La flotte de remorqueurs sur les grands lacs découvre l’hybride. Consommation, protection de l’environnement, durée de vie, confort, puissance : l’association d'un moteur électrique avec un moteur Diesel apporte de vrais avantages spécialement pour les navires marchands. En 2019, la compagnie maritime Great Lake Towing de Cleveland dans l’Ohio a mis en service trois remorqueurs à moteur hybride. Rittal est également à bord en tant que partenaire au niveau de l’installation de distribution électrique pour le moteur électrique. L'objectif était de construire un ensemble standardisé peu encombrant. Il devait, en outre, avoir la robustesse nécessaire pour être utilisé sur un bateau.
Ce que vous allez apprendre dans cette étude de cas marine :
- L'optimisation de l'espace pour les onduleurs DC et moteurs électriques.
- La gestion thermique critique en salle des machines (variateurs de fréquence).
- La lutte contre la condensation via des résistances chauffantes régulées.
- Les avantages de l'hybride : réduction des émissions de CO2 et précision de pilotage.
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Remorqueurs équipés
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Émissions CO₂ en mode électrique
100%
Certifié Marine
-40%
Carburant à faible charge
Sommaire
- Chapitre 1 : Les enjeux de la propulsion hybride
- Chapitre 2 : Standardisation et optimisation d'espace
- Chapitre 3 : Maîtriser le climat interne des armoires
- Chapitre 4 : Résultats et bénéfices environnementaux
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Les enjeux de la propulsion hybride navale
L'association Diesel-électrique permet de couvrir les phases de faible charge, là où le Diesel est inefficace. Le moteur électrique sert également de booster pour les manœuvres exigeantes, tout en supprimant les émissions de CO2 à quai ou en navigation lente.
Cette approche révolutionne l'industrie maritime en combinant puissance et responsabilité environnementale, ouvrant la voie à une nouvelle génération de navires plus propres et plus efficaces.
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Standardisation et optimisation de l'espace
Dans l'espace restreint d'un remorqueur, intégrer l'alimentation DC et les onduleurs est un défi majeur. Canal Marine a utilisé la gamme standard Rittal pour créer un ensemble compact, robuste et facile d'accès pour la maintenance.
La modularité des armoires permet une configuration sur mesure tout en respectant les certifications maritimes internationales.
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Maîtriser le climat interne des armoires
Le microclimat interne est crucial. Les variateurs de fréquence dégagent une chaleur intense qui, si elle n'est pas évacuée par les ventilateurs Rittal, provoque un déclassement de puissance.
À l'inverse, l'arrêt des moteurs nécessite un chauffage interne pour bannir la condensation, protégeant ainsi les composants électroniques sensibles de la corrosion.
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Résultats et bénéfices environnementaux
Grâce au partenariat Rittal & Canal Marine, les trois remorqueurs de Great Lakes Towing bénéficient désormais d'une propulsion hybride optimisée.
Les résultats : une réduction significative de la consommation de carburant à faible charge, zéro émission en mode électrique pur, et une précision de pilotage inégalée pour les manœuvres délicates dans les ports des Grands Lacs.
Réponses Rapides
Quels sont les avantages d'un remorqueur hybride ?
L'hybride réduit la consommation et le CO2 en utilisant le moteur électrique à faible charge. Il offre une précision de pilotage accrue et un mode 'booster' combinant Diesel et électrique pour une puissance maximale instantanée.
Comment Rittal gère-t-il la condensation sur les bateaux ?
Rittal intègre des résistances chauffantes et des systèmes de régulation thermique intelligents qui s'activent lorsque les moteurs sont au repos, empêchant la baisse de température et la formation de condensation néfaste pour l'électronique.
Questions Fréquentes sur l'Électrification Navale
Les armoires Rittal sont-elles certifiées pour le domaine maritime ?
Oui, Rittal propose une gamme d'habillages modulaires et d'accessoires spécifiquement certifiés par les organismes maritimes internationaux pour résister aux vibrations et à l'air salin.
Pourquoi la gestion thermique est-elle plus complexe sur un bateau ?
L'air ambiant dans la salle des machines est déjà préchauffé par le moteur Diesel, rendant le refroidissement des armoires électriques plus difficile en fonctionnement hybride combiné.
Plus puissant et plus précis
Pour une nouvelle génération de remorqueurs, l’entreprise canadienne « Canal Marine & Industrial » a reçu une commande de la société « Great Lakes Towing » pour construire un bateau hybride équipé d'un moteur électrique et d'un moteur Diesel. Grâce à l'association de ces deux moteurs, les navires, sur les cinq grands lacs entre les Etats-Unis et le Canada, peuvent être pilotés de manière plus précise. Le moteur électrique couvre le fonctionnement à faible charge ce qui permet de faire des économies d'énergie. Dans ce cas, les moteurs Diesel fonctionnent en sous-charge et ne sont plus dans leur plage de fonctionnement optimale et fonctionnent en conséquence de manière non efficace. Si le bateau a besoin d'une puissance qui va au-delà des capacités du moteur principal, le moteur électrique peut être utilisé comme booster.
"En coopération avec Rittal, nous avons conçu, pour la société Great Lakes Towing, des installations électriques puissantes et néanmoins peu gourmandes en énergie pour alimenter le moteur électrique propre et qui ne dégage aucune émission de CO2."
Shawn Balding, directeur commercial de Canal Marine & Industrial
L’intégrateur a réalisé la commande pour la plus grande compagnie de navires marchands et de remorqueurs sous pavillon américain avec des armoires électriques de Rittal. La société Canal Marine & Industrial a pu construire le système complexe de commande et l’alimentation avec des composants standards Rittal. La difficulté résidait dans l'espace limité consacré à l'alimentation en courant continu et aux onduleurs des moteurs électriques et, malgré cela, les équipements devaient toujours être bien accessibles. La solution robuste personnalisée proposée garantit en fin de compte la disponibilité malgré les conditions difficiles qui existent sur un navire marchand. Chez Rittal, la sécurité de fonctionnement ne se fait pas au détriment de la flexibilité. Le système, certifié pour l’utilisation maritime, propose une gamme d’habillages électriques modulaire, des accessoires multiples pour la gestion des câbles ainsi que beaucoup d'autres options pour des adaptations ou des extensions personnalisées.
Maîtriser les pertes de puissances
La nature des défis qu’entraîne l’équipement d’un remorqueur avec un moteur électrique devient claire à travers le microclimat qui règne à l’intérieur des armoires électriques. Au sein de ce système, la conversion et la transmission de la puissance en fonction des besoins s'effectuent via des variateurs de fréquence commandés et configurés de manière indépendante. La chaleur dissipée à cette occasion doit être évacuée de l’armoire électrique car les températures élevées réduisent la durée de vie des variateurs de fréquence et diminuent également leurs puissance (déclassement). Ce constat a entraîner l'intégration d'une régulation intérieure de la température dans les armoires électriques fournie par Rittal au travers de ses ventilateurs, ses résistances chauffantes et ses systèmes de régulation de la température. Lors du fonctionnement du moteur électrique, la tâche n'est pas facile car l'air ambiant de la salle des machines est déjà réchauffé par le moteur Diesel. Lorsque le navire est à quai, les moteurs sont au repos et ne génèrent plus de chaleur. Pour éviter toute condensation à l’intérieur de l’armoire électrique suite à la baisse de température, la résistance chauffante intégrée se met en fonction essentiellement à la saison froide.