Cuiseur solaire - Réaliser un tube sous vide

[StephCo31]

Bonjour,
Je projette de réaliser un cuiseur solaire à tube sous vide (style : https://www.solarbrother.com/acheter...laire-sunchef/) de diamètre suffisant pour rentrer des moules à cake, . Ce qui me plaît, c’est que la cuisson est rapide, l’encombrement plié me convient. J’envisage qu’il puisse s'orienter automatiquement face au soleil avec un suiveur solaire.
J’ai des machines à disposition pour fabriquer*: fraiseuse à commande numérique, imprimante 3D, carte Arduino, et beaucoup d’outillages divers et je veux limiter les dépenses.
L'intérêt du tube sous-vide, c'est l'isolation thermique, donc moins de déperdition pour davantage d’efficacité de chauffe et un tube pas trop chaud pour moins risquer de se brûler les doigts en le touchant. Les tubes du Sunchef sont en borosilicate, j'imagine pouvoir le remplacer par du polycarbonate*: moins fragile aux chocs, et surtout facile à trouver.
J'envisage donc d'acheter un tube polycarbonate de diamètre intérieur 154 mm, épaisseur 3mm, donc diamètre externe 160mm (90€), puis de fixer dedans un tuyau de ventilation en acier émaillé noir de diamètre 140mm. (40€)
Cela fait donc une épaisseur d'air de 7mm entre les deux tubes. Je crains que si l'isolation thermique sous vide est insuffisante, le polycarbonate va être très, trop chaud.
En ce qui concerne les pompes pour faire le vide, avec les modèles les moins chers, le vide est grossier. Exemple d’une pompe à 11€ AliExpress, la pompe permet d'obtenir 64 kPa, soit 480 Tor (si je calcule bien), donc bien loin du 1Tor au-dessous duquel on commence à avoir une petite isolation thermique, d'après ce que je lis dans cette discussion. Je trouve sur ce même site pour 90€-110€ une pompe susceptible d'atteindre 5 Pa, soit 0.038 Tor si je calcule bien. Cela me semble plus sérieux. Est-ce que le polycarbonate va résister à une telle dépression, le tuyaux de ventilation ne va-t-il pas se déformer*: je me pose aussi ces questions. Et puis, il faut la plomberie qui convient pour aspirer. Je ne sais pas si je dois acheter ça*: https://fr.aliexpress.com/item/40006...60007632835_41
Ensuite, ça risque d'être compliqué pour atteindre une bonne étanchéité. Je pensais utiliser une colle seringue epoxy power metal et un joint silicone externe.

Je ne sais pas si quelqu'un sur le forum sera apte à me conseiller. J'ai peur d'engager des frais assez important en vain.
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[XK150]

Salut ,

Oui , tout est réalisable avec vos moyens techniques .

Je n'ai pas très bien compris le principe : il me semble que l'extérieur doit être un tube " transparent " aux rayons solaires ?
Et à l'intérieur un tube support des aliments qui peut être en métal ?
C'est tout ? C'est quoi le tube de ventilation ???

Donc , en restant dans les généralités :
Je ferai tout démontable , les extrémités sortant de la zone chaude avec joints toriques , et 3 tirants ( tiges filetées ) sur la longueur , idem pour le tube support avec couvercle avec joint torique .
Si on vise le 1/100 de la P. atm. pour être sûr de ne pas se tromper, vous avez besoin d'une pompe primaire ( ordre de grandeur 1000 Pa = 10 mbar ) , largement suffisant .
basique, de faible débit , vu le faible volume à pomper .
Et cette pompe est vendue pour 2 Pa pour 50 Euros !!! https://fr.aliexpress.com/item/32695967734.html , incroyable !!!
Vous pouvez vous passer du mano , mais pour 7 Euros , vous contrôlez le vide en permanence , ce qui est un plus .
Il faut une vanne d'arrêt , et rien n'empêcherait de pomper durant la cuisson si nécessaire .

