PROJET SCIENTIFIQUE DES 3èmes SCIENCES APPLIQUEES.

Les FOURS SOLAIRES

 

voir un projet similaire antérieur : fours solaires

A. Descriptif du projet par le professeur :

Le projet des sciences 8 heures cette année était de construire 5 fours solaires différents mais respectant certaines conditions :

·         ils devaient être construits en carton ,

·         le coût ne pouvait pas dépasser 25 euros,

·         le travail devait être accompagné d’un rapport reprenant les difficultés rencontrées, le travail de 

           chacun , les résultats d’un test (chauffage d’une quantité d’eau) , un graphique, un journalier, le 

           fonctionnement du four

·         la réalisation de 2 panneaux explicatifs à exposer  à la fête de l’école .

·         une présentation orale

·         la cuisson d’aliments tous ensemble

 

Les 2 dernières étapes doivent encore avoir lieu . Nous avons décidé si le temps le permet  de réaliser ces 2 activités le mercredi  16 juin ou le jeudi 17 juin 2010.

Les tests réalisés  le 23 avril entre 8h30 et 10 h ont permis de comparer l’efficacité des différents fours  (voir photos extérieures) . La journée  était ensoleillée , fraîche  (à peine 8° celsius) mais les différents fours ont tous fonctionné avec des résultats encourageants . 2 des fours ont néanmoins fait fondre des récipients en  plastic dur . L’eau chauffée est montée à une température de 60°   environ après 50 minutes. Quelle joie de constater l’efficacité des  constructions !

Le chauffage d’aliments nécessite de la patience (4 à 5 heures suivant la quantité) mais l’avantage c’est que les aliments cuisent doucement, sans  carbonisation, sans combustible autre que le soleil. Il faut juste être prudent car la concentration de la lumière et de la chaleur peuvent  être dangereux  et surtout occasionner  des brûlures .  Il faut aussi  se protéger les yeux pour éviter  des  lésions  ou alors  éviter de regarder directement le four .

Les groupes ont parfaitement rempli leur contrat et l’enthousiasme apporté à la réalisation de ces fours  faisait plaisir à voir . L’envie de finaliser le projet était bien présente . La motivation des élèves était omniprésente . Ils  ont même travaillé 6 heures en dehors des cours prévus pour mener à bien le contrat établi. Je les remercie et les félicite .

Vous verrez sur les photos les différentes réalisations. Je vous donne les noms des différents fours ainsi que le nom de leurs réalisateurs.

Je remercie tous les élèves pour  le sérieux et l’intérêt  apportés  à la fabrication de ces fours.

Je tiens aussi à remercier tout particulièrement Noémie PAITONI  ainsi que sa sœur Sixtine élève de 2ème D qui m’ont aidé pour monter  l’exposition des fours solaires  lors de la fête du collège . Mille fois  MERCI à vous deux.

                                                                                             

 Vandendaele Marc, professeur

            FOUR PAVARTI :

                        DE  RIDDER  Romain       

 DINANT François   

                        GUERET Anne-France

 

            FOUR à 2 PANNEAUX DE REGLAGE (DSPC) :

                        ALBERTY Martin

                        DEGRYSE Vincent

                        GUILLAUME Benjamin

                        LEGRAIN Grégoire

 

            FOUR LE COOKIT :

                        GENOT Sophie

                        KAMPIRE Jessica

                        PAITONI Noémie

                        WIAME Emilie

 

            FOURS à PANNEAU BERNARD et FOUR à ENTONNOIR

                        BERTIN David

                        COLSON Xavier

                        GLENDZA Sébastien

(NB : comme la réalisation du 1er four était simpliste et très rapide les élèves ont été invités à en construire  un second)

FOUR DATS

                        De LAMINNE Erwin

                        DELANNOY Maxence

                        GILLET Corentin

(NB : merci  à Corentin pour la mise sur CD du rapport de son groupe)

B.  Rapport d'élèves :

         1. But

Ce projet a été réalisé dans le but de prouver que l’on pouvait fabriquer un four écologique, facile à réaliser soi- même et peu couteux. De plus ,cela nous aura permis de faire une investigation scientifique dans le cadre du cours de sciences.

 

         2. Matériel et coût

- 12 plaques de carton de 24 cm sur 61 ou 2 m² / 0€ (c’est de la récupération)

- 1 cutter / +ou- 5€

- 1 grosse corde / +ou- 1€

- 1 poinçon de plus ou moins la grosseur de la corde / +ou- 3€

- 1 rouleau de ruban adhésif / +ou- 8€

- 1,5 m² de papier aluminium collant / 4€

- 1 bâton rond en bois de 1,5 m et de 1,5 cm de diamètre / 0.50€

- Du fil de fer / 0.50€

- De la colle forte / 8€

  TOTAL : 30

 

   3. Photos

 

          4. Cahier des charges

-      29/1/2010 : Corentin : choix du matériel

Erwin : calcul des dimensions

Maxence : découpe du premier gabarit

-      5/2/2010 : Corentin : apport du matériel, découpe générale et dessin des panneaux

 Erwin : découpe en détail, apport du matériel

Maxence : découpe en détail, apport du matériel

-      9/2/2010 : Corentin : découpe générale et dessin des panneaux

 Erwin et Maxence : découpe en détail et application du papier aluminium

Autocollant sur les panneaux

-      25/2/2010 : Corentin : découpe générale du papier aluminium

Erwin et Maxence : découpe en détail et application du papier aluminium

Autocollant sur les  panneaux.

