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Comment choisir ses panneaux solaires ?

Pourquoi installer des panneaux solaires sur un bateau ?

La consommation d’énergie à bord d’un bateau est de plus en plus importante en raison des équipements de confort et de l’électronique. Il est fréquent sur un voilier d’être obligé de faire tourner le moteur Diesel quelques heures par jour uniquement pour recharger les batteries. Ceci est mauvais pour le moteur qui tourne sans charge et à faible régime, et pour les batteries qui ne sont jamais à 100 % et d’un rendement ridiculement bas.

Les progrès technologiques en matière de panneaux solaires les rendent aujourd’hui presque incontournables sur un bateau. On les utilise pour maintenir la charge des batteries lors de la non-utilisation du bateau, et ainsi éviter de le raccordement au quai (de plus en plus souvent interdit par les capitaineries en raison des risques d’incendie), ou pour étaler la consommation toujours plus importante du bord.

Ils sont le complément idéal de l’hydro génération pour des bateaux à motorisation électrique.

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Choix des panneaux solaires

Le premier point évident à valider à la « marinisation » du matériel. En mer, le matériel est soumis à de fortes contraintes : sel, eau, vent, UV… Il faut donc privilégier les fabricants utilisant des matériaux appropriés et ayant une longue expérience dans le domaine.

Les cellules

Il existe 3 types de cellules : amorphes, polycristallins et monocristallins

  • Les cellules amorphes ont pratiquement disparu du marché car ayant un rendement* trop faible
  • Les cellules polycristallines sont fabriquées avec des éclats de silice qui sont amalgamés. Le rendement est de l’ordre de 14 % et elles vieillissent plutôt mal
  • Les cellules monocristallines sont issues de barres de silice pure. Elles ont un rendement entre 17 et 20 %. Elles sont par contre plus chères.

La technologie Back Contact qui permet de raccorder les cellules par l’arrière optimise la surface exposée au soleil et donc augmente le rendement. On peut ainsi arriver à un rendement de 25%.

La place disponible sur un bateau étant limitée, il est préférable de choisir des panneaux solaires monocristallins avec technologie Back Contact. La différence de prix à l’achat s’amortira par une production plus importante.

*Rendement = rapport entre l’électricité réellement produite et l’Energie lumineuse captée

Souples ou rigides ?

Les panneaux solaires sont traditionnellement rigides et sont souvent placés sur le bossoir du bateau. C’est la solution la plus efficace car ils sont bien ventilés et peuvent même être orientables, par contre ils sont lourds et encombrants. On ne peut donc pas installer de grosses capacités.

Il existe aujourd’hui des panneaux solaires souples qui peuvent épouser une forme avec un petit rayon de courbure (Roof, Bimini, …) et certains permettent même de marcher dessus (éviter tout de même les lieux de passages intensifs)

Ces panneaux utilisent les mêmes cellules que les panneaux solaires rigides qui sont recouvertes d’une résine spéciale qui peut aussi servir d’anti-dérapant. Là encore il existe une offre abondante. Mais bon marché ne rime pas toujours avec longévité. Le milieu marin étant particulièrement exigeant, il faudra privilégier la qualité et les fournisseurs ayant une grande expérience dans un milieu marin.

Les panneaux souples sont très légers et on peut plus facilement les implanter sur le bateau. Certains multicoques modernes peuvent recevoir pour plus de 3 KW de panneaux solaires.

L’inconvénient principal du panneau souple est qu’il doit être installé à plat pont et il n’est donc pas toujours bien orienté au soleil, par ailleurs les montages en série peuvent poser des problèmes lorsqu’un élément de la série se trouve à l’ombre.

Une solution alternative peut consister en des panneaux repliables et démontables que l’on positionnera en fonction du soleil lorsque l’on se trouve au mouillage.

