Solar Oven (box-type oven)

David M

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

Dernière modification le 20/05/2018

Difficulté

Easy Facile

Durée

1 day(s) jour(s)

Coût

60 EUR (€)

Description

Box or a parable shaped, the solar oven makes it possible to warm your food using the sun rays.

Sommaire

en fr 1

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Introduction

CONTEXT :

"The increase of greenhouse gases concerns the entire planet. Each solar oven avoid the production of 1.5 tons of CO2 per year." Bolivia Inti. Indeed, almost 3 billions of individuals only got wood to cook their food.

South' Countries

In the countries of the South, the solar cooker answers many issues and presents numerous benefits:

• Health: prevent eyes and lungs infection due to smoke production, avoid diarrhoea by making water clean through the process of pasteurization.
• Climat: restrain the deforestation and the soil degradation.
• Economic: reduce the cost of combustible
• Human: emancipate women and children from the wood chore (15 hours par week, 4 times 20kg).

In France

In France, more and more people wish to be self-sufficient regarding energy. David is one of them; he is using the solar energy. He use a solar oven to boil his water, cook his pieds, cakes or others recipes with gentle cooking.

Pros

Built from easy to find material: wood, plywood board, domestic aluminium paper, glass and thermal insulator (cork, sheep's wool, vermiculite, polystyrene...). The production process is easy and cheap. When the sun is here, you can reach high temperatures, up to 120° to 170°, in this two ears system.

Functioning

The solar oven is a box well hermitically isolated with a transparent cover and reflective faces inside: the sun ray enter by the glass et reflect on the borders of the box to hit the dark surface of the pot. The energy of those raws is so transformed into heat, heat that is stuck in the box. To increase the received solar flux, two ears covered by aluminium are fixed on each side of the box. This permits to reflect the light on the glass which should be as perpendicular as possible to the sun raws. With the metropolitan France's latitudes, the right tilt of sun regarding to the horizon is around 60° in summer and 30° in winter. Thereby, the optimal tilt of the glass is 30° in winter and 60° in summer.

The solar oven only runs thanks to the sun raws: clouds, fog and dust reduce the the radiation and thereby, therefore increase the cooking time.

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Matériaux

The box:

• 9 plywood panels of 500x500mm and around 10mm of thickness (not too thick to not overweight the box)
• Isolator of around 40mm of thickness (4 panels of 500x500mm): polystyrene (available at the fishmonger/ at the and of the market or in electric shop), cork panel, vermiculite...
• 4 meters of stick (same thickness of the isolator)
• Aluminium paper or black tape (more expensive)
• Casing assembly 4x40 (around 80)
• Nails 1,5x25mm (around 10)

Glass, cadre and ears:

• Glass of 410x470mm, not to thick, 2 to 3mm (available in carpenters' trashes)
• Chipboard panel of the same thickness of the winder, one of 500x500mm and another one of 500x500mm
• Wood pallet or wooden board (8 boards of around 500x60mm and not to thick (around 20mm)
• 1 meter of thin hinge with flat head screws OR 6 hinges
• 3 meters of string (4mm of diameter)
• Seal

Outils

• Screwer/ drill
• Jigsaw
• Hacksaw
• Glass bowl (if needed)
• Tape
• Lighter
• Stall
• Clamp
• Measurer
• Cutter
• Scissors
• Sandpaper
• Square, ruler, protractor
• Helmet and safety glasses

Étape 1 - The box interior: cutting of panels and assembly of the box

1) Take the plywood panels and the measurer

2) Copy the dimensions of the side A on one of the panels with a ruler

3) Se servir d’un rapporteur pour créer un angle de 60 ° et un de 30° comme indiqué sur le schéma.

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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