[titijoy3]

Bonjour,

je pense que si l'utilisation du polycarbonate était possible cette solution serait déjà retenue pour le solaire thermique, hors, ce n'est pas le cas pour les tubes de capteurs ecs et non plus pour les tubes de capteurs cylindro-paraboliques,

cela dit, les températures requises ne sont pas les mêmes..

on peut toujours tester

faire le vide dans l'enceinte apporte beaucoup de contrainte techniques pour peu de gain, ce n'est que mon avis il me semble plus utile d'augmenter au max la surface du capteur

[f6bes]

Bonjour,
Je projette de réaliser un cuiseur solaire à tube sous vide (style : https://www.solarbrother.com/acheter...laire-sunchef/) de diamètre suffisant pour rentrer des moules à cake, . Ce qui me plaît, c’est que la cuisson est rapide, l’encombrement plié me convient. J’envisage qu’il puisse s'orienter automatiquement face au soleil avec un suiveur solaire.
J’ai des machines à disposition pour fabriquer*: fraiseuse à commande numérique, imprimante 3D, carte Arduino, et beaucoup d’outillages divers et je veux limiter les dépenses.
L'intérêt du tube sous-vide, c'est l'isolation thermique, donc moins de déperdition pour davantage d’efficacité de chauffe et un tube pas trop chaud pour moins risquer de se brûler les doigts en le touchant. Les tubes du Sunchef sont en borosilicate, j'imagine pouvoir le remplacer par du polycarbonate*: moins fragile aux chocs, et surtout facile à trouver.
J'envisage donc d'acheter un tube polycarbonate de diamètre intérieur 154 mm, épaisseur 3mm, donc diamètre externe 160mm (90€), puis de fixer dedans un tuyau de ventilation en acier émaillé noir de diamètre 140mm. (40€)
Cela fait donc une épaisseur d'air de 7mm entre les deux tubes. Je crains que si l'isolation thermique sous vide est insuffisante, le polycarbonate va être très, trop chaud.
En ce qui concerne les pompes pour faire le vide, avec les modèles les moins chers, le vide est grossier. Exemple d’une pompe à 11€ AliExpress, la pompe permet d'obtenir 64 kPa, soit 480 Tor (si je calcule bien), donc bien loin du 1Tor au-dessous duquel on commence à avoir une petite isolation thermique, d'après ce que je lis dans cette discussion. Je trouve sur ce même site pour 90€-110€ une pompe susceptible d'atteindre 5 Pa, soit 0.038 Tor si je calcule bien. Cela me semble plus sérieux. Est-ce que le polycarbonate va résister à une telle dépression, le tuyaux de ventilation ne va-t-il pas se déformer*: je me pose aussi ces questions. Et puis, il faut la plomberie qui convient pour aspirer. Je ne sais pas si je dois acheter ça*: https://fr.aliexpress.com/item/40006...60007632835_41
Ensuite, ça risque d'être compliqué pour atteindre une bonne étanchéité. Je pensais utiliser une colle seringue epoxy power metal et un joint silicone externe.

Je ne sais pas si quelqu'un sur le forum sera apte à me conseiller. J'ai peur d'engager des frais assez important en vain.

Bjr à toi, Moi je commencerais par la " base", c'est à dire soit un four solaire, ou une parabole solaire.
De toute façon dans ton systéme ( qui inclue une "forme de parabole" ) ne captera pas plus d'énergie que la surface de...captation.
Aprés le "gain" ne peut etre que la concentration de ce qui est capté vers la surface à chauffer.
Bien sur on ne cherche pas à concentrer en un point focal..... ( qui ne chauffe qu'une toute petite surface ) , mais on fait en sorte
de chauffer une surface ou se trouve les aliments à chauffer.
Je trouve ton systéme compliqué et rien n'indique le "gain" en temps obtenu ?

J'ai les deux ( un four solaire et une parabole solaire)
Bonne bidouille

[A voir en vidéo sur Futura]

[StephCo31]

Bonjour,
Merci à tous pour vos réponses.
Tout d'abord, le lien pour la pompe 2Pa à 50€, est caduque, mais du coup, j'ai trouvé le même modèle à 39,70€. Donc super.
https://fr.aliexpress.com/item/10050...d=qTSpFYxd5kJz
Le tuyau de ventilation est le suivant : https://www.leroymerlin.fr/produits/...-66226902.html
Je suis d'accord pour le manomètre et la vanne d'arrêt
L'idée du "tout démontable" est séduisant. Après, je ne comprends pas bien pour les joints toriques, surtout qu'il faut adapter avec les diamètres réciproques et que la tôle est fine.

Ensuite, pour le polycarbonate. En effet, les constructeurs ne l'utilisent pas. Peut-être parce que la tenue dans le temps au soleil n'est pas très bonne, moins que le verre. Enfin, je me trompe peut-être.

En effet, plus la surface réfléchie est importante, plus je récupère d'énergie, plus la montée en température est rapide, mais plus c'est encombrant. Donc il s'agit pour moi de faire des choix importants. Car, si le temps de chauffe est trop long, je vais plus souvent être tenté d'utiliser le four électrique de la maison. Ensuite, le contrôle de la température max est important dans mon projet, pour cuire sainement, d'où l'idée de motoriser et de gérer par programmation l'orientation de la parabole.

