Projet ''Conservation du bois-énergie''
Photographie de trois cuisinières solaires.
La cuisinière solaire légère (3 kg) est un modèle basé sur une conception réalisée par l'Institut de Recherche Brace (BRI, 1996) du Canada. Il est composé d'une boîte interne faite d'aluminium, d'une autre externe en polycarbonate, d'isolant thermique entre les deux, d'une couverture transparente composée de deux de deux couches de polycarbonate et d'un réflecteur à angle réglable qui peut être fermé et ainsi protéger la surface transparente lors que la cuisinière n'est pas utilisée ou lors du transport. Une cuisinière de poids intermédiaire (6 kg) fut construite par le deuxième auteur de cet article (figure 9, au centre) et se différencie du modèle précédant par sa boîte en aluminium qui est peinte en noir et par ses dimensions quelque peu supérieures.
Description de la construction du modèle léger
Matériel
Feuille d'aluminium de 0,5 mm d'épaisseur, dont le prix à Salta est de 35 $ / m2. Elle est vendue en rouleau de 1,0 m de largeur. Pour ce modèle, la longueur utilisée fut de 0,92 m.
Feuille de polycarbonate transparente double et cannelée, dont l'épaisseur et l'espace entre les canaux est de 1 cm, la surface de 52,5 cm x 38 cm et le prix de 5 $ (25 $ / m2).
Feuille de polycarbonate opaque double et cannelée qui forme la boîte externe, dont l'épaisseur est de 5 mm, la surface de 87,5 cm x 69,5 cm et le prix de 27 $ / m2.
Une autre feuille identique à la précédente, mais de dimensions 73 cm x 90 cm, qui est utilisée pour le réflecteur et les côtés de la cuisinière.
Pellicule de plastique sur laquelle est accollé un dépôt contenant de l'aluminium, du type utilisé pour couvrir les aliments durant la cuisson au four, qui sert de réflecteur. Isolation thermique: laine de verre qui remplie l'espace entre le polycarbonate et la boîte en aluminium.
De la gomme de silicone adhésive au contact est utilisée pour joindre les différentes pièces de même que des vis selon le besoin.
Outils: ciseaux pour couper la plaque d'aluminium, scie circulaire pour les feuilles de polycarbonate (peut aussi être utilisé un exacto ou un couteau bien affilé), et tournevis.
Figure 10: Plan en coupe du modèle léger.
La figure 10 montre une coupe schématique de ce four solaire. Elle permet d'observer l'isolant thermique et les boîtes intérieure et extérieure. La première est formée d'une plaque d'aluminium et la seconde de polycarbonate opaque. La surface qui permet l'entrée de la radiation solaire et qui limite les pertes de chaleur est composée de polycarbonate transparent.
Figure 11: Plan de construction de la boîte intérieure indiquant les dimensions en cm. La figure 11 schématise la construction de la boîte en aluminium en indiquant ses dimensions.
La figure 12 laisse voir les dimensions de la surface transparente, du cadre de bois qui l'entoure (partie supérieure de la figure), de la boîte extérieure avec l'indication des endroits où le matériel doit être plié, et de une des deux pièces latérales qui seront fixées à la boîte externe à l'aide de vis introduites dans les canaux du polycarbonate.
http://leplancherdesvaches.net
DESCRIPTION DE LA CUISINIERE SOLAIRE :
Les dimensions de la cuisinière sont basées sur la taille de deux rôtissoires en acier émaillé placées côte à côte. Bien entendu d’autres types de contenants peuvent être utilisés - moules à pain ou à biscuits - moules à gâteaux ou muffins - casseroles classiques (n’excédant pas 24 cm de diamètre par 10 cm de haut). En fait, une grande variété de contenants peut être utilisée. Il est prévu que de nombreuses formes anciennes de marmites et chaudrons, conçues pour cuisiner sur la flamme vive, sont exclues car elles sont trop hautes ou bien trop lourdes, ou encore ont une forme sphéroïde instable. Il est essentiel que la base du récipient soit plate pour faciliter le transfert de chaleur.
La cuisinière présente donc un profil en forme de coin avec une pente de 23 degrés par rapport à l’horizontale, ce qui permet de commencer tôt la cuisson, tout en permettant d’évacuer la pluie. Le format trapézoïdal a aussi l’avantage de réduire la masse et d’être facile à manipuler puisque l’épaisseur à la poignée est seulement 14 cm.