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Choisir le bon régulateur

Une fois les bons panneaux choisis, il s’agit de penser au reste de l’installation qui conditionnera aussi l’efficacité de toute la chaine de production. La section du câble en fonction de la puissance transmise (loi d’ohm) et la distance avec les batteries, la qualité des connecteurs et des connexions et enfin le régulateur.

Il serait dommage de perdre 20 % de rendement pour économiser quelques euros.

Le régulateur transforme la tension en sortie des panneaux en une tension de charge des batteries. Il faut donc tout d’abord s’assurer qu’il est bien compatible avec son parc de batteries (Lithium, AGM qui n’ont pas les mêmes courbes de charge)

Il existe 2 types de régulateurs :

  • Les PWM (Pulse Width Modulation) et les MPPT (Maximum Power Point Tracking), les premiers sont bon marché et se contentent de baisser la tension en sortie des panneaux en 14 V pour les batteries sans modifier l’ampérage. Si le panneau sort du 20 volts que l’on ramène à 14 V pour charger la batterie on perd ainsi 30 % puisque l’ampérage reste le même.
  • Les MPPT ajustent en permanence l’ampérage au voltage sorti des panneaux, les meilleurs MPPT atteignent des efficacités supérieures à 95 %.
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Que peut-on attendre de la production des panneaux solaires ?

Selon la région, la position et la qualité des panneaux solaires, on peut s’attendre à une production journalière de 3 à 5 fois la puissance initiale (Wc *) du panneau. Pour un panneau de 100 Wc on obtiendra donc une production entre 300 WH et 450 WH

*Wc : Le watt-crête (Wc ou Wp, de l’anglais Watt-peak) est la puissance maximale d’un dispositif. Son unité est le watt. Pour une installation photovoltaïque, c’est la puissance électrique maximale pouvant être produite par les cellules dans des conditions standards de luminosité, de position et de température.
Si la température excède 25 °C, il faut compter une diminution du rendement de 0,4 % par degré supplémentaire

A savoir : La Loi d’Ohm implique que les pertes dues à la résistance d’un câble sont Pc (Watt) = Rc x I², où Rc est la résistance du câble. Cette formule démontre que pour une perte de câble donnée, la section efficace du câble peut être réduite par un facteur de 4 en doublant la tension.

Section de cable

Importance des connexions irréprochables

80 % des pannes fonctionnelles à bord ont pour origine de mauvaises connexions !
Outre celles provenant d’un mauvais serrage sur les bornes des batteries, de nombreux désordres électriques sont dûs à des cosses mal adaptées ou insuffisamment en contact avec les câbles.
Le bon conseil est donc non seulement de veiller à éviter ce type de défaut, mais surtout de souder à l’étain toutes les cosses sur les fils électriques.
Enfin, les cosses doivent être à l’abri de tout contact malencontreux avec des objets métalliques ou parties du bateau, pouvant occasionner une fuite électrique ou un court-circuit.

Quelle marque de panneau solaire privilégier ?

Nous avons choisi 2 leaders dans le domaine du photovoltaïque

VICTRON Energy

Victron Energy est une société hollandaise spécialiste des énergies renouvelables présente dans le monde entier et leader dans son domaine.
Elle s’est fait connaître par ses solutions innovantes et par la fiabilité de ses produits qu’elle garantit 5 ans. Elle dispose d’une division marine dédiée au monde du nautisme.

L’offre SUNBEAM

SUNBEAM est une société Suédoise reconnue pour ses solutions innovantes de production d’énergie photovoltaïque.
Spécialisée dans les panneaux solaires souples pour le nautisme elle offre une large gamme de panneaux solaires souples ou pliables

  • Les cellules les plus efficaces du marché (monocristallines, technologie back contact) offrant un rendement de 25 %
  • Revêtement révolutionnaire pouvant servir d’antidérapant
  • Technologie « Shadow Optimized » pour une meilleure efficacité à l’ombre
  • Traitement anti UV
  • Garantie 5 ans
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