Pour ce qui est de l'efficacité du tube sous vide, au vu des liens suivants, j'imagine que c'est tout de même intéressant :
https://www.greenpowerscience.com/SOLARTUBE.html
et vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=1_NOT2VZW6E

Hier soir, après mon message, j'ai trouvé la solution la plus simple pour moi pour le tube sous vide et je vous passe le lien :
Du soleil dans nos assiettes : https://www.dusoleildansnosassiettes...sation-solaire
Ce qui est génial, c'est que c'est exactement les dimensions que j'avais visées, ce sera moins cher. Incroyable, très heureux d'avoir trouvé.

Merci encore à vous tous, j'ai une longue étude à faire, l'objectif est pour moi de le faire réaliser par des élèves à la rentrée prochaine. Mon projet sera visible sur le site "Du soleil dans nos assiettes, si je vais au bout de mon projet.

[f6bes]

Remoi, Reste à savoir ce que tu appeles "temps de chauffe...trop long" ?
Va falloir aussi "controler" ta température: la température à l'intérieur du tube .
Le soleil ne se ne se "thetmostate "pas ( il en fait à sa guise !)
Ton thermostat controle température du bocal...tu fais comment ?.
C'est dans un cadre scolaire...ou personnel. On ne sait pas trop d'aprés tes dires.
Bonne réalisation

[Sethy]

La Patm, c'est 1kg/cm2. C'est beaucoup. Il suffit pour s'en convaincre d'aspirer l'air d'une bouteille d'eau minérale vide. Et ensuite de voir avec quelle facilité on la déforme.

J'ai déjà vu des tôles de métal ployer sous la pression atmosphérique (et on était loin des seuils annoncés, il devait rester 300 mbar sur les 1013 de la Patm).

[titijoy3]

pas mal du tout le lien sur les tubes sous vide !

si tu cherches un système simple pour orienter le cuiseur j'ai ce qu'il faut

[Kondelec]

Bonjour

Pour commencer ce ne sont pas des tubes sous vide, mais simplement 2 tubes concentriques, avec de l'air entre les 2 parois.
De plus faire le vide entre les tubes n'apporterait pas grand chose, et serait beaucoup plus compliqué.
Enfin faire le vide dans le tube serait parfaitement idiot, car les aliments ne pourraient pas cuire, ils ne pourraient que sécher, et de toute façon la pompe ne pourrait pas aspirer la vapeur produite, il faudrait placer un condenseur avant.

[gts2]

Pour commencer ce ne sont pas des tubes sous vide, mais simplement 2 tubes concentriques, avec de l'air entre les 2 parois.

Il faisait référence à https://www.greenpowerscience.com/SOLARTUBE.html dans lequel il est indiqué :
"With a true vacuum similar to a coffee thermos, the lack of air molecules ..."

[Kondelec]

Certes, mais ces tubes n'ont rien à voir avec un four, il s'agit de capteurs solaires à caloduc

[titijoy3]

Certes, mais ces tubes n'ont rien à voir avec un four, il s'agit de capteurs solaires à caloduc

perso, je parlais de ça : https://www.dusoleildansnosassiettes...sation-solaire

[Kondelec]

Il faudrait modéliser le four, mais par expérience les seuls qui méritent qu'on s'y attarde sont ceux à concentration, avec une grande surface de collecte, mais vitre simple. La double vitre n'a d’intérêt que si on ne fait pas de concentration, et si on ne le fait pas le four produit très peu de puissance par unité de volume, et il faut des plombes pour monter en température.

Dans ce cas précis il est d'ailleurs plus efficace d'utiliser un panneau photovoltaïque, malgré son faible rendement, et une résistance chauffante placée dans un récipient isotherme.