La dimension du couvert transparent a été optimisée pour utiliser efficacement la feuille de polycarbonate double épaisseur. Le réflecteur qui sert aussi à protéger le couvert transparent, peut être ajusté pour couvrir une variété d’angles (de 45 à 120 degrés). Ceci procure un apport de radiations réfléchies qui sont essentielles au bon fonctionnement de la cuisinière. Ce panneau est normalement replié pour le transport et retenu par deux courtes sangles.
Le portillon isolé, situé à l’arrière, s’ouvre vers le bas, dégageant ainsi complètement l’accès à la chambre de cuisson et laissant les deux mains libres pour manipuler les plats. Deux cordons élastiques intégrés aux panneaux latéraux servent de système de fermeture et procurent une légère tension de chaque côté du portillon pour le garder fermé et réduire les pertes de chaleur.
Le poids de la cuisinière est maintenu autour de 5 kg ce qui permet même à un enfant d’être entièrement en charge de la cuisson solaire.
LA CUISINIERE – CRITERES ET COMPOSANTS
Cette cuisinière comporte de nombreuses innovations par rapport aux versions que l'on trouve sur le marché nord-américain ou même international. Tout d'abord il est important de préciser que cette cuisinière s'apparente aux modèles classiques de type "boite chauffante" qui sont sans nul doute les plus répandues à travers le monde. Ce type s'est commercialisé particulièrement aux Indes et autres pays d'Asie où les habitudes alimentaires et ce type de cuisson ont contribués au développement de cette nouvelle technologie. On peut distinguer ce type de cuisinière des autres principes de cuisson solaire par le fait qu'elle se présente sous la forme d'une boîte isolée, couverte d'un vitrage et munie d'un réflecteur.
Cette cuisinière solaire est relativement facile à construire dans les zones démunies du Tiers Monde. Bien entendu, la possibilité d’utiliser des matériaux appropriés et disponibles sur place jouera en faveur de sa diffusion et son utilisation.
L’idée est d’introduire de simples cuisinières solaires dans ces zones afin de participer dans la lutte contre le déboisement. Mais le but n’est pas nécessairement la reproduction exacte de ce modèle de cuisinière. Si quelques modèles de cuisinières solaires du même type peuvent s’inspirer de notre modèle et servir à leur fabrication sur une base artisanale et locale, ceci serait ample justification pour ces actions.
Cette nouvelle génération de cuisinière solaire offre:
· la possibilité d’utiliser une large surface de cuisson (idéale pour faire des biscuits
· un profil bas et donc une stabilité accrue dans les zones sujettes aux bourrasques
· la possibilité de maintenir la nourriture chaude bien après la fermeture du réflecteur
· une température moyenne interne élevée
· une cuisson relativement rapide, compte tenu de la nature du rayonnement solaire
· une construction et des matériaux résistants au transport et aux intempéries
· une protection accrue pour le vitrage puisqu’il est fixe
· une réduction de la longueur totale du joint d’ouverture par l’utilisation du portillon arrière
· la facilité de charger et décharger la cuisinière sans avoir à faire face au réflecteur
· un système de réflecteur sécuritaire et facile à manipuler et ajuster
UTILISATION DE LA CUISINIERE
· Placer la cuisinière dans un endroit qui est bien ensoleillé, au moins de 09:00 à 15:00 heures - Eviter tout ombrage (personnes ou objets) pouvant réduire cet ensoleillement.
· La surface où l'on installe la cuisinière doit être plane et si possible surélevée comme une petite table, ce qui rend les manipulations plus aisées. Néanmoins on doit s'assurer que la cuisinière soit abritée des vents dominants. S'il y a lieu, utiliser une méthode d'ancrage en cas de bourrasques. On peut à cet effet utiliser des amarres reliées aux deux élastiques de chaque côté de la cuisinière ainsi qu'à la poignée.
· Installer les barres d'ajustement du réflecteur et régler les écrous papillons pour diriger la réflection solaire sur le centre arrière du vitrage.
