propulsion electrique
publié le 17 Mai 2014 22:27
existe t il des moteurs électriques capables de propulser un voilier de moins de 4 tonnes, dérive relevée, sur un plan d'eau tel qu'un canal.
Sachant que les manoeuvres, démarrage, passages d'écluses en particulier se feraient au moteur diesel. Est ce utopique ?
Sachant que les manoeuvres, démarrage, passages d'écluses en particulier se feraient au moteur diesel. Est ce utopique ?
Bonjour Henry et bonjour à tous,
La réponse est oui voir les bateaux passagers électriques :
http://www.alternativesenergies.com/faq_fr.html
Mais est-ce transposable à un voilier non conçu à l'origine pour ce type de propulsion ?
2 catégories de batteries : 100 kWh en technologie NiCd et 200 kWh en technologie LifePo4 le parc représente 15% du poids total du navire
les coûts de l’énergie batterie et de l’énergie carburant fossile sont actuellement très proches en prenant un amortissement du parc sur 5 ans
Aucune indication de coûts sur les mix des recharges de batteries : quai, photovoltaïque et groupe électrogène
Les cellules photovoltaïques sont en mesure de produire entre 200Wh/m² par jour et 1000Wh/m² par jour selon la technologie (mono ou poly cristallin)
Bien cordialement
La réponse est OUI et pas seulement sur un canal : j'ai une motorisation inboard de 10kw sur mon voilier de 4 tonnes alimenté par un pack batteries lithium fer phosfate de 360A/H pesant 160kg et équivalent en puissance à mon ancien 25cv . Ce pack est rechargeable lorsque je navigue à la voile par une hélice EWOL entre autre . Plus de pleins G.O. ou essence et surtout plus de maintenance !
Bjr , quel est le cout du tel installation??
merci pour vos réponses.
L'intérêt serait ponctuel, le moteur diesel inboard, 18cv, ne mérite pas d'être remplacé.
Je projette de relier la Bretagne à la Méditerranée par le canal du midi, AR, mais la perspective de 6 à 8 h de moteur par jour m'effraie.
Alors que le relais pris par le moteur électrique, dès le bateau lancé, ce serait sympa !
L'idéal (existe t il?) serait de louer un moteur hors bord électrique, avec les batteries, pour le temps du parcours.
Je rêve ?
Bonjour Romarin1,
Merci pour vos informations pourquoi précisez-vous l'hélice EWOL qui est une hélice à pas variable et pas un alternateur d'arbre d'hélice ?
Quelle tension moteur électrique et quelle autonomie batteries pour propulsion électrique ?
Cordialement
bonsoir,
Je vais essayer de répondre aux quelques questions posées . L'hélice EWOL change de forme si je m'en sers en propulsion ou en régénération et si mes batteries sont pleines je peux la mettre en drapeau quand je navigue sous voile (je n'ai pas d'alternateur puisque je n'ai pas de moteur thermique)
La tension de l'installation est en 48v . L'autonomie dépend de ma vitesse et de l'état de la mer mais je puis affirmer que j'ai autant d'autonomie qu'avec mon HB 25cv et 100l d'essence sauf que je ne pouvais pas faire le plein en mer . Là je recharge en permanence : avec l'hélice et l'eolienne s'il ya du vent et s'il y a du soleil avec le panneau , au port avec le chargeur .
Question coût le moteur électrique est environ au même prix que le moteur diésel . Il faut rajouter le coût des batteries qui varie en fonction de leur capacité et de leur technologie .
Bonjour Romarin1 et bonjour à tous,
Quand l'arbre porte-hélice tourne à l'envers et que l'hélice est en configuration marche avant, le moteur électrique devient génératice.
10kW pour une tension de 48 V donne 208 A avec un coef de sécurité de 1,7, pour un pack batteries de 360 Ah, l'autonomie de fonctionnement est de 1 heure à pleine puissance sans recharge concomitante, est ce exact ou disposez-vous de plusieurs packs de batteries comme celui-là ?
