Ecologie

Visite d'une maison écologique munie d'une éolienne

 

Nous avons passé un très bon moment chez Madame Lebreton, une personne tout à fait passionnée par l'écologie.

Après nous avoir fait visiter l'intérieur de la maison et nous avoir offert un gâteau et des rafraichissements, Madame Lebreton nous a montré son four à bois qui permet de chauffer la maison et de cuire les poulets élevés chez elle.

Dans le garage, la chaudière fonctionne au bois, elle est écologique car elle ne modifie pas le bilan carbone (c'est-à-dire que le bois qu'on brule n'utilise pas plus de carbone que lorsqu'il pourrit, pour cette raison on peut dire que ce type de chaudière est écologique) et deux ballons de 1 000 litres permettent de stocker l'eau chaude accumulée grâce aux panneaux photovoltaïque.

Dans le jardin, nous avons pu admirer l'éolienne qui fournit une partie de l'électricité de la maison, le potager où les plantes sont nourries exclusivement d'engrais organique et le poulailler   où poules et coqs mènent une vie heureuse.

Cette visite a passionné les enfants et nous avons regretté Benoit, Kévin et tous ceux qui n'ont pas pu venir cette fois mais que nous vous retrouverons le 22 Janvier pour une séance bien au chaud, avenue Villeneuve d'Angoulême, sur les dinosaures.

Merci de m'avoir lu.

Fabrication d'un herbier:

Nous avons appris à sécher les plantes entre des papiers journaux puis à les coller dans un cahier et à écrire au-dessous  les noms des plantes en français et en latin afin de commencer
un herbier.
ATELIER LUDO-SCIENCES du samedi matin.

Les énergies renouvelables

Construction d'un four solaire:

Robert Coqueugniot président de l'Association Polénergie en Ardèche et travaillant dans une entreprise qui développe les énergies solaires a expliqué aux enfants à l'aide de jeux et de questionnaire les différentes énergies et les moyens d'économiser les énergies de la planète en utilisant des énergies renouvelables: énergie solaire, éoliennes, géothermique.

ATELIER LUDOSCIENCES
SAMEDI 13 MAI 2010
de 10 heures à 12 heures
RV: 1047, avenue Villeneuve d'Angoulême
34070 MONTPELLIER



CONSTRUCTION D'UN FOUR SOLAIRE:
A partir de grands cartons et de papier aluminium, les enfants de l'atelier Ludosciences
vont apprendre à construire un four solaire et à l'utiliser:

ATELIER LUDOSCIENCES
SAMEDI 25 SEPTEMBRE 2010
de 9h30 à 12h30
RV: 1047 avenue Villeneuve d'Angoulême
34070 MONTPELLIER

INSCRIPTION A UN ATELIER: 10 euros
trois ateliers (se suivant): 24 euros
(+ une inscription obligatoire de 7 euros à notre association
"Plaisir d'apprendre" (pour les assurances)
Pour plus d'informations concernant les ateliers, consultez la page "LES ATELIERS"

LES CUISEURS SOLAIRES

ATELIER LUDOSCIENCE DU SAMEDI 8 MAI 2010

INTRODUCTION

Le cuiseur solaire est au four à micro-ondes ce que le vélo est à la voiture de course. Il va moins vite mais sans pollution et sans épuiser les ressources de la terre.     " Roger BERNARD "


    Comme chacun le sait, l'énergie que l'on ne consomme pas est la moins chère. Les actions pour économiser l'énergie sont moins onéreuses que celles pour produire l'énergie équivalente. Les énergies fossiles que nous connaissons sont appelées à disparaître dans un avenir proche (on estime qu'il reste 40 ans de pétrole facile à extraire). Chaque jour, un million de tonnes de bois partent en fumée pour les besoins de la cuisson culinaire. Ces prélèvements engendrent pollutions, inondations, déforestations (et désertifications). Le seul gisement durable qui nous reste est le solaire  (encore 5 milliards d'années). La terre reçoit du soleil le dix milliardième de l'énergie émise par cet astre mais cette petite part représente, chaque heure, plus que la consommation énergétique mondiale annuelle. Alors n'attendons pas, investissons solaire. Le soleil n'appartient à personne et il est présent partout, son utilisation permet de préserver les ressources de la terre, c'est un facteur de paix.

