Les réfrigérateurs et congélateurs solaires pour l’Afrique

Les frigos ou congélateurs solaires sont optimisés pour fonctionner avec les énergies renouvelables (solaire ou éolienne). Alimentés en 12V ou 24V à partir des batteries, leur isolation renforcée en fait des champions de l’économie d’énergie. Ils sont très simples à installer et très robuste même dans les climats tropicaux d’Afrique, un seul inconvénient : le prix.

Fonctionnement

 Le frigo solaire, de même que le congélateur solaire est identique à un modèle normal (température réglable, serrure, nettoyage aisé) à trois exceptions près.

écran de contrôle d’un frigo solaire Steca

Différence N°1 : le frigo solaire est équipé d’un compresseur avec un moteur 12V ou 24V ce qui permet de le brancher directement sur les batteries du système solaire, sans passer par un convertisseur 220V. Une protection interne réglable appelée LVD (low voltage disconnet) permet de protéger des décharges trop profondes de la batterie solaire en coupant l’alimentation du compresseur. Généralement, les frigos ou congélateurs solaires 12V/24V reconnaissent automatiquement la tension des batteries quand ils sont branchés.

 Différence N°2 : le frigo solaire a une isolation renforcé, généralement de 10 à 15cm d’épaisseur, là où les frigo traditionnels ont entre 4 et 6cm d’isolant. Avec une telle protection, le froid à toutes les peines du monde à s’échapper d’un frigo solaire. Les pertes sont réduites ce qui permet aux réfrigérateurs solaires d’afficher des consommations incroyablement basses !

 Différence N°3 : les frigos solaires possèdent généralement une porte horizontale pour un chargement par le haut. Ainsi, l’air froid, plus dense donc plus lourd, reste en bas et ne s’échappe pas à chaque ouverture de la porte. Là aussi, il y a de belles économies d’énergie à la clé

La plupart des modèles sont à la fois réfrigérateur ou congélateur, il suffit simplement de changer la température de consigne. Le changement peut être fait à tout moment, même après plusieurs années d’utilisation.

Frigo solaire sans batteries

 La dernière évolution date sur le marché des frigo solaires est celle des modèles sans batteries. Jusqu’à présent, les batteries jouaient le rôle de stockage d’énergie pour produire du froid durant la nuit et les périodes sans soleil. La nouveauté des frigo solaires sans batteries réside dans le fait que l’énergie est stockée sous forme de glace dans le frigo lui-même (parties en bleu sur la photo). Durant la journée, avec le soleil, le frigo fonctionne et produit de la glace qui s’accumule petit à petit. A la fin de la journée, le volume de glace accumulé constitue une réserve d’énergie qui sera restituée doucement au contenu du frigo, au fur et à mesure que la glace fond. Ce fonctionnement permet une autonomie en froid de 3 à 4 jours, même sans soleil.

 

Vue interne dans frigo solaire sans batteries. Le froid est stocké dans les zones en bleu.

 Ces réfrigérateur/congélateurs possèdent un compresseur spécial qui peut démarrer directement avec le panneau solaire, donc sans pointe de courant au démarrage.

Ces nouveaux frigo sans batteries sont donc très fiables et possèdent une durée de vie très grande car les batteries sont supprimés. Ils sont cependant plus gros que les modèles de frigo solaire à batterie, et il n’existe pas encore de modèle à très gros volume, seulement pour la conservation des vaccins. Un frigo solaire sans batteries est plus cher à l’achat mais très économique dans la durée car il n’y a pas de batteries à renouveler régulièrement. Quand on sait qu’un panneau solaire à une durée de 25 ans minimum, il y a de quoi être tranquille avec cette technologie.

 Dimensionnement

 Le fabricant du frigo fournit les informations sur la consommation de ces réfrigérateurs solaires en fonction du type d’utilisation et surtout de la température. Suivez nos conseils en économie d’énergie sur le frigo pour avoir les meilleures conditions de fonctionnement.

 Quand vous connaissez la consommation d’énergie du frigo solaire, vous pouvez calculer la capacité nécessaire de la batterie (autonomie) et la puissance des panneaux solaires à installer en fonction du potentiel solaire local.

 Prenons un exemple.

 

Le modèle choisi est un Sundanzer DCF 165

 Avec une température ambiante de 32°C, le modèle consomme :

168Wh en mode réfrigérateur (+5°C)

441Wh en mode congélateur (-18°C)

La puissance max du moteur est de 80W.

 L’usage est en mode congélateur.

 On choisi de prendre 2 jours d’autonomie soit : 441 x 2 = 882 Wh

Avec une batterie de 12V, cela donne une capacité de : 882 / 12 = 73,5 Ah

 On achètera donc un modèle de batterie solaire 12V de 80Ah, ou d’une capacité proche de celle-ci.

 Le potentiel solaire en Casamance (Ziguinchor) avec une inclinaison de 15° est de :

6,06 kWh/m²/jour en moyenne sur l’année

4,47 kWh/m²/jour au plus faible, au mois d’aout

Si l’on tient compte des pertes du panneau à cause de la chaleur, des poussières, des câbles (20%) et des pertes de stockage dans la batterie (20%), on obtient un rendement global du système de 64%.

 La puissance du panneau devra être de : 882 / 0.64 / 4.47 = 308 Watt

 Comme un panneau de 300 Watt en 12V n’existe pas, on prendra 2 panneaux de 150 Wc câblés en parallèle pour charger la batterie solaire de 12V – 80Ah. Il faudra aussi choisir un régulateur solaire adapté.

 

source : Steca

Les prix au Sénégal

Un réfrigérateur/congélateur solaire de grande marque au Sénégal (modèle à batteries farbiqué en Europe où aux USA) coûte environ :

Capacité 50L : 700 000 Fcfa à 1 000 000 Fcfa TTC

Capacité 225L : de 1 200 000 Fcfa à 1 600 000 Fcfa TTC

Malgré un prix élevé à l’achat, le frigo solaire est la solution la plus économique et la plus durable en site isolé au Sénégal. Son très faible besoin en énergie permet d’économiser sur la batterie, les panneaux solaires et le régulateur. Le frigo/congélateur solaire en courant continu se passe aussi d’onduleur 220V et des pertes qui y sont liées, c’est la solution la plus simple et offrant le meilleur rendement.

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