Concept d’un Four Solaire Fresnel
Par Ed Norman C.U.S.O. 1980
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Introduction Dans les secteurs où le soleil est abondant et les combustibles conventionnels sont chers, comme sur la côte ou dans la sierra au Pérou, le four solaire est un complément idéal à un fourneau classique. Il est bon marché, facile à employer et n'exige aucun combustible. Le four fonctionne en concentrant la puissance du soleil sur un petit secteur dans lequel une marmite ou tout autre ustensile est placé. Sous la lumière du soleil puissant, un litre d'eau du robinet peut être porté à une ébullition constante dans le four solaire en environ 10 minutes. Il se compose de 3 parties principales. Un réflecteur parabolique sert à concentrer plus d'un mètre carré de lumière du soleil dans un secteur d’environ 17 centimètres de diamètre. Le bras de commande permet au réflecteur d'être placé face au soleil et maintient la marmite au point focal indépendamment de l'angle d'inclinaison du réflecteur. Le pied tient les deux composants précédemment cités ensemble et permet au four de tourner pour suivre le soleil pendant qu'il se déplace dans le ciel. Matériaux N’importe qui possédant une expérience de simple menuisier et qui peut avoir des outils manuels, est capable de fabriquer le four. |
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Au Pérou, le coût de ces matériaux était d’environ 25 dollars (en 1980) |
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Préparation du réflecteur Coupez le plastique en deux et couvrez la planche en bois
compressé 4'x4. avec les deux morceaux. Tracez les quatre cercles représentés
sur la figure et coupez six pièces semi-circulaires à l'aide de ciseaux.
Enroulez et mettez de côté chaque morceau. Puis marquez la planche en bois
compressé comme montré. En commençant par le rayon extérieur, coupez les trois
cercles et l'espace entre chaque cercle. Procédez également de telle manière que
le petit rayon traverse le cercle extérieur. (cela pour égaliser la courbure
quand le cercle sera plié pour former une section conique.) Coupez également les
trois languettes comme montré. Une lame de scie à métaux convient pour découper
le compressé. Enfin, lissez tous les bords avec une lime. |
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En rapprochant les bords de chaque élément, on forme une section conique. Les attaches sont utilisées pour tenir les bords ensemble. Collez chaque attache sur un bord de l'ouverture (surfaces rugueuses ensemble). Un fois sec, collez l'autre côté de l’attache sur l’autre coté de l'ouverture, pliez le cercle en faisant correspondre les deux bords et bloquez avec des serre-joints, entre deux blocs de bois, jusqu'à ce que ce soit sec comme montré. D’autrepart, il est plus facile de procéder à ce montage à deux personnes. Collez chacun des trois cercles de cette façon. |
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Support du réflecteur
A partir du bois 1 x 6, coupez 2 supports de réflecteur comme montré ci-dessous (une moitié est décrite, elles sont symétriques par rapport à la ligne du centre). Dessinez une ligne de référence droite, ainsi que toutes les mesures du plan à partir de cette ligne (en centimètres). Sur une extrémité d'un support, coupez les faces en contact avec les cercles en rajoutant 0.3cm de profondeur (tirets) pour qu’elles s’adaptent à l'épaisseur supplémentaire des languettes. Ce sera le dessus du réflecteur. Dans chaque appui, entaillez le centre (sur l'avant et sur l‘arrière) pour permettre à ces deux appuis d'être associés à une croix (Voir explications dans la section suivante).
Assemblage du réflecteur
A) Joignez les deux appuis de réflecteur dans une croix
comme décrit dans les détails suivants : premièrement, collez les pièces
auxiliaires de chaque support. Quand c’est sec, collez les deux supports
ensembles et vissez-les en étant certain que les angles des supports sont
correctement positionnés.
