Les panneaux solaires, précieux alliés des batteries embarquées

Les panneaux solaires sont de plus en plus utilisés par les plaisanciers comme source d’énergie alternative pour faire face à la consommation embarquée toujours plus importante imposée par les instruments et gadgets électroniques. Voyons quels types de ces appareils sont proposés sur le marché, comment leur puissance et leur efficacité sont mesurées et comment ils doivent être installés correctement pour éviter les mauvaises surprises.

Les bateaux modernes regorgent d’instruments électroniques, d’accessoires, de systèmes et de gadgets de toutes sortes qui augmentent la sécurité et le confort de la navigation. Dommage qu’ils augmentent aussi de façon exponentielle la consommation à bord et donc les besoins en énergie. Outre des bancs de batteries de qualité adaptés aux besoins de l’équipage, ceux qui veulent s’assurer un approvisionnement complet en énergie ont la possibilité d’installer des panneaux solaires. Ils fournissent du courant continu et sont utiles lorsqu’il est nécessaire de recharger les batteries du bateau alors qu’elles sont déconnectées du courant de quai. Les panneaux plus grands, en plus de produire de l’énergie pour recharger les batteries, peuvent aussi faire fonctionner les appareils à bord.

De taille et de puissance variables, pour autant qu’ils soient efficaces.

Sur les petits bateaux, un panneau solaire peut maintenir la batterie complètement chargée lorsque le bateau est sur la remorque ou au mouillage, tout comme un petit panneau peut éliminer les problèmes causés par les batteries à plat. Comme les panneaux solaires fournissent une alimentation en courant continu, ils constituent d’excellents chargeurs, à condition d’être équipés d’un régulateur de circuit en cas de besoin.

Les bateaux hauturiers et les voiliers de course peuvent utiliser des panneaux solaires pour compléter ou remplacer d’autres sources de charge. De nombreux voiliers utilisés sur de longs trajets doivent utiliser le moteur endothermique pendant 1 à 2 heures par jour pour recharger les batteries et remplacer l’énergie qui a été consommée. Avec une paire de panneaux solaires installés, ces bateaux peuvent souvent prolonger d’une journée ou plus l’intervalle entre deux utilisations du moteur. Les bateaux équipés de panneaux solaires particulièrement efficaces peuvent ne pas avoir besoin d’utiliser le moteur pour se recharger.

Ombre l’ennemi des panneaux, réduit leur rendement

Les panneaux solaires sont conçus pour charger des batteries de 12 V, même s’ils pourraient fournir 20 V sans la batterie dans le circuit. Leur puissance est exprimée en watts ou en ampères, car la plupart des plaisanciers ont une bonne idée de la capacité de la batterie en ampères par heure, ou de la consommation quotidienne. Il faut savoir que le panneau fournira sa puissance maximale, dans des conditions normales, pendant environ 5 heures par jour, ce qui, en plein soleil, représente 1 000 watts par mètre carré.

Les ombres qui couvrent ne serait-ce qu’une petite partie du panneau ont un impact considérable sur la puissance de sortie. Les cellules ombragées présentent une forte chute de tension qui réduit la puissance utile. Une seule cellule ombragée dans un panneau peut réduire sa puissance de 20 %. En revanche, si deux cellules ou plus sont dans l’ombre, le panneau peut s’arrêter jusqu’à ce que l’ombre disparaisse. Ce défaut est légèrement corrigé par l’utilisation de diodes de dérivation sur chaque cellule, qui permettent au module de produire de l’énergie même lorsqu’il est partiellement ombragé. Avec des panneaux perpendiculaires au soleil, les panneaux ont le meilleur rendement. En outre, plus la température de surface du panneau est faible, plus le rendement est élevé.

Contrôleurs de charge pour protéger les batteries

Les performances par une matinée d’hiver claire et froide peuvent être supérieures de 30 à 40 %. Pour calculer la capacité de la batterie que le panneau peut maintenir, il faut prendre la sortie du panneau solaire (en mA) et la diviser par deux. Ainsi, un panneau solaire de 150 mA peut maintenir une batterie d’environ 75 Ah. En règle générale, les panneaux qui produisent moins de 1,5 % de la capacité nominale de l’ampère de la batterie ne nécessitent pas de régulation. Cela signifie qu’un panneau de 1,5 A doit être utilisé sans régulateur sur une batterie de 100 ampères-heures. Les contrôleurs de charge doivent généralement être utilisés chaque fois que vous avez deux grands panneaux ou plus connectés à vos batteries. Si vous craignez d’endommager vos batteries en raison d’une surcharge, vous pouvez ajouter un petit contrôleur de charge peu coûteux.

Ces contrôleurs, également appelés régulateurs, sont dimensionnés pour le nombre maximum d’ampères de votre panneau solaire. Les régulateurs sont idéaux si vous n’êtes pas à bord pour surveiller votre système électrique, et les meilleurs appareils disposent désormais d’un système de charge intelligent à plusieurs niveaux.

Rigide ou flexible, cristal ou silicium

Il existe différents types de panneaux solaires pour bateaux, les rigides, qui sont plus adaptés à un montage fixe sur les grands bateaux de croisière, et les flexibles, qui permettent une utilisation plus polyvalente et temporaire car ils sont moins résistants aux intempéries. Les panneaux monocristallins et polycristallins (c-Si) sont la technologie la plus ancienne mais aussi la plus puissante. Lorsqu’ils sont correctement dimensionnés et associés à des batteries appropriées, ces panneaux peuvent être utilisés pour des charges DC importantes telles que des lampes, des téléviseurs ou des radios.

L’autre type de panneaux est composé de silicium amorphe et est 50 % moins efficace que les anciens panneaux mono- et polycristallins. Ils peuvent également être fabriqués dans des formes flexibles, de sorte qu’ils peuvent être pliés et enroulés ou prendre la forme d’un toit de cabine. Ils sont plus efficaces, notamment en cas de lumière diffuse, et sont moins sensibles aux chutes de tension lorsqu’ils chauffent. Ce sont les panneaux les plus souvent utilisés pour la charge à faible ampérage et l’entretien des batteries. Ils n’ont généralement pas une puissance suffisante pour les grands approvisionnements en énergie.

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