Dernière modification le 19/06/2023
Difficulté
Moyen
Durée
1 jour(s)
Coût
100 USD ($)
Description
Insulated Solar Electric Cooker (ISEC) is an insulated electrically-heated cooking chamber, allowing the user to cook over a long period with low power from a solar panel, from the grid or from a combination that includes any electrical sources. Energy can be stored thermally or in a battery. Low-power cooking saves money by reducing electrical bills (if grid connected) or reducing the number of solar panels purchased. The simplicity of ISECooking technology allows it to be manufactured in locations where it is used.
Introduction
The ISEC project is born at CalPoly University in California thanks to Pete Schwartz and is now moving forward with collaborators all over the world.
This tutorial is based on the manual written by Alexis Ziegler from Living Energy Farm, a community in Virginia, US, seeking to operate without fossil fuels.
Background
According to the World Health Organization, 3 billion people in the world cook with biomass and coal; consequently, 4 million people die from associated emissions. In many communities, biomass cooking has lead to deforestation and can cause harmful pollution to the environment. Women are threatened by sexual assault when they leave their communities to collect firewood or purchase coal. The purpose of our research is to minimize the environmental impact and health issues that arise from biomass cooking.
Pourquoi ces cuiseurs solaires sont-ils révolutionnaires ?
La cuisson "normale" implique l'utilisation rapide d'une grande quantité d'énergie, et ce de manière très inefficace. Lorsque vous cuisinez sur une cuisinière ou dans un four, la majeure partie de la chaleur est perdue et non transférée aux aliments. La nouvelle technologie de cuisson avec laquelle nous travaillons est appelée "cuiseurs électriques solaires isolés", ou "ISEC". Ces cuiseurs sont très efficaces. À Living Energy Farm, nous utilisons l'énergie solaire, ce qui nous permet d'être autosuffisants à 100 % au niveau résidentiel. Mais contrairement à d'autres projets hors réseau, 90 % de notre électricité ne passe jamais par une batterie. Au contraire, nos panneaux solaires envoient l'électricité directement à sa destination utile. L'équipe de Cal Poly a eu la même idée, et les ISEC utilisent l'énergie directement à partir des panneaux solaires. Cette façon d'utiliser l'énergie solaire est donc "radicalement bon marché", pour reprendre l'expression utilisée par l'équipe de recherche du Cal Poly. Il existe de nombreux fours solaires, mais les ISEC sont les plus pratiques à utiliser et constituent de loin le moyen le plus efficace de cuisiner à l'énergie solaire lorsque les conditions météorologiques ne sont pas optimales. et ils ne coûtent pas cher à construire!
À quoi s'attendre
Cette technologie est nouvelle et évolue rapidement. Ce document vous explique comment construire des ISEC. Les petits ISEC fonctionnent comme une mijoteuse. Tous les ISEC cuisent lentement, mais les plus grands peuvent cuire un peu plus rapidement. Un ISEC de 100 watts permet de cuire 2 à 3 kg d'aliments en hiver ou par temps partiellement nuageux, et davantage par temps plus ensoleillé. Les ISEC de plus grande taille permettent de cuire de plus grandes quantités d'aliments. La cuisson lente signifie moins d'aliments brûlés, moins de substances cancérigènes dans les aliments (créées par des températures très élevées) et des aliments plus savoureux. La cuisson lente implique un changement du rythme de cuisson. La préparation se fait à l'avance. Les ISEC ne pourront jamais remplacer tous les autres combustibles de cuisson dans tous les climats, mais ils pourraient assurer la majeure partie de la cuisson dont nous avons besoin.
