Ηλιακός φούρνος

David M

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Four_solaire_(cuiseur_type_bo%C3%AEte)/el

Dernière modification le 28/05/2018

Difficulté

Easy Facile

Durée

1 day(s) jour(s)

Coût

60 EUR (€)

Description

Σε σχήμα κουτιού, ο ηλιακός φούρνος επιτρέπει να ψήνονται τρόφιμα χρησιμοποιώντας τις ακτίνες του ήλιου.

Sommaire

el fr 1

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Introduction

ΓΕΝΙΚΑ

“Η αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου αφορά ολόκληρο το πλανήτη. Με κάθε ηλιακό φούρνο αποφεύγεται η παραγωγή 1,5 τόνων CO2 κάθε χρόνο.” Bolivia Inti. Πράγματι, σχεδόν 3 δισεκατομμύρια άτομα μπορούν να χρησιμοποιήσουν μόνο ξύλο για να μαγειρέψουν το καθημερινό τους φαγητό.

1. Αναπτυσσόμενες χώρες

Στις αναπτυσσόμενες χώρες, οι ηλιακοί φούρνοι αντιμετωπίζουν πολλά θέματα και παρουσιάζουν πολλά πλεονεκτήματα: Υγεία: Αποφεύγονται μολύνσεις των ματιών και του αναπνευστικού συστήματος λόγω της παραγωγής καπνού, αποφεύγεται η διάρροια καθαρίζοντας το νερό μέσω της παστερίωσης. Κλίμα: Μειώνεται η αναδάσωση και η υποβάθμιση του εδάφους. Οικονομία: Μειώνονται οι δαπάνες για καύσιμη ύλη. Άνθρωποι: Οι γυναίκες και τα παιδιά γλιτώνουν από το κουβάλημα των ξύλων (15 ώρες την εβδομάδα, 4 φορές από 20 κιλά).

2. Ανεπτυγμένες χώρες

Στις ανεπτυγμένες χώρες, όλο και περισσότεροι άνθρωποι επιθυμούν να γίνουν αυτάρκεις όσον αφορά την ενέργεια. Ο David είναι ένας από αυτούς: χρησιμοποιεί την ηλιακή ενέργεια, μέσω του ηλιακού φούρνου, για να βράσει νερό, να μαγειρέψει το φαγητό του, γλυκά ή άλλες συνταγές.

3. Πλεονεκτήματα

Φτιάχνεται από υλικά που είναι εύκολα προσβάσιμα: ξύλο, κόντρα πλακέ, αλουμινόχαρτο, γυαλί και θερμομόνωση (φελλός, μαλλί προβάτου, βερμικουλίτης, φελιζόλ...). Η κατασκευή είναι εύκολη και οικονομική. Όταν υπάρχει ηλιοφάνεια, μπορεί να ανεβάσει υψηλές θερμοκρασίες, μέχρι 120° με 170°, σε αυτό το σύστημα με τα δύο αυτιά.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

Ο ηλιακός φούρνος είναι ένα κουτί πολύ καλά μονωμένο με ένα διάφανο κάλυμμα και ανακλαστικές επιφάνειες εσωτερικά: οι ακτίνες του ήλιου εισέρχονται από το γυαλί και ανακλώνται στα τοιχώματα του κουτιού ώστε να καταλήξουν στη σκούρα επιφάνεια της κατσαρόλας. Η ενέργεια αυτών των ηλιακών ακτινών μετατρέπεται έτσι και θερμότητα, η οποία παραμένει παγιδευμένη μέσα στον ηλιακό φούρνο. Για να αυξηθεί η ηλιακή ροή, δύο προεκτάσεις (“αυτιά”) καλυμμένες με αλουμίνιο στερεώνονται στις δύο πλευρές του κουτιού. Αυτό επιτρέπει να ανακλάται το φως στο γυαλί όσο πιο κατακόρυφα γίνεται σε σχέση με τις ηλιακές ακτίνες.