Le rayonnement solaire nous parvient  sous trois formes:

-    Le rayonnement direct depuis le disque solaire.
-    Le rayonnement diffus lié à l'atmosphère. Sous notre latitude, cette part peut être importante.
-    La réflexion solaire  liée aux terrains avoisinants (albédo).
Le rayonnement global est la somme de ces trois composantes.



Un inconvénient des cuiseurs solaires, le soleil tourne.
Un inconvénient des cuisinières électriques, le compteur tourne.
" Roger BERNARD "

MODÈLES DE CUISEURS SOLAIRES

    Il existe une grande variété de fourneaux solaires et ces différents modèles peuvent être regroupés en quatre  familles:
    
-    Les concentrateurs paraboliques et les concentrateurs cylindroparaboliques :

Ces cuiseurs peuvent atteindre des températures élevées et permettent d'obtenir des cuissons rapides proches de celles réalisées sur une cuisinière à gaz ou électrique. Ils fonctionnent avec l'ensoleillement direct et ils ont besoin d'être régulièrement réorientés cependant ils peuvent engendrer des brûlures ou des éblouissements auprès des personnes non averties ou des débutants.


-    Les cuiseurs à chauffage indirect

Des capteurs distants de la partie de cuisson proprement dite sont utilisés pour collecter la chaleur :
Par exemple, le capteur peut être situé à l'extérieur de la maison et le cuiseur à l'intérieur de la cuisine.
Un fluide caloporteur, généralement de l'eau   est utilisé pour chauffer le récipient (des températures de plus de 180°C peuvent être atteintes avec de l'huile).



Le cuiseur ci-dessus  participe à la fabrication de 1200 repas journaliers  dont 550 repas scolaires. Il délivre de la vapeur saturée d'eau à 130 °C  sous 2 Bar de pression. Cette vapeur d'eau circule entre autres dans d'énormes marmites à double parois. Les repas devant être livrés avant 11H30 dans les écoles, la part d'énergie solaire se limite à 35%, le restant  de l'énergie étant fourni par une chaudière fuel. La part solaire pourrait être beaucoup plus grande si les repas pouvaient être délivrés                   au moment  où le soleil est à son zénith (12 à 13 heures).

Les cuiseurs solaires légers ou cuiseurs pliants
Ils sont au cuiseur ce que l'ULM est à l'avion.
        Ils sont faciles à réaliser et à transporter.

-    Les cuiseurs boites
Dans ce type de fourneau, on s'applique à économiser l'énergie captée, ce modèle peut d'ailleurs se transformer en marmite norvégienne. Il permet une cuisson lente et sans surveillance des aliments. Une grande variété de ces cuiseurs existe et c'est un de ces cuiseurs  que nous vous proposons.
 

FONCTIONNEMENT

    
1 L'absorption
        Les couleurs  que nous percevons nous sont données par la réflexion des rayons lumineux non absorbés. Le blanc est dû à la  réflexion de tous les rayons lumineux visibles et le noir à l'absorption des rayons visibles. L'on privilégiera donc les corps noirs ou sombres pour le récipient à chauffer.

2 L'effet de serre
        Tous les corps émettent un rayonnement électromagnétique en fonction de leur température. La longueur d'onde de ce rayonnement est d'autant plus courte que sa température  est élevée. Cette fonction est définie par la loi de Wien :   =2,886/T
 est donné en mètre et T en degré Kelvin (il faut rajouter 273° à la température en  Celsius).
A titre d'exemple, le corps humain à 37°C (ou 310° Kelvin) émet un rayonnement de 0,0093 m  soit 9.3 m et un fer chauffé au rouge émet un rayonnement de l'ordre de 2.9 m. La majorité des rayons lumineux émis par le soleil sont compris entre 0.4 m (le violet)   et 2.5m (infra rouge). Son maximum est situé à 0.5m (limite entre le bleu et le vert). Un verre ordinaire ne laisse passer que les rayonnements compris entre 0.4m et 2.5m (l'on ne bronze pas derrière une vitre, la longueur des ultraviolet étant inférieur à 0.3 m). Une vitre bloque donc les rayonnements émis par des corps de température inférieure à  900°C, c'est l'effet de serre. Les plastiques transparents ont une bande passante plus étroite et un facteur de transmission inférieur. Les polyéthylènes ordinaires ne produisent pas d'effet de serre, mais leur facteur de transmission est plus de 2 fois moindre.