· Le réflecteur est conçu pour fléchir lorsque le vent souffle. Les cordons élastiques des barres d'ajustement du réflecteur servent à la même fois d'ancrages et d'amortisseurs. II est important de serrer les vis papillons des barres latérales de façon à ce que si l'on tire ou pousse brusquement le bord supérieur du réflecteur, elles puissent glisser avec une légère résistance dans les glissières. Cet effet de frein sur les barres d'ajustement du réflecteur aura pour effet de protéger la cuisinière contre les coups de vents qui pourraient la renverser.
· Ajuster périodiquement l'orientation de la cuisinière vers le soleil (équateur). Une méthode simple est de s'assurer qu'on ne voit pas d'ombre de chaque côté de la cuisinière. Si il est impossible de s'occuper de l’orientation de la cuisinière durant les heures d'ensoleillement, il est alors préférable de diriger la cuisinière vers le zénith (le point le plus haut de la trajectoire solaire) et d'ajuster le réflecteur pour utiliser le rayonnement de cette période où le soleil est le plus fort. Par contre, la cuisinière prendra plus de temps pour cuire les aliments.
· La cuisson solaire est bien adaptée au mijotage des aliments comme ragoûts et sauces. C'est une cuisson plus lente que celles utilisant un combustible conventionnel tel que le bois, le kérosène, le gaz, etc. Les avantages principaux sont que les aliments ne brûlent jamais et que les casseroles restent propres. II est préférable de cuisiner dans des lèchefrites peu profondes, recouvertes d'un couvercle transparent, afin d’assurer une meilleure rétention de chaleur. De plus, la radiation solaire est absorbée directement dans le récipient et la chaleur est transférée plus rapidement aux aliments. Ceci a pour résultat un temps de cuisson raccourci.
· II est préférable de couper les aliments en petits morceaux afin de réduire le temps de cuisson. On peut cuire la viande, le pain et gâteaux, mais il faut faire des essais pour déterminer la capacité et le temps de cuisson de différentes recettes.
· Pour économiser du temps, il faut éviter d'ouvrir la cuisinière durant la période de cuisson. Lorsque la vapeur se condense sur le vitrage, la température de la nourriture s'approche de 100 degrés C. (sauf dans la haute montagne). II n'est pas nécessaire de brasser les aliments durant la cuisson.
· Ne pas cuisiner si le temps est couvert ou froid. Les aliments chaufferaient mais de façon insuffisante pour une cuisson adéquate. Une technique qui fonctionne bien, quand le soleil n'offre pas un rayonnement suffisant, est de démarrer la cuisson des aliments sur un foyer traditionnel pour amener les aliments à ébullition, puis transférer rapidement les contenants dans la cuisinière solaire, qui pourra ainsi maintenir une température voisinant les 100 degrés.
· Quand les conditions climatiques ne permettent pas d'atteindre la température d'ébullition dans les récipients, on peut utiliser la cuisinière pour réchauffer de l'eau, sécher des aliments ou même si la température excède 65 degrés C., pasteuriser de l'eau ou du lait, etc. La cuisinière solaire peut servir ainsi à plusieurs fins, dépendant des besoins de l'utilisateur.
ENTRETIEN DE LA CUISINIERE
· Les surfaces externes de la cuisinière sont sujettes à s’empoussiérer et le plastique a tendance à être électrostatique. Pour celles-ci, il est préférable de n'utiliser que de l'eau et un chiffon propre. Il ne faut surtout pas utiliser de solvant dérivés du pétrole comme de l'essence, les diluants à peintures ou aux laques.
· Le vitrage et le réflecteur sont très fragiles car ils se rayent très facilement si l'on ne prend pas des précautions. On peut s'attendre peu à peu à une réduction de la réflectivité du matériel réfléchissant et de la transparence du vitrage, ce qui entraînerait la réduction de l’efficacité de la cuisinière.
· Pour éviter ces problèmes, il est important, lors de l'entretien, de ne jamais frotter ces surfaces, car même un chiffon d'apparence propre peut contenir des particules abrasives. La meilleure façon est de rincer ces surfaces pour déloger la poussière et de n'utiliser un chiffon propre que pour assécher la surface, toujours en évitant toute rotation ou pression excessive de la main.
· Dans le cas de déversement accidentel à l’intérieur de la chambre de cuisson, on peut utiliser de l'eau pour faire tremper ou dissoudre, puis rincer ces surfaces d'aluminium noir. Pour dégraisser, du savon ou un détergent est acceptable mais il ne faut surtout pas utiliser des tampons à récurer les casseroles car ces fibres métalliques ou plastiques auraient tôt faits d’égratigner la surface peinte.