Στο γεωγραφικό πλάτος της Γαλλίας, η κλίση του ήλιου σε σχέση με τον ορίζοντα είναι περίπου 60° το καλοκαίρι και 30° το χειμώνα. Έτσι, η βέλτιστη κλίση για το γυαλί είναι 30° το χειμώνα και 60° το καλοκαίρι. Ο ηλιακός φούρνος λειτουργεί μόνο χάρη στην ηλιακή ακτινοβολία: σύννεφα, ομίχλη και σκόνη μειώνουν την ακτινοβολία οπότε αυξάνεται ο χρόνος μαγειρέματος.

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Matériaux

Για το κουτί:

• 9 κομμάτια κόντρα πλακέ διάστασης 500x500mm και γύρω στα 10mm πάχος (όχι υπερβολικά χοντρό για να μη βαρύνει πολύ ο φούρνος)
• Μονωτικό υλικό πάχους περίπου 40mm (4 κομμάτια των 500x500mm): φελιζόλ (μπορείτε να βρείτε σε ψαράδικα στο κλείσιμο της αγοράς ή σε μαγαζιά με οικοδομικά υλικά), φύλλο φελλού, βερμικουλίτης...
• Ραβδί/Πηχάκι μήκους 4 μέτρων (στο ίδιο πάχος με το μονωτικό υλικό)
• Αλουμινόχαρτο ή μαύρη ταινία (πιο ακριβή)
• Βίδες 4x40 (περίπου 80)
• Καρφιά 1,5x25mm (περίπου 10)

Γυαλί, κάδρο και αυτιά:

• Γυαλί διαστάσεων 410x470mm, όχι υπερβολικά χοντρό, 2 με 3mm (Μπορείτε να βρείτε από τα υπόλοιπα ξυλουργών)
• Νοβοπάν (τσιπμπορντ/ μοριοσανίδα) στο ίδιο πάχος με το γυαλί, και ένα κομμάτι διάστασης 500x500mm κι ένα άλλο 500x550mm
• Ξύλινες σανίδες (8 σανίδες περίπου 500x60mm και όχι υπερβολικά χοντρές (περίπου 20mm))
• 1 μέτρο λεπτού μεντεσέ ή 6 μεντεσέδες και τις αντίστοιχες βίδες με επίπεδη κεφαλή
• 3 μέτρα κορδόνι (4mm διάμετρος)
• Ταινία στεγανοποίησης

Outils

• Κατσαβίδι/ τρυπάνι
• Σέγα
• Σιδεροπρίονο
• Κόφτης για το γυαλί (αν χρειάζεται)
• Κολλητική ταινία
• Αναπτήρας
• Μέγγενη
• Σφιγκτήρας
• Μετροταινία
• Κοπίδι
• Ψαλίδι
• Γυαλόχαρτο
• Χάρακας, τρίγωνο, μοιρογνωμόνιο
• Κράνος και προστατευτικά γυαλιά
• Σχέδια

Étape 1 - Το εσωτερικό του κουτιού: κόψιμο των κομματιών και συναρμολόγηση του κουτιού

1) Πάρτε τα σχέδια για τον ηλιακό φούρνο, τα κομμάτια του κόντρα πλακέ και το μέτρο.

2) Αντιγράψτε τις διαστάσεις της πλευράς Α σε ένα από τα κομμάτια με τον χάρακα.

3) Χρησιμοποιήστε το μοιρογνωμόνιο για να φτιάξετε μία γωνία 60° και μία 30° όπως φαίνεται στο σχήμα.

4) Fixer la plaque sur votre table de travail à l’aide du serre-joint.

5) Se protéger les oreilles et les yeux.

6) Couper en suivant les tracés à l’aide de la scie sauteuse

7) Reporter les dimensions de ce patron sur une deuxième plaque pour réaliser le côté B.

8) Couper le deuxième panneau.

9) Tracer, couper les plaques C, D et E

Remarque : Si à la découpe des panneaux, les bords du contre plaqué contiennent des épines il peut être utile de poncer les bords à l’aide d’un papier ponce.

Les plaques étant volontairement fines il est nécessaire de fixer sur les plaques A et B des baguettes qui vont servir de support pour visser les plaques C, D, et E. Les baguettes seront dans l’idéal, de la même épaisseur que l’isolant.