Bien cordialement
Bonjour,
Il ne faut pas tirer de conclusions purement théoriques . Le Romarin est un voilier et je m'en sers comme tel . Je navigue à la voile à 80% . D'autre part le raisonnement est totalement différent en traversée de plusieurs centaines de milles et en navigation cotière avec escale dans un port tous les soirs . Il m'est arrivé sans vent de naviguer au moteur une journée entière . Je ne cherche pas à faire de la vitesse au moteur avec mon voilier ! Une vitesse entre 3 et 5 noeuds me suffit largement . Et il est bien rare même en Méditerrannée l'été de ne pas trouver un petit souffle à un moment ou à un autre et pouvoir me déhaler à l'aide d'un drifteur + moteur et de ne consommer quasi rien. Lorsque vous aurez essayé on pourra en rediscuter . Il ya une marge énorme entre la théorie et la réalité ...et la façon de naviguer.
Pour l'hélice c'est le contraire : l'hélice en configuration marche arrière régénère le pack batteries par l'intermédiaire du moteur . Si ça vous intéresse venez donc essayer mon voilier à La Rochelle au Grand Pavois . Bien cordialement.
Merci Romarin1 pour vos explications, je vous répondrai en MP.
Bien cordialement
J'en déduis qu'une propulsion electrique hors-bord, ne peut s'envisager sur un voilier de 4 tonnes, en eaux intérieures.
Si pas de problème avec un hors-bord électrique genre Torquedo 8kw d'autant que sur un canal il n'y a pas de vagues mais il faudra s'assurer qu'il y a suffisament de bornes électriques pour recharger de temps en temps .
1. il me semble que l'hélice EWOL est une hélice à mise en drapeau automatique et non une hélice à pas variable alors comment se fait-il qu'elle tourne en hydrogénérateur ? Quel modèle exact d'hélice?
2. Comment se fait il que un moteur de 10 Kw soit aussi efficace qu'un diesel de 25 CV soit 18 Kw
Les kilowatts sont-ils soumis à un facteur affectif ?
Merci d'éclairer ma lanterne.
Roger
Je reconnais là la perspicacité de Roger !
1- L'hélice EWOL type E3 ne fait pas que se mettre en drapeau , elle peut également changer de forme si on est en propulsion avant ou en régénération pack batteries ou propulsion arrière .
2- Tout simplement parce qu'on ne peut pas comparer un moteur thermique (rendement 35-40%) à un moteur électrique (rendement 90%) en se servant des grilles de correspondances entre cv et kw .
Le moteur thermique en question était un HB de 25 cv essence (qui était très efficace en particulier lors des manoeuvres car orientable ).
On peut comparer cependant à la pratique la vitesse obtenue, l'acceleration, les manoeuvres ,la marche arrière, la distance pour arreter le bateau...
je veux bien croire qu'un moteur inboard de 10 KW pousse la même chose qu'un HB de 18 KW (25CV petite hélice qui brasse de l'eau.
Mais pour ce qui est de la puissance du moteur diesel ou essence de 18 Kw (25 CV) il s'agit bien de la puissance mécanique en sortie du moteur. La puissance consommée en carburant compte tenu d'un rendement de 20% sera elle 90 Kw.
Pour ce qui est de la puissance du moteur électrique il s'agit bien par convention de la puissance consommée. A noter qu'un moteur de 10 Kw peut très bien donner durant 1 ou 2 minutes 15 Kw si l'électronique de commande le permet.
Pour pousser votre bateau à 3 à 4 noeuds par calme plat certainement que 1 Kw suffit et la avantage au moteur électrique qui, a puissance réduite, a un excellent rendement.
Mais evidemment comme mentionné plus haut si vous devez pousser 10 Kw, avec votre pak de batterie vous ne durerez que à peine plus 1 heure, (2x moins si votre pak batterie était au Pb)
Donc oui au tout électrique à condition de bien connaitre les limites d'autonomie à pleine puissance.
Roger
Roger, on n'est pas dans des croyances . N'affirmez pas des choses que vous n'avez pas expérimentées. Laissez votre calculette et naviguez sur un voilier à propulsion électrique et après seulement on pourra en reparler sur des bases réeelles . Je reste à disposition pour faire partager mon expérience avec ceux qui s'intéressent au concept et répondre aux questions dans la mesure du possible .