· Evitez de laisser de la nourriture dans la cuisinière ce qui pourrait attirer animaux et insectes.
· Il est préférable d'installer et entreposer la cuisinière hors de portée des très jeunes enfants et des animaux domestiques qui pourraient causer des dommages.
· La cuisinière solaire légère (3 kg) fut construite par les auteurs de ce travail (figure 9, à droite). Ce modèle est basé sur une conception réalisée par l'Institut de Recherche Brace (BRI, 1996) du Canada. Il est composé d'une boîte interne faite d'aluminium, d'une autre externe en polycarbonate, d'isolant thermique entre les deux, d'une couverture transparente composée de deux de deux couches de polycarbonate et d'un réflecteur à angle réglable qui peut être fermé et ainsi protéger la surface transparente lors que la cuisinière n'est pas utilisée ou lors du transport. Une cuisinière de poids intermédiaire (6 kg) fut construite par le deuxième auteur de cet article (figure 9, au centre) et se différencie du modèle précédant par sa boîte en aluminium qui est peinte en noir et par ses dimensions quelque peu supérieures. Voici la description de la construction du modèle léger:
Matériel
Feuille d'aluminium de 0,5 mm d'épaisseur, dont le prix à Salta est de 35 $ / m2. Elle est vendue en rouleau de 1,0 m de largeur. Pour ce modèle, la longueur utilisée fut de 0,92 m.
Feuille de polycarbonate transparente double et cannelée, dont l'épaisseur et l'espace entre les canaux est de 1 cm, la surface de 52,5 cm x 38 cm et le prix de 5 $ (25 $ / m2).
Feuille de polycarbonate opaque double et cannelée qui forme la boîte externe, dont l'épaisseur est de 5 mm, la surface de 87,5 cm x 69,5 cm et le prix de 27 $ / m2.
Une autre feuille identique à la précédente, mais de dimensions 73 cm x 90 cm, qui est utilisée pour le réflecteur et les côtés de la cuisinière.
Pellicule de plastique sur laquelle est accollé un dépôt contenant de l'aluminium, du type utilisé pour couvrir les aliments durant la cuisson au four, qui sert de réflecteur. Isolation thermique: laine de verre qui remplie l'espace entre le polycarbonate et la boîte en aluminium.
De la gomme de silicone adhésive au contact est utilisée pour joindre les différentes pièces de même que des vis selon le besoin.
Outils: ciseaux pour couper la plaque d'aluminium, scie circulaire pour les feuilles de polycarbonate (peut aussi être utilisé un exacto ou un couteau bien affilé), et tournevis.
Figure 10: Plan en coupe du modèle léger.
La figure 10 montre une coupe schématique de ce four solaire. Elle permet d'observer l'isolant thermique et les boîtes intérieure et extérieure. La première est formée d'une plaque d'aluminium et la seconde de polycarbonate opaque. La surface qui permet l'entrée de la radiation solaire et qui limite les pertes de chaleur est composée de polycarbonate transparent.
La figure 12 laisse voir les dimensions de la surface transparente, du cadre de bois qui l'entoure (partie supérieure de la figure), de la boîte extérieure avec l'indication des endroits où le matériel doit être plié, et de une des deux pièces latérales qui seront fixées à la boîte externe à l'aide de vis introduites dans les canaux du polycarbonate.
Pour aller plus loin :
Reconstruire la vie en Haïti :
attention particulière pour le secteur agricole et rural
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Solar Cookers International (en anglais) :
http://solarcookers.org/
Pour construire soi-même son four solaire :
http://four-solaire.iguane.org/
Une société qui commercialise et diffuse des solutions solaires :
http://www.idcook.com/
Four solaire pour cuisson - Ekopédia :
http://fr.ekopedia.org/Four_solaire_pour_cuisson
Quelques vidéos :
http://www.dailymotion.com/relevance/search/four%2Bsolaire/video/xt1vh_four-solaire
http://www.dailymotion.com/relevance/search/four%2Bsolaire/video/x1i3pt_construction-dunfour-
solaire
Claire & Greg Le plancher des vaches - pour un vie plus simple, plus verte et plus solidaire.
http://leplancherdesvaches.net