Découper les baguettes :

1) Se munir des baguettes et tracer les dimensions voulues.

2) Fixer la baguette sur l’étau et couper à l’aide d’une scie.

Fixer les baguettes aux plaques :

3) Positionner une des baguettes et utiliser le serre joint pour maintenir le tout.

4) Retourner la plaque et visser l’ensemble à l’aide de vis (deux vis par baguettes suffisent).

Remarque : Penser à garder une épaisseur de plaque entre l’arrête et la baguette (c’est à cet endroit que viendront se positionner les plaques C, D, et E)

1) Visser les plaques C, D et E sur les baguettes, deux vis suffisent.

On obtient alors la boite extérieure, viendra s’y ajouter l’isolant puis la boite intérieure qui sera recouverte de réfléchissant.

Remarque : Pour visser il peut parfois être judicieux de pré visser à l’aide d’une perceuse et d’un foret.

Étape 2 - L’isolant : découpe et pose de l’isolant dans la boite.

L’isolant va venir s’imbriquer entre les baguettes.

1) Se munir de l’isolant et de son mètre.

2) Reporter les mesures sur la plaque d’isolation à l’aide d’un mettre.

3) Couper à l’aide d’un cutter puis emboiter dans son emplacement.

Étape 3 - L’intérieur de la boite : découpe des panneaux A’, B’, C’, D’, et E’.

1) Reporter les mesures sur vos plaques et couper.

2) Annoter la face intérieure d’un « I » pour repérer la face qui sera recouverte de papier d’aluminium.

3) Enrober les plaques A’, B’, C’, D’, et E’ de papier d’aluminium.

4) Fixer le papier d’aluminium à l’aide d’un ruban adhésif à l’arrière.

Attention : le papier d’aluminium est très fragile, s’il vous arrive de percer le papier vous pouvez faire un pansement en collant un bout d’aluminium avec du ruban transparent.

5) Emboîter les plaques à leur place.

Pour finir la boite:

6) Utiliser les chutes pour finir la boite, c’est-à-dire fermer l’espace occupé par l’isolant, pour cela utiliser votre mètre.

7) Visser les plaques sur les baguettes (deux vis par plaque suffisent).

Étape 4 - Le cadre de la vitre : découpe, assemblage et fixation sur la boite

Explication : Le cadre est formé de 3 couches, il va venir enrober la vitre et la maintenir. Une première couche (planches 1, 2, 3 et 4) va constituer le cadre intérieur. Dessus on pose la vitre qui doit rentrer de 1,5 cm. Pour éviter que la vitre ne sorte et qu’elle soit bien maintenue on ajoute une couche de même épaisseur que la vitre et de même dimension que les planches 1, 2, 3 et 4 moins le 1,5 cm mangé par la vitre. Puis on recouvre avec les planches 1’, 2’, 3’ et 4’. Cette dernière couche va être mise en quinconce, l’air va ainsi avoir plus de difficultés à rentrer.

1) Se munir des palettes/planches de bois

2) Couper les planches 1, 2, 3, et 4 et s’en servir comme patron pour en faire une deuxième série : 1’, 2’, 3’ et 4’.

Remarque : Se référer aux schémas pour les dimensions

3) Faire deux bandes de 500 x 35 mm et deux de 470x45 mm à partir du panneau aggloméré de même épaisseur que la vitre.

4) Les planches 1 et 1’ vont venir emboiter l’aggloméré « a » et ce en quinconce de manière à bloquer l’air. Visser le tout de manière à créer 4 modules.

5) Fixer deux modules entre eux, puis les deux autres ensembles de manière à créer les angles.

6) Imbriquer la vitre.

7) Fixer les modules ensembles, la vitre est maintenue : le cadre est terminé.

Remarque : si la vitre a été récupérée il est possible de la couper à l’aide d’un coupe vitre (410 x 470 mm).

8) Si besoin couper le mètre de charnière à l’aide de la scie à métaux de manière à obtenir au minimum 6 charnières (à deux trous minimum).