Le diesel a un potentiel énergétique tellement énorme qu'il risque bien de garder une place prépondérante dans la propulsion pendant bien des années.... 1 litre de diesel contient 10 KWh et pour stocker l'équivalent il faut 330 Kg de batteries au plomb, 150 Kg de batterie Lithium.
Ce n'est pas une croyance, c'est malheureusement une réalité physique incontournable.
Le moteur électrique ayant un rendement 5x meilleur qu' un moteur diesel le résultat et que pour remplacer 1Litre de diesel il faut tout de même encore 30 Kg de batteries Lithium.
Sur mon voilier de 12m 12 tonnes j'ai 350 Litres de diesel (4 jours d'autonomie par calme à 5 n?uds) que je devrais donc remplacer pour avoir la même autonomie par 350x30 = plus de 10 tonnes de batteries au Lithium !!!!!!
Et le prix !!!! 12 Volts 50 Ah = 600 Wh coute 1500 euros; en lithium soyons généreux, comptons 3000 cycles de durée de vie ce qui nous donne donc 0,5 euros pour 600Wh 600Wh ne représentant que 0,06 litre de diesel; notre stockage au lithium pour l'équivalent diesel nous coutera: 10000/600x0,5 =8,33 euros le litre !!! Seulement pour l'usure des batteries! et cette électricité il faut aussi la produire (peut-être avec du diesel?) et la payer........ en France env 0,2 euros le KWh soit 2 euros l'équivalent du litre de diesel. Total: 10,33 Euros le litre .....
Les voitures ou bateaux à propulsion par moteur thermiques ont encore de l'avenir !!!! Cela démontre bien que, pour le moment, propulser un bateau avec batteries et moteur électrique est surtout une question de philosophie ...... Cela changera dès que l'on pourra stocker 10x plus que dans le lithium et à bas prix, il y a des développements prometteurs avec le sucre.
Roger
http://www.manicore.com/documentation/stockage.html
Bonjour,
voilà un sujet trés intéressant que je me permets de relancer! A mons sens, et sans rentrer dans des considérations techniques
compliquées mais néamoins justes, la tehnologie électrique propose des solutions tout à fait intéressantes pour les petites, voire
moyennes unités. Comme le précise Romarin, pour ceux qui pratiquent la "voile pure", c.a.d. qui ont une approche sensible de leurs
choix de navigation, et pour lesquels le moteur est dans le meilleur des cas un aide à la navigation, ce choix me parait tout à fait
judicieux à adopter. Le cout de l'installation peut ètre encore aujourd'hui un frein au développement de cette technologie, mais les
progrès sont réels, et pour ma part, propriétaire d'un 25 pieds, je vais me pencher sur la question!
Merci à tous les contributeurs pour leurs avis éclairés.
Et le débat est fort interessant, espérons que les technologies évolueront vite pour nous permettre une navigation silencieuse et non polluante, comme nos voiles, quand celles-ci s'affalent, faute de vent.
Mais pour de petites unités, ce serait le bonheur de pouvoir louer un moteur electrique HB, et quelques batteries, en Gironde, pour les restituer à Sète et vice-versa.
Il y a un business à créer, si c'est techniquement possible !
Bien sûr, notre bon vieux diesel se chargerait des phases de manoeuvres particulièrement énergivores (ecluses, démarrages etc....)
Bonjour Henry et bonjour à tous,
Après quelques recherches, je peux vous apporter les informations complémentaires suivantes. Si votre voilier ne dépasse pas 4 t, un hors-bord de 9 Ch. électrique en 48 V / 85 A peut convenir mais 4 problèmes sont à résoudre :
- il faut un certain temps pour casser l'erre avec un HB de cette puissance et un voilier de 4 t donc à l'approche de l'écluse, utiliser le moteur IB
- implanter une chaise support à bascule le plus prêt possible de l'axe, prévoir le réglage de l'immersion de l'hélice selon les données du constructeur
- définir la durée journalière de fonctionnement du HB pour déterminer les caractéristiques des batteries à embarquer
- à ma connaissance, pas de location de l'équipement en Gironde
Bien cordialement
Désolé de jouer au contradicteur..... Mais 48 Volts 85 A cela fait 4080 Watts soit ( 1CV= 735,5 Watts) 5,55 CV et non pas 9 !!!!!
