Forno Solare (modello a scatola)

Tutorial de avatarDavid M | Catégories : Alimentation, Énergie

Il forno solare a forma di scatola o di parabola permette di cucinare gli alimenti utilizzando i raggi del sole

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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

Nota: se durante il taglio dei pannelli si nota che i bordi degli stessi contengono delle spine puö essere utile smerigliare i bordi con l'aiuto di carta vetrata.

I pannelli sono appositamente fini, ma per questo e' necessario fissare sui pannelli A e B delle aste che serviranno da supporto per avvitare i pannelli C, D e E. Le aste sono idealmente dello stesso spessore del materiale isolante.

Tagliare le aste

1) Prendere le aste e tracciare le dimensioni desiderate

2) Fissare le aste sui sistemi di bloccaggio e tagliarle con l'aiuto di una sega

"Fissare le aste ai pannelli"

"Posizionare una delle aste e utilizzare il morsetto per mantenere il tutto"

"Girare il pannello e avvitare l'insieme con aiuto di viti (2 per asta sono sufficienti).

"Nota": e' meglio mantenere uno spazio uguale allo spessore del pannello tra la fine del pannello e l'asta (in cui inserire successivamente i pannelli C, D e E)

1) Avvitare i pannelli C, D e E sulle aste, 2 viti sono sufficienti

In questo modo abbiamo costruito la scatola esteriore. Adesso bisogna aggiungere lo strato isolante piü la scatola interiore che sarä ricoperta di uno strato riflettente.

Nota: per avvitare puö essere indicato pre-avvitare utilizzando un trapano o uno scalpello

Étape 2 - l'isolante: taglia e posiziona l'isolante nella scatola.

L'isolante deve essere inserito tra le aste

Prendere il materiale isolante e il metro

Tracciare le misure desiderate sul pannello isolante con l'aiuto di un metro

3) Tagliare con l'aiuto di forbici e inserire nello spazio apposito



Étape 3 - L'interno della scatola: tagliare i pannelli A, B, C, D, e E

1) tracciare le misure desiderate sui pannelli da tagliare

2) Segnare con una "l" una delle facce interiori per riconoscere quale faccia dovrä essere ricoperta di alluminio.

3) coprire i pannelli A, B, C, D e E di foglio d'alluminio

4) Fissare il foglio d'alluminio con l'aiuto di un nastro adesivo (sul retro)

"Attenzione": il foglio d'alluminio e' molto fragile, se vi capitasse di strapparlo potete coprirlo con ulteriore alluminio e nastro trasparente.

5) Fissare i pannelli al proprio posto

"Per completare la scatola"

6) Usate il resto del compensato per finire la scatola: nel senso di chiudere lo spessore occupato dall'isolante. Per farlo prendete le misure con il metro.

7) Avvitate i pannelli sulle aste (2 viti per asta sono sufficienti)

Étape 4 - La coperchio di vetro: tagliarlo, assemblarlo e fissarlo sulla scatola.

"Spiegazione" la cornice e' formata da 3 strati: coprira' il vetro e aiutera' a mantenerlo. Una primo strato (pannelli 1, 2, 3, e 4) formeranno il quadro interno. Sopra mettiamo il vetro che dovrä sovrapporsi alla cornice di 1,5 cm. Per evitare che il vetro fuoriesca e assicurarsi che sia ben attaccato bisogna aggiungere uno strato dello stesso spessore dei pannelli 1, 2, 3 e 4 meno lo spessore di 1,5 centimetri occupato dal vetro. Infine copriamo con l'ultimo strato. é importante posizionare quresto trato lungo il bordo in modo da rendere la scatola piú ermetica possibile e impedire all'aria di passare.

1) prendere le tavole di legno

2) tagliare le tavole di legno 1, 2, 3 e 4 e utilizzarle come traccia per fare una seconda serie: 1bis, 2bis, 3bis e 4 bis.

"Nota": fare riferimento agli schemi per le dimensioni

3) fare 2 strisce da 500x35 mm e 2 di 470x45 mm partendo dal pannello agglomerato, dello stesso spessore del vetro.

4) i pannelli 1 e 1' dovranno essere inseriti nell'agglomerato A, in modo ermetico, per bloccare il passaggio dell'aria. Avvitate tutto in modo da creare 4 moduli.

5) Fissare i moduli tra di loro, e aggiungere gli altri 2 in modo da creare gli angoli.

6) Infilare il vetro.

7) Fissare insieme i moduli. Se il vetro risulta fissato, la cornice é terminato.

"Nota": se il vetro é un materiale recuperato, é possibile tagliarlo con l'aiuto di un taglia-vetro (410x470 mm).

8) Se necessario, tagliare la cerniera con l'aiuto di una sega per metallo in modo da ottenere un minimo di 6 cerniere (con minimo 2 buchi).

9) prendere le cerniere e fissarle con l'aiuto di viti con capocchia piatta sul bordo della cornice del vetro.

10) Avvitare l'altra parte della cerniera sul pannello A della scatola.

11) aggiungere una guarnizione fissatrice sui pannelli Abis, Bbis, Cbis e Dbis in modo da non far entrare l'aria dopo che la cornice sará fissata.

Étape 5 - Le orecchie

1) prendere l'ultimo pannello di compensato di dimensione di 500x550 mm.

2) tagliare una striscia di 15x500 mm. Quest'ultima servirá a inspessire il pannello di agglomerato di 3mm in modo da avvitare meglio e fissare le cerniere.

3) Ricoprire il pannello di alluminio

4) Fissare 2 cerniere sulla faccia interiore (ricoperte d'alluminio) e sulla cornice.

5) Prendere l'ultimo pannello dell'agglomerato, ricorprirlo di alluminio e fissare la striscia su una delle estremitá con l'aiuto di chiodi. Se i chiodi oltrepassano, tagliate le punte con l'aiuto di una sega per metalli.

6) Fissare le orecchie alla cornice del vetro con l'aiuto delle 2 ultime cerniere.

"Nota": la facciata anteriore con il nastro adesivo sará la parte visibile: é quindi importante farla bene.

Le orecchie sono fissate. Bisogna quindi utilizzare la corda/spago per mantenerla ad una certa angolazione.

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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