9) Se munir de deux charnières et les fixer à l’aide de vis à têtes plates sur le bord du cadre/vitre.

10) Visser l’autre partie de la charnière à la planche a’ de la boite.

11) Ajouter le joint sur les planches a’, b’, c’ et d’ de manière à ne pas laisser rentrer d’air lorsque le cadre sera fermé.

Étape 5 - Les oreilles

1) Se munir du dernier panneau de contre plaqué de dimension 500x550mm.

2) Couper une bande de 15x500 mm. Cette dernière va servir à épaissir la plaque d’agglomérat de 3 mm pour pouvoir mieux la visser et fixer les charnières.

3) Enrober le panneau d’aluminium.

4) Fixer deux charnières sur la face intérieure (recouverte d’aluminium) et sur le cadre.

5) Se munir de la dernière plaque d’agglomérat, l’enrober d’aluminium y fixer la bande sur une des extrémités à l’aide de clous. Si les clous dépassent, couper les pointes à l’aide d’une scie à métaux.

6) Fixer l’oreille au cadre/vitre à l’aide des deux dernières charnières.

Remarque : la face arrière avec le ruban adhésif sera la partie visible, il est donc important de s’appliquer !

Les oreilles sont fixées. Il faut maintenant y ajouter des cordes pour les maintenir à un certain angle.

7) Pour la position été, c’est l’oreille externe qui va devoir être maintenue en suspension. On va venir visser une vis sur le côté externe du cadre et y enrouler une cordelette.

Pour la position hivers ce sera l’oreille interne.

8) Sur l’oreille, percer deux trous à environ 2 cm d’écart dans le coin et situés à environ 70 mm du bord.

9) Dans les chutes prendre un petit bout de bois (20x10mm) et y percer deux trous.

10) Y faire passer la corde dans un des deux trous, faire passer la corde dans un des deux trous de l’oreille puis dans le deuxième, puis la faire passer dans le second trou du petit bout de bois.

11) Faire un nœud à l’extrémité de la corde et bruler le bout pour ne pas qu’elle s’effiloche.

12) Faire de même pour l’oreille plus fine, cependant cette fois ci visser sur le côté intérieur du cadre. Cette oreille sera la première à être fermée, la corde va se caler entre la vitre et l’oreille.

Il faut maintenant créer des cales permettant de les maintenir en l’air.

13) À partir des chutes, créer des baguettes d’environ 1,5 cm d’épaisseur, affiner le bout de la baguette comme pour faire un piquet.

14) Faire des trous dans l’oreille, ils serviront de crans pour les piquets.

15) Clouer la baguette à l’extérieur du cadre.

16) Fixer un clou à l’opposé qui servira de cale lorsque le four sera fermé.

Remarque : cette partie peut être améliorée, n’hésitez pas à proposer d’autres solutions.

Notes et références

CONSEIL D’UTILISATION / REMARQUE :

• Utiliser des récipients de couleur foncée, ou peints en noir.
• Pour capter le maximum de rayonnement, orienter correctement le four solaire par rapport au soleil. Il suffit de le réorienter une fois par heure de manière à avoir l’ombre du four directement derrière lui.
• Pour perdre le moins de chaleur possible, éviter de trop ouvrir le four pendant la cuisson ! Le mieux est encore de mettre tous les ingrédients nécessaires dès le début.

REFERENCES :

• Ce four solaire a été réalisé par David Mercereau, n'hésitez pas à aller voir de plus près sa yourte et ses low-tech sur son blog.
• Pour avoir plus d’informations sur les fours solaires, leur utilisation, comment les orienter et les recettes solaires, l’équipe du Low-Tech Lab vous invite à consulter la rubrique four solaire dans sa Biblilowthèque.
• Comment récupérer un maximum d’énergie solaire ?
• Il est également possible de faire des stages auprès de l’association Bolivia Inti ou encore d’acheter directement des fours solaires auprès de ID Cook ou de Solarcooking.
• N'hésitez pas à commenter, partager, et agrémenter le tutoriel d'informations utiles à son amélioration.

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