

Le rendement (sous 12 V) est de 4 a 8 Amp/h de 5 à 7 N sous voile et de 20 à 25 Amp/h au moteur. Ayant a bord en plus une Aérogen 6 et 4 panneaux solaires de 60 W (ceinture, bretelles et porte jarretelles),  je peux donner les meilleurs producteurs énergie. Dans l'ordre ...


En navigation hauturière (jour et nuit) :

  • Alternateur d'arbre d'hélice.
  • Panneaux solaires (même dans le golfe de Gascogne).
  • Eolienne.


Au mouillage :

  • Panneaux solaires.
  • Eolienne.
  • Alternateur ... même dans une rivière, ou avec un courant :-))


Chacun de mes producteurs d'énergie est surveillé par un ampèremètre dédié :

  • 1 pour l'éolienne (le mauvais élève quand au coût et au rendement).
  • 2 pour les panneaux solaires par groupes de 2.
  • 1 pour l'alternateur.


Amicalement Francis 

ALTERNATEURS A HELICE TRACTEE ET HYDROGENERATEURS


Lorsqu'il n'est pas possible d'installer un alternateur d'arbre, il reste la solution de l'hélice tractée qui entraîne un alternateur.


Aquagen en propose depuis plusieurs années. L'alternateur dans son carter étanche est brêlé dans le balcon arrière. Il est entraîné par une hélice qui tourne autour d'un bout à une vingtaine de mètres derrière le bateau. Les Aquagen existe en 2 modèles (4 et 6) en 12 ou 24V. Voici le lien vers les spécifications des Aquagen 4 et 6.

AQUAGEN TRUC : c'est souvent la galère pour remonter l'hélice d'un hydrogénérateur tracté. Voici un truc tout simple pour stopper tout entortillement : fendre un entonnoir plastique en deux dans le sens de la longueur, le poser sur le bout de remorquage de l'hydrogénérateur, le laisser filer à l'eau >> il va glisser jusqu'à l'hélice qui va stopper sa rotation. On pourra aisément remonter le tout.


Dans une autre gamme de performance (et de prix), Watt and Sea propose des modèles issus de la course au large. Il s'agit ici d'une embase type moteur HB située sur le tableau arrière. Au repos, l'embase est pivotée vers le haut. Le rendement est exceptionnel (10A sous 12 V à 5 noeuds). La plupart des bateaux de course océanique en possède et la fiabilité semble au rendez-vous.

Voici d’autres hydrogénérateurs sur même principe :


PILE A COMBUSTIBLE


Ce sujet est traité à part dans le chapitre éponyme.

Dernière mise à jour de l’article : décembre 2019

Dernières MàJ du site :  NOVEMBRE 2020

patrick@amelcaramel.net