-      26/2/2010 : Corentin : découpe  générale du papier aluminium

Erwin et Maxence: découpe en détail et application du papier aluminium

Autocollant sur les panneaux

-      5/3/2010 : Corentin : montage des panneaux du four

Erwin : montage des panneaux du four

 Maxence : montage des panneaux du four

-      26/3/2010 : Corentin : finissages du four

Erwin : finissages du four

Maxence : finitions du four

-     19 /4/2010 : Corentin : création d’un tableau explicatif

Erwin : création d’un tableau explicatif

Maxence : création d’un tableau explicatif

-    20 /4/2010 : Corentin : création d’un tableau explicatif

Erwin : création d’un tableau explicatif

Maxence : création d’un tableau explicatif

 

     5. Difficultés rencontrées et solutions apportées

 

Le découpage précis des panneaux

Il n’y a pas vraiment de solution

Les bulles dans le papier aluminium

Il fallait simplement repasser avec un lèche-plat

L’assemblage des panneaux pour former le four

Il était nécessaire de bien serrer

L’assemblage de la structure sur laquelle on dépose la casserole

Il fallait mettre du fil de fer aux extrémités

Mise en place de la structure sur laquelle on dépose la casserole

Il fallait perforer les trous d’un diamètre assez grand

 

     6. Mode opératoire

-  Coupez 12 pièces de carton rectangulaires mesurant chacune 24 cm x 61 cm.

-  Sur chaque élément en carton, tracez puis découpez la forme suivante.

-  Faites un pli droit à 24 cm de la petite extrémité du panneau.

-  Effectuez un trou avec un poinçon dans chacun des deux « oreilles » à l’extrémité étroite du  panneau (voir plan), et pliez les oreilles vers l’extérieur.

- Recouvrez les panneaux du papier miroir autocollant en envoyant l’air vers l’extérieur.

- Placez les panneaux côte à côte, le long du plus long bord de chaque panneau, et fixez-les ensemble avec du ruban adhésif jusqu'à ce que les 12 panneaux forment un anneau.

- Passez une corde par les trous perforés dans les oreilles, à l'extrémité inférieure du four, reliant ainsi les panneaux inférieurs ensemble.

- Passez un bâtonnet dans la corde et tendez celle-ci en effectuant un ou plusieurs tours jusqu’à ce que les panneaux forment une parabole rigide et profonde. 

- Fabriquez un disque de 24 cm de diamètre recouvert de papier réfléchissant que vous placerez dans le fond de la parabole.

- Pour réaliser le support de la marmite, percez un petit trou au milieu de la moitié inférieure de quatre des panneaux. Passez-y, en parallèle, deux bâtonnets en bambou ou en bois de 35 cm de long, afin de former un rail de soutien pour la marmite. 

- Collez ensuite des petits morceaux de carton sur l'extérieur, le long du fond des deux bâtons saillants, pour l'appui de rail additionnel.

- Fixez ensuite deux bâtonnets en bambou ou en bois de 29cm de long, perpendiculairement aux rails et reliez-les aux autres bâtons avec le fil de fer afin de garantir une bonne tenue.

 

 7. Graphique

        8. Fonctionnement du four et schéma

Le four solaire DATS est conçu pour refléter les rayons du soleil et les faire converger vers la casserole ou le récipient (foyer) contenant les aliments : les rayons solaires convergent vers le foyer (casserole) lorsqu’ils rentrent en contact avec les parois recouvertes de papier aluminium autocollant. Le papier aluminium étant lisse, il optimalise la réflexion des rayons et la casserole étant noire, elle attire les rayons sur elle.  Le four doit toujours être placé en face du soleil pour que le four puisse recevoir un maximum de rayons. Ainsi le four est capable de chauffer 150 ml d’eau à une température de 60 °C en 50 min (plus de détails sur le graphique).

 

        9. Conclusion et sources

En conclusion, le four « Dats » est un des fours solaires les plus performants du point de vue rapport qualité/prix, de plus il est écologique et peu coûteux. Nous avons également pu conclure qu’il était capable de chauffer 150ml d’eau en 50 min, cela parait peu par rapport à une plaque électrique ou à gaz mais pour un four solaire, c’est très bien.

http://solarcooking.org/francais/DATS-fr.htm :  schéma et mode opératoire.

Toutes les mesures et les photos ont été faites par  Erwin de Laminne, Maxence Delannoy, Corentin Gillet, 3E dans le cadre du cours de sciences 8h dirigé par M. Vandendaele.

 

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Mise à jour : 09/06/2010

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