B) Positionnez le cercle le plus à l’extérieur (#1) sur la structure en croix du
support, en tenant compte du centrage des trous. Enlevez le cercle et avec un
forêt, percez des trous ajustés à la taille des vis ¾ à tête plate dans le bois
compressé. Remettez le cercle en position et fixez-le au support. Faites
attention à ne pas déformer ou vriller les cercles par rapport à leur forme
initiale. Il n’y a pas besoin de colle. Assurez-vous que chaque tête de vis
arase la surface. Dépoussiérez la plaque d’aluminium mylar et la surface du
cercle. Répandez une couche mince de colle contact sur la moitié des cercles et
sur un côté du demi-cercle de mylar. Laissez la colle sécher et lorsqu’elle ne
colle plus aux doigts, positionnez soigneusement le milieu du demi-cercle sur la
couronne (plus facile à faire à deux) puis pressez le mylar contre la couronne,
en partant du centre vers les bords. Vous pouvez utilisez un chiffon doux pour
chasser les plis et les bulles d’air. Çà n’a pas d’importance s’il y a quelques
petites rides. Répétez l’opération avec l’autre moitié de la couronne. Enlevez
le plastique qui déborde avec un couteau tranchant.
C) Répétez la partie (B) pour les deux cercles restants afin d’achever le
réflecteur. Evitez de mettre de la colle contact sur la surface du mylar.
Équerre
Dans le bois 1x6 restant, coupez l'équerre comme montré. Ajustez les dimensions 'x 'et 'y 'pour adapter le bras de commande comme décrit à la page précédente. En commençant par l’extrême droite, percez 27 trous destinés aux attaches rapides. Agrandissez légèrement ces trous (de la taille d’une pointe de 3’’. Fixez un support en tube sur l'extrémité de la potence pour soutenir le tube d'aluminium. Vous pouvez voir ici une des possibilités. Assurez-vous que le manchon ne gênera pas l’attache rapide dans le dernier trou. Montez l'équerre sur le bras de commande à l'aide de colle et de vis pour réaliser une jointure solide. La potence devrait être perpendiculaire au plan du bras de commande.
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Attache rapide Découpez une attache rapide dans un morceau de boîte en fer blanc comme montré. Pliez le long des tirets et clouez l'extrémité supérieure de l'appui de réflecteur. Placez l’attache de façon à permettre au bras du support de reposer sur l'équerre tandis que la goupille (clou 3") passe par les 2 trous dans l’attache et le dernier trou dans l'équerre en même temps. |
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Support de la marmite Aplatissez l'extrémité du tube d'aluminium comme montré et taillez une fente pour la poignée de la marmite à 112.7cm de l'autre extrémité du tube. |
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Assemblage final
Placez le réflecteur sur son pied et ajustez sa position latérale pour que l’attache (clouée au support du réflecteur) s’ajuste au dessus de l’équerre Percez les trous du guide et vissez les charnières au réflecteur. Insérez le tube d'aluminium dans son manchon. Votre four solaire est alors achevé.
Utiliser le four
Pour utiliser le four solaire, placez simplement la
marmite sur le support à l’extrémité du tube en aluminium. Tournez le pied et
ajustez l’angle d’inclinaison du réflecteur jusqu’à ce que l’ombre de la marmite
soit alignée sur le centre du réflecteur. Une fois correctement réglé, le
réflecteur devrait ne pas éblouir et et la poignée de la marmite ne devrait pas
devenir trop chaude. Pendant de longs temps de cuisson, le four devra être
ajusté toutes les dix minutes ou suivre ainsi la course du soleil. Si une
chaleur inférieure est nécessaire, le four peut être tourné afin de déplacer la
marmite de la focale ou une partie du réflecteur peut être recouverte. Quand il
n’est pas utilisé, le four doit être rangé à l'intérieur, hors soleil ou être
couvert d’une protection imperméable à l'eau.
Maintenance
Le four solaire ne doit pas être maltraité, surchargé ( poids
inférieur à 5 kg) et jamais laissé humide ou dehors sous la pluie. Sinon, il
suffit de nettoyer la surface du réflecteur. Car le plastique aluminisé attire l
poussière et doit être essuyé périodiquement avec un tissu doux et sec. Quelques
taches de graisse n'affecteront pas sérieusement la performance. Si les graisses
et les poussières s’accumulent, il peut être nettoyé délicatement avec du
détergent et de l’eau chaude, puis essuyé avec une serviette douce.
Photos
Pour une meilleure résolution des photos, cliquez s.v.p. sur première photo, seconde photo ou troisième photo.
Dernière mise à jour le 25 janvier 2001.