Forno Solare (modello a scatola)

Tutorial de avatarDavid M | Catégories : Alimentation, Énergie

Introduction

CONTESTO

l´aumento dell’effetto serra riguarda l’intero pianeta e ciascuno di questi forni solari evita la produzione di 1.5 tonnellate di CO2 all’anno. Bolivia inti. effettivamente, circa 3 miliardi di esseri umani non possiedono altro che legna per cucinare i propri alimenti.

"Nei paesi del Sud"

Nei paesi del sud il forno solare risponde a numerose problematicita’ e presenta numerosi benefici:

  • Salute: evita le malattie degli occhi e dei polmoni dovute ai fumi, previene le diarree purificando l’acqua tramite il processo di pastorizzazione.
  • Ambiente: frena la deforestazione e l’impoverimento del suolo
  • Clima: diminuisce le emissioni di gas a effetto serra
  • Ecomonia: riduce le spese di combustibile
  • Umanita': emancipa le donne e i bambini liberandoli dai lavori di taglio della legna (15 ore a settimana, 2 volte 40 kg)

Nei paesi del Nord

In Francia sempre piü persone desiderano essere energicamente autonome. David ne fa parte: si serve di energia solare. Utilizza un forno solare per riscaldare l'acqua, cucinare torte, frittate e altri piatti a bassa temperatura.

Per tutti

Costruito con materiali che si trovano dovunque: legno, compensato, fogli di alluminio, vetro e materiale isolante (sughero, lana, vermeculite, polistirene...). Questo sistema e' di facile fabbricazione e costa molto poco. Quando il sole entra nel forno si possono raggiungere temperature da 120 a 170 gradi tramite il sistema a doppia orecchia.

FUNZIONAMENTO

Il forno solare e' semplicemente una scatola ben isolata termicamente con un coperchio trasparente e con le pareti interiori riflettenti: i raggi del sole entrano dal vetro e si riflettono sui bordi fino a raggiungere la superficie scura del contenitore. L'energia di questi raggi si trasforma quindi in calore, il quale resta imprigionato nella scatola.

Per aumentare la il flusso solare catturato, si fissano 2 orecchiette ricoperte d'alluminio da entrambi i lati della scatola con l'obiettivo di riflettere la luce sul vetro, il quale deve essere il piü perpendicolare possibile ai raggi del sole. Alle latitudini della Francia metropolitana, l'inclinazione del sole in rapporto all'orizzonte é di circa 60 gradi d'estate e 30 gradi d'inverno: quindi l'inclinazione ottimale del vetro sarä di circa 30 gradi d'estate e 60 gradi in inverno. Il forno solare non ha bisogno di altro che dei raggi del sole per funzionare: nuvole, nebbia, polvere possono ridurre l'efficacia dei raggi e prolungare il tempo di cottura.

Video d'introduction

Matériaux

La scatola:

  • 9 tessere di compensato di 500x500 mm e di circa 10mm di spessore (non troppo spesse affinché la scatola non diventi troppo pesante).
  • Materiale isolante di circa 40 mm di spessore (4 tessere da 500x500 mm): polistirene (recuperabile dal pescivendolo al mercato o da un comune negozio di elettrodomestici, placche di sughero, vermicolite..)
  • 4 metri di aste dello stesso spessore del materiale isolante
  • Carta d'alluminio o adesivo a specchio (piü costoso)
  • Viti 4x40 (circa 80)
  • Chiodi da 410x470 mm, non troppo spessi, da 2 a 3 mm (recuperabili dalla spazzatura di un carpentiere).
  • Un pannello agglomerato dello stesso spessore del vetro, uno di 500x500 mm e un'altro di 500x500 mm
  • tavole di legno (8 tavole da circa 500x60 mm e non troppo spesse, circa 20mm)
  • 1 metro di cerniera fina con delle viti a capocchia piatta oppure 6 cerniere.
  • 3 metri di corda di 4 mm di diametro

Outils

  • Cacciavite
  • Sega
  • Seghetto a mane
  • Taglia vetro (se necessario)
  • Nastro adesivo
  • Accendino
  • Morsetti
  • Fresa
  • Cartavetro
  • Metro
  • Forbici
  • Casco e occhiali protettivi

Étape 1 - La parte esteriore: tagliare i pannelli e assemblare la scatola

1) prendere i pannelli di compensato e il metro.

Con l'aiuto del metro, riportare le dimensioni del lato A su uno dei pannelli

3) Servirsi di un goniometro per creare un angolo di 60 gradi e uno di 30 gradi, come indicato sullo schema

4) Fissare il pannello sul vostro tavolo di lavoro con l'aiuto di un morsetto.

5) proteggersi le orecchie e gli occhi

6) tagliare seguendo le tracce disegnate, con l'aiuto della motosega

7) riportare le dimensioni di questo disegno sul secondo pannello per realizzare il lato b

8) tagliare il secondo pannello

9) tracciare e tagliare i pannelli C, D e 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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