Solar Cooker

L’objectif de ce projet est de réaliser un four solaire qui suit le soleil. C’est à dire qui s’oriente dans la direction où la lumière du soleil est la plus intense.

Problématiques et solutions

– Création de la parabole -> association de 16 pales en bois avec une surface réfléchissante
– Surface réfléchissante -> Miroir trop lourd, on opte pour une couverture de survit ou du papier aluminium
– Suivre le soleil -> moteur pas-à-pas

Plan de construction du four

La construction a été divisée en trois taches: design et fabrication de la partie électronique, construction et couverture de la parabole et construction du support.

Design et fabrication de la partie électronique

Nous optons pour l’utilisation d’un moteur pas à pas, commandé par une carte Joy-it Arduino nano, pour effectuer les rotations du support. Le moteur fait tourner une petite roue dentée (avec 8 dents) d’environ 6 cm de diamètre. C’est cette roue qui dirige la rotation du support tournant.
Pour détecter les changements de luminosité et corriger l’orientation de la parabole, nous utilisons deux photorésistances. Les photorésistances dont placé dans un tube et sont séparés l’un de l’autre avec une paroi. Le tube est placée sur la parabole et est orienté dans la même direction.
Toute la partie électronique est alimentée par une pile 9V.

Consommation d’énergie du moteur pas-à-pas :

A vide le moteur ne tourne pas pour ne pas consommer au défaut de perdre une partie du couple.
En fonctionnement, le moteur consomme près de 250mA.

Construction et couverture de la parabole

Nous coupons 16 pales en bois que nous couvrons de stries pour les rendre souple. Les pales sont ensuite assemblées sur une petite base circulaire. L’intérieur de la parabole est ensuite couverte d’une surface réfléchissante.
Après de multiples essais, nous avons déterminé que le pattern de stries le plus adapté à nos besoins est le suivant:

  • strie de 10mm de long
  • espacement horizontal de 3mm
  • espacement vertical de 2mm

  

Construction du support

Le support est composé de deux parties: une partie inférieure immobile et une partie suppérieure tournante. Les deux parties sont connectées par un roulement à bille et de deux petites roues dentées permettant de guider la rotation. La partie immobile est constitué d’une roue dentée avec 100 dents et d’environ 50 cm de diamètre sur lequel on a fixé des pieds de 9 cm de hauteur. La partie tournante est une planche en bois de 25 cm X 80 cm supportant deux plots verticaux. Les deux plots supportent une barre en métal qui traverse, et supporte, la parabole. Les deux roues de guidage sont aussi fixées sur des extrémités opposées de la planche.

Outils

Pour calculer les dimensions des pales de la parabole, nous nous appuierons sur les données présentées sur ce site.
Les roues dentées ont été générés à l’aide d’un outil en ligne sur le site ci-après: gear generator.

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