3 L'isolation
    Elle permet d'atteindre des températures élevées et de limiter les pertes. Les pertes thermiques sont fonction de la nature de l'isolant, de la qualité de la pose, de son épaisseur et de la différence de température entre l'extérieur et l'intérieur, elles se mesurent en W/m²/°C. Comme le cuiseur sert à la cuisson des aliments, l'air à l'intérieur du cuiseur sera chargé d'humidité et il convient d'utiliser des isolants non hydrophiles qui résistent à la chaleur comme le liège ou la laine de roche.
Cette dernière est cependant à déconseiller, car elle serait  suspecte pour la santé. En alternative au liège que certains trouveront un peu onéreux, Roger Bernard dans son livre " Un cuiseur solaire facile à faire " (Editions Silence), préconise d'utiliser le kapok de vieux coussins ou le duvet de vieux édredons.

REALISATION DU CUISEUR BOITE

PREAMBULE

    Le cuiseur doit être adapté au lieu :


Le cuiseur  que nous vous proposons est réalisé à partir de planche de contreplaqué marine mais d'autres matériaux sont utilisables. Lorsque nous sommes en plein soleil et face à lui, la puissance du rayonnement solaire est proche de 1000 Watts par mètre carré. Pour récupérer le maximum d'énergie, il faut donc avoir une vitre d'insolation d'une surface suffisante et face au soleil. L'inclinaison de la vitre est fonction du lieu et aussi de la période d'utilisation. En France en été, le soleil monte jusqu'à 67° sur l'horizon, une vitre inclinée à 30 ° sera un bon compromis pour l'été. Pour la réalisation d'un cuiseur devant être utilisé dans les Caraïbes le soleil étant plus haut sur l'horizon ,  la vitre pourra avoir un angle nul par rapport à l' horizon. A titre d'exemple voici les diagrammes de la course du soleil  à Montpellier et à Dakar au Sénégal.

EXEMPLE DE REALISATION D'UN CUISEUR BOITE :

MATERIAUX NECESSAIRES

-Tasseaux

- 4 m de tasseaux rabotés de 40x40 mm (ou d'une section supérieure proche).
- 2 m de tasseaux de 32x32 mm (ou d'une section proche), prendre du bois brut, l'on peut le trouver en botte dans les magasins de bricolage.
- 2 m de carré de 10x10 mm pour  bloquer les vitres.

Vis :  100 Vis têtes  coniques de 4,5 x 40 mm.
            Vis têtes rondes de 5x60 mm

Contreplaqué marine de 15 mm ( enveloppe extérieur) : 1,2 m²  coupé dans une bande de 2.041x 0.61 m ( voir plan n° 0010 ).

Contreplaqué de 5 mm ou carton rigide épais( enveloppe intérieur ) :  0.6 m²

Vitre: à préciser

Partie réfléchissante:  2 tôles aluminium brillantes de 0,5x1 m ou aluminium adhésif de grande largeur (vendu au rayon décoration des magasins de bricolage) en 45 cm ou rouleau aluminium ( prévoir de la colle marine) .

Isolant : Panneau de liège de 0,5 x 1 m

Divers :     - Une paire de coulisseau avec blocage
        - Une paire de poignée pour la manutention du cuiseur
- 2 paires de charnières
- Une paire de compas avec blocage
- Equerres métalliques

MONTAGE DU CUISEUR

1.    Découpe  des panneaux externes suivant le plan n° 0010

2.    Découpe des tasseaux

2.1 Panneau de dessous


    2.2 Panneau avant

    
Biseauter la partie venant en contact avec le fond.

2.3 Panneau arrière

3.    Assemblage des 4 panneaux verticaux.

4.    Découpe et pose des plaques de liège

5.    Découpe de la plaque métallique devant aller sur le fond du cuiseur.

La plaque est à peindre en noir.

6.    Montage des supports latéraux.



 7 Réalisation du vitrage    
8    Pose d'une paire de charnière et montage du vitrage sur le caisson.

9. Pose d'une paire de compas (avec  blocage) entre le caisson et le vitrage.

10. Mise en place de la partie réfléchissante externe et montage des coulisseaux.

10 Pose d'une paire de poignées pour la manutention du cuiseur.