Fabriquer un Four Solaire Parabolique

Incroyable, un été ou il y a du soleil !
Vite, construisons un four solaire avec les moyens du bord (de la cuisine), cela fera bouillir le neurones, puis le reste !

Fabriquer un Four Solaire Parabolique

By 25 octobre 2012

Ingredients

Instructions

Voici donc la méthode scientifico-empirique employée 🙂
* Commençons par dessiner la courbure de la parabole -c'est-à-dire la forme qui permettra de concentrer des rayons solaires arrivant en parallèle en un point unique- sur un patron en carton.
La taille de la parabole est déterminée par la grandeur de la feuille de carton disponible. La formule mathématique est complexe, alors on va faire simple : pour connaitre le rayon de la parabole de votre four (et donc la longueur de la ficelle) vous prenez la moitié du plus petit coté de votre feuille de carton, que vous divisez par 1,15 et vous diminuez le chiffre d'une confortable marge d'erreur...
Pour dessiner la parabole :
Accrocher un bout de la ficelle au point qui représentera le foyer, sur un bord de la feuille, l'autre bout (à la distance que vous venez de calculer, que nous appellerons R) est fixé sur une équerre qui peut coulisser le long du patron. On maintiendra le crayon papier contre l'équerre en tendant la ficelle, et en faisant coulisser l'équerre la courbe d'une parabole apparait (voir photos).



On mesure des segments régulièrement répartis sur la courbe de la parabole (avec la regle souple), et on trace a partir d'eux des rayons parallèles au bord de la feuille. Ce sont les mesures de ces rayons qui nous permettront d'établir la courbure correcte de la parabole.
* Attaquons-nous à la forme parabolique en 3D. On mesure la longueur de l'arc A (pareil, on ne va pas se prendre la tête avec des formules compliquées, on est au-delà des marges d'erreurs et puis c'est un four solaire, pas un radiotélescope !!!). On trace un disque sur la feuille de carton de ce rayon A, en accrochant une ficelle au centre de la feuille de carton et la mine du crayon à l'autre bout.
Nous décidons de réaliser la parabole à partir de 12 quartiers. Nous divisons donc le cercle en 6 en utilisant le rayon de la ficelle, puis une nouvelle fois en partant du milieu d'un arc.
Nous avons 12 quartiers de 30°.
-là je n'avais pas encore passé le fer à repasser-
* Il va falloir a présent tracer la courbe des languettes de carton à découper, pour que les quartiers collés bord à bord forment la courbure adéquate. On doit déterminer la largeur des quartiers au niveau des segments. Elle nous est donnée par la formule :
L = 2 x R x Sin (30°/2)
Donc à la distance A1 du centre du cercle, on tracera au milieu du quartier un trait (pour simplifier, hein, mais si vous tenez à mesurer la longueur de l'arc libre à vous) d'une longueur L1 calculée à partir de R1. Et ainsi de suite avec A2/L2/R2 et A3/L3/R3 .
Et là vous vous relâchez et vous tracez une belle courbe reliant ces repères, à main levée...
Ce n'est pas grand-chose vu comme cela, mais les deux courbes rentrantes, reproduites sur tous les quartiers, suffiront à former un beau dôme... donc mieux vaut être assez précis...
* Ayé !  Fini les maths ! Maintenant ce sont les mains qui doivent rester concentrées ! On assemble !
Donc vous découpez les languettes de carton en partant de quelques centimètres du centre (ben oui elles doivent rester solidaires et maintenir la solidité du reste),
Vous assemblez bord à bord toutes les languettes avec la bande de papier kraft gommé, mouillé.
Bon si vous êtes arrivés là vous avez une forme parabolique... en carton. Vous pouvez contrôler avec le patron, normalement il doit bien s'insérer dedans...
Il faut maintenant découper des "pétales" d'aluminium de la forme des languettes de carton.
Pour les coller au carton, le plus efficace et le moins cher (je vous rappelle que le challenge est d'utiliser le matos de votre cuisine !) est d'utiliser le blanc d'oeuf.
Pour matérialiser le foyer, et empêcher la parabole de se déformer, on fixe des ficelles bord à bord,
 
Et voila ! vous pouvez l'essayer !
Même avec le proto vite fait ci-dessous, par soleil voilé, le thermomètre a en quelques minutes approché les 50°C ! Comme le thermomètre n'allait pas au-delà je l'ai vite retiré pour éviter des remontrances, voire un drame de la part de son jeune propriétaire... mais on peut estimer que l'on peut facilement atteindre les 100° par beau soleil !
Ah je vous avais prévenus hein, c'est roots, mais ca marche ! (et puis en fait pourquoi vous le cacher, si le résultat expérimental est chouette, c'est le mode opératoire qui était le plus rigolo !)
Prochain été, un encore plus grand, avec support orientable, et support pour la zone de chauffage 🙂
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2 Responses to Fabriquer un Four Solaire Parabolique

  1. Jean-Marc Liotier

    Sympa – surtout la méthode ghetto pour dessiner la parabole. L’oeuf dur était bon ?

  2. DadA

    oui en fait je pourrais appeler ce blog « la physique amusante en méthode ghetto » 🙂

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