Etant donné la dificulté de stocker l' électricité je pense qu'une propulsion électrique est valable non pas pour parcourir une grandes distance mais bien pour de courts trajets même avec de la puissance.
J'envisage de motoriser mon annexe ainsi. Couple de pointe important permettant de déjauger, bon rendement à vitesse max.
les trajets en annexe étant courts (2-10 minutes ?) pas de problème pour avoir les batteries suffisantes et surtout instalation solaire de mon bateau permettant de recharger la batterie de l'annexe.
Une baterie lithium 50 Ah 12 Volts à 1500 euros (600Wh) permet déja de faire tourne le moteur ci dessus à fond durand 8 minutes.
Même avec une annexe on est jamais à fond et on aura alors peut-être 15 à 20 minutes d'autonomie.
PS. Je suis actuellement sur le Lac Léman (notre eau potable) et les moteurs 2 temps seront interdits dès 2017
Roger
Bonjour Roger,
Vous ne jouez pas au contradicteur, vous êtes dans la logique de nos calculs sauf que ce constructeur pour se démarquer commercialement a choisi de comparer les rendements de propulsion des moteurs hors-bords de sa fabrication et les autres, ce qui justifierait cet écart de 40 % au niveau de l'intensité.
Je joins le lien pour accéder au catalogue de ce constructeur, voir en particulier les pages 6 et 7
Cordialement
http://www.torqeedo.com/images/kataloge/TQ_Katalog_FR.pdf
Merci beaucoup pour votre recherche:
1 j'intègre parfaitement l'utilisation du inboard pour toutes les manoeuvres(départ, arrivée et écluses) en fait je pense que le moteur électrique devrait être réservé aux tronçons assez longs et sans obstacles.
2 doté d'une jupe arrière je devrais pouvoir faire une adaptation bien dans l'axe;
3 je pense qu'on peut raisonnablement tabler sur 4 à 6 h d'utilisation par jour
4 je me doutais que la location n'existait pas (encore) pour ce genre de projet, ce serait pourtant la solution idéale pour un usage occasionnel dans la vie d'un bateau. C'est une idée à creuser car l'investissement moteur+batteries me parait disproportionné par rapport à un usage ponctuel.
Je vois que ce sujet interesse du monde et je vous remercie encore de participer à ma reflexion.
Bonjour Henry et bonjour à toutes et tous,
Quelques petits calculs pour pousuivre votre réflexion :
Lu sur le catalogue : Torqeedo Cruise 4.0 : 4000 Wh à plein gaz (48 V x 85 A)
Profondeur maxi de décharge des batteries : 50%
Capacité à installer : 8000 Wh
Pour une tension 12 V et 4 heures de navigation par jour avec le HB : 8 batteries de traction de 350 Ah
Bien cordialement
Le bateau 100% électrique c'est comme la voiture 100% électrique .
C 'est parfait pour de courts déplacements de ville avec un rechargement régulier avec une source de forte puissance
La puissance que nécessite la propulsion d'un bateau ou d'une voiture est tres importante. Ce n'est pas pour rien que nos diesels marins développent de 25CV a 75CV pour propulser nos voiliers.
Il est illusoire de croire que la puissance que produit un hydrogénérateur ( prenons par exemple un modele dédié a bon rendement comme le Watt & Sea") qui produit au mieux 200W a 6 noeuds ( déjà une jolie vitesse moyenne à la voile ) sera capable de recharger le parc batterie nécessaire a donner une autonomie de 150 miles.
Plutot que de faire des calculs théorique à partir de doc constructeur souvent irréaliste, je prend juste des chiffres de consommation en GO par heure sur mon bateau et sur ma voiture ( une Smart 100% elect )
150 miles c'est l autonomie que donne mon réservoir de 100l de GO avec une conso de 3l/h a 5 noeuds
Prenons comme comparaison pratique ma voiture , une smart 100% elec de 3em generation .