Cuisine à l'échelle de la communauté
Au LEF, nous avons construit plusieurs digesteurs de biogaz, de nombreux dispositifs de cuisson solaire, ainsi que des poêles à bois. Dans l'ensemble, une combinaison de biogaz et d'ISEC semble être la meilleure approche pour une cuisson communautaire rentable, tout au long de l'année et entièrement renouvelable. La combinaison de biogaz et d'ISEC est optimale parce qu'elle permet de cuisiner par tous les temps, qu'elle est extensible à la plupart des tailles et qu'elle peut être adaptée à la plupart des climats. Le biogaz dans un climat tempéré est un défi parce qu'un digesteur de biogaz doit rester très chaud et ne peut pas être à l'intérieur. Et s'occuper d'un digesteur de biogaz est comme prendre soin d'un animal - vous devez le nourrir tous les jours et lui accorder une certaine attention. C'est plus facile à faire à l'échelle de la communauté.
La pertinence de l'intégration des systèmes énergétiques
Le projet ISEC original développé à Cal Poly utilise une cuisinière de 100 watts, 12 volts, bien isolée. Le fait qu'ils aient prouvé qu'il était possible de cuisiner avec seulement 100 watts est une excellente chose ! Mais ces petites sources d'énergie ne fonctionnent pas par temps nuageux. Au LEF, nous avons constaté que nos cuisiniers préfèrent toujours les cuisinières plus puissantes. Notre plus grand ISEC au LEF fonctionne à 180 volts. Il fonctionne très bien par temps nuageux. Le projet ISEC vise à fournir des réchauds bon marché aux familles à faibles revenus dans le monde entier. Si 10 ou 20 personnes peuvent partager une installation de cuisson, il est possible de fabriquer des cuisinières beaucoup plus efficaces à des tensions plus élevées qui fonctionnent par temps plus nuageux, tout en fournissant d'autres services, pour un coût par habitant similaire. Le problème est, bien entendu, que de nombreuses communautés à faibles revenus ne disposent pas du capital initial nécessaire pour construire des systèmes énergétiques plus importants, quelle que soit leur efficacité globale. Le bon équilibre entre le coût, l'efficacité et l'échelle est et restera une question permanente. Nous espérons ici proposer des options.
ISECs Designs -- Your Options
The two types of cookers we have developed at LEF are bucket cookers and box cookers. The bucket cooker we call Perl is made with a 5 gallon bucket and perlite. The Cal Poly crew has expanded on this idea by using larger buckets with more insulation. For a small cooker, Perl works well. It is cheap and easy to build. It uses a stainless pot that can be removed from the cooker and can be any size up to about 6 quarts. The heat source is a homemade burner. It is also possible to build a bucket cooker can be built with wood ashes, though that’s not a great approach. Instructions follow. Our favorite cookers are Roxes -- box cookers made with rockwool sheet and sheet metal. Roxies can be built in many different sizes and insulation levels using rockwool and/ or fiberglass. Naturally, larger ISECs or ISECs with thicker insulation levels cost more. Roxies can use pots that you already have in your kitchen.Youtube
Matériaux
- High Temperature Wire: If you have heavy gauge wire around you can use it, but for short runs in the amperage needed for most ISECS, 14 - 16 gauge is fine.
- Metal Shears -- Brand name “aviation shears” are the best. Ideally, you want one straight cut
- Nichrome Wire
- Aramid or other non-flammable fabric
- High Temperature RTV Silicon
- Thermal Switches
- Heavier Aluminum Foil
- High Temperature Ceramic Beads
- Silicon Tubing, High Temperature (for steam venting)
- Inexpensive Wire Stripper/ Crimper/ Cutter
- Duct Metal
- Refractory Cement
- Rockwool Batts
- Aluminum Tape
Outils
Étape 1 - Construction Manual of Alexis Ziegler
Here is the link of the step-by-step construction manual to built the PEARL et the ROXIES cookers: https://conev.org/ISECmanual14.pdf
Here is the link to a construction video of an ISEC Burner : https://www.youtube.com/watch?v=uzZPstX1CbQ
Notes et références
Interview vidéo réalisé en août 2021 par Sidonie Francès et Guénolé Conrad.
Tutoriel rédigé par Guénolé Conrad.
- Pete Schwartz blog, compiling research advances on ISEC.
- Pete Schwartz Youtube channel reporting his experiments, in particular with thermal storage.
- Living Energy Farm website, gathering their feedbacks and manuals on their energy systems.
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