Elle est super avec une automonomie de 140km ( 110km avec clim ) . Son équivalence diesel en 45CV consomme environ 4l/100 km soit 5,5L de gazoil pour 140km ou aussi environ 3l/h a 80km/h ( tres proche de la conso du bateau a 5 noeuds )
Mais j'ai une borne de chargement de 16A sous 220V , soit 3,5KW et il me faut 7 heures ( soit 22KWH) pour recharger mes 400kg de la batterie de 18KWH, car evidemment le rendement n 'est pas de 100% ( entre energie injectée et energie stockée et énergie restituée ) . A noter que ma Smart Elec pese 1 tonne, soit 200kg de plus que sa concurrent thermique
Avec une génération de 0,2KW ( la puissance du Watt & Sea) et en oubliant l 'énergie qui est pompée par le matériel du bord ( le frigo 12A, le pilote + elec 3A) il faudrait 122 heures ( plus de 5 jours ) pour une recharge totale .
Si vous enlevez donc 5Ah en 12V de la conso du bord soit donc 60Wh on passe a plus de 10 jours pour obtenir l'équivalent de 3 litres de GO !!
Sur terre , avec une élec nucléaire a 0,12€ KHW, mes 21KWH me coute 2,50€ pour 140 km , contre presque 8€ de gazoil. Techniquement pour des déplacements journaliers dans une grande métropole , et économiquement l'équation est satisfaisante
Mais en mer, sans borne de recharge flottante tout les 10NM, je doute fortement que l'on arrive a faire la propulsion 100% elec sur batteries une solution viable . Pour le bus de mer à la Rochelle , ou la navette de Seine à Paris , c'est par contre une vraie bonnne idée
C'est vrai, cette solution ne peut guère s'envisager ailleurs que sur les canaux, où des bornes de recharge pourraient être installées.
Et où, comme au bon temps des diligences, on pourra remplacer ses batteries déchargées, par des pleines, comme les chevaux de l'époque.
Je vais cesser de rêver et sérieusement envisager de faire le canal du midi (ça je n'y renonce pas) comme tout le monde, avec mon bon vieux moteur diesel.
Merci encore à tous, de m'avoir aidé à mûrir ma reflexion.
Bonjour à tous et à toutes,
Si utilisation de batteries AGM à décharge profonde (80%)
Capacité à installer : 5000 Wh
Pour une tension de 12 v et 4 heures de navigation par jour : 8 batteries de 210 Ah
Bien cordialement
Bonjour à toutes et à tous,
Programme envisagé par Henry : descente de Bordeaux à Sète sur un voilier de 4 t ayant un tirant d'eau compatible avec un hors-bord éléctrique qui serait utilisé en remplacement de l'IB le plus souvent possible pendant 4 heures par jour à pleins gaz, batteries rechargées par le quai (durée très approximative de la navigation : une dizaine de jours.
Investissements :
Coût du HB Torqeedo Cruise 4.0 RL sans batterie (catalogue) = 3 349 €
Prix catalogue des 8 batteries au lithium 26-104 : 2685 Wh - 25,9 V - 104 Ah pour 85 Ah utilisés (80%) - cyclages non communiqués poids total : 200 kg = 20 000 € y compris le câblage et matériel de gestion électronique des batteries : charge / décharge
Option batteries classiques : 24 batteries de 12 v - 110 Ah (décharge 50% / 250 cycles env) - poids total : 680 kg = 4 000 €
Option AGM décharge 80% : 16 batteries de 12 V - 115 Ah - 500 cycles - poids total : 530 kg = 6 064 €
A rajouter le câblage et matériel de gestion électronique ...
Cordialement
Merci KV 33 pour vos nombreuses contributions particulièrement edifiantes et pour votre expertise.
Il est bien clair que, sauf à naviguer presque exclusivement sur les canaux, la propulsion électrique n'est pas envisageable.
Peut-être, un jour, existera t il une société de location pour investir dans cette formule et qui nous permettra de visiter le canal du midi, dans des conditions exceptionnelles.
Entretemps, je poursuis mon projet avec la solution classique.
Bien amicalement
Henri