[StephCo31]

Rebonjour,
En effet, je suis très content d'avoir trouvé cette solution car la tôle acier de 0.7mm que j'avais trouvée, c'est quand même bien fin et même si les pressions sont radiales en principe, c'est bien un point qui m'inquiétait.
Pour ce qui est de "thermostater" le soleil, l'idée, c'est de plonger la sonde dans l'espace de cuisson et je fais faire un demi tour à mon cuiseur avec sa parabole par programmation quand j'atteins la température de consigne.. Je ne sais pas si ça suffira, car c'est aussi sensé chauffer par temps un peu gris. Je n'ai aucune expérience. Ensuite, si mon cuiseur n'est pas si efficace, ce sera inutile. Avec une carte Bluetooth, je peux créer sur mon smartphone une interface pour indiquer cette consigne et suivre les cuissons.
Egalement, avec une deuxième sonde de température, il est possible de faire encore mieux, avec la possibilité de planter la sonde dans la nourriture pour un cake. Par exemple, à 100°C au cœur, c'est cuit (c'est en tous cas comme ça que je pratique pour mes volailles avec mon four).
Mais dans un premier temps, je ferai au plus simple, un suivi solaire sur l'axe horizontal, puis si ça marche, suivi en + de l'azimut.
Pour l'instant, ma grande préoccupation, c'est la partie conception mécanique pour tenir l'ensemble sur les 2 axes de la parabole à motoriser, + le pied.

[StephCo31]

C'est bien dans un cadre scolaire... mais je vais devoir faire toute la conception en amont. Analyse fonctionnelle du besoin, recherche de solutions techniques, choix des solutions techniques. Chaine d'information et d'énergie. Je dois les faire travailler sur de la CAO 3D, s'il faut, je peux imprimer une pièce. J'ai une fraiseuse à commande numérique format A3. J'ai des cartes Arduino Uno mais à terme, il faudra que je prévoie de concevoir une carte dédiée, en gravure anglaise. C'est un projet de longue haleine, je ne me mets pas la pression de tout devoir réussir pour l'année scolaire à venir.
Et puis, je n'envisage pas pour l'instant la version avec bocaux, c'est bien le tube en diam intérieur 140 que je vise, pour enfiler des moules à cake, même si ça chauffe moins.

[StephCo31]

@ titijoy3
Si tu as sous la main un système simple que je puisse motoriser facilement, ça peut m'intéresser. Merci

[Kondelec]

Tu prends le problème à l'envers : Avant de songer utiliser une fraiseuse numérique ou un arduino commence par calculer la durée de montée en température théorique en fonction de la surface exposée et du volume à faire chauffer. Ensuite tu pourra exprimer la perte thermique et par réflexion, est c'est seulement après qu'il faudra envisager une réalisation.

[titijoy3]

@ titijoy3
Si tu as sous la main un système simple que je puisse motoriser facilement, ça peut m'intéresser. Merci

si tu prévoies d'utiliser un arduino mon système ne t'intéressera pas, le suivi n'est constitué que de quatre relais, deux diodes et quatre cellules photovoltaïques plus un petit panneau pour alimenter les moteurs, le tout est monté sur un pied de siège pivotant et est actionné par deux petits moteurs 12 volt qui font deux tours/minute, le capteur est une antenne parabolique couverte de miroirs, il n'y a pas d'électronique à proprement parler ni de programmation

[f6bes]

Remoi, StephCo31,
Hum "......et je fais faire un demi tour à mon cuiseur avec sa parabole par programmation quand j'atteins la température de consigne..."
Ton thermostat va atteindre une température de consigne (supposition) de 100 °.
Ca c'est que détecte le thermostat, mais c'est peut etre tout juste le début de cuisson.....donc c'est pas encore...cuit !
Durée de cuisson qui va dépendre du volume des ingrédients.....et la façon de les cuisiner !
Donc pour 1 kg de poisson du doit "cuire" (supposition) pendant 1/2 heure APRES avoir atteint la température de consigne.
Tu vas faire comment pour stabiliser la température ?
Bonne journée

[titijoy3]

ça dépendra de l'inertie thermique du contenant..

[f6bes]

Et tu va faire de savants calculs, à chaque fois !!
Zut , c'esr cramé, et Rezut...c'est pas cuit !
Vont etre contents les éléves. (.. l'année scolaire..)

Du lourd pour un résultat aléatoire ! (...Analyse fonctionnelle du besoin, recherche de solutions techniques, choix des solutions techniques. Chaine d'information et d'énergie. Je dois les faire travailler sur de la CAO 3D, s'il faut, je peux imprimer une pièce. J'ai une fraiseuse à commande numérique format A3. J'ai des cartes Arduino Uno mais à terme, il faudra que je prévoie de concevoir une carte dédiée, en gravure anglaise....)

Ca fera toujours un sujet " d'étude"....qu'il faudra vite oublier pour utilisation réelle et pratique !

[titijoy3]

Et tu va faire de savants calculs, à chaque fois !!
Zut , c'esr cramé, et Rezut...c'est pas cuit !
Vont etre contents les éléves. (.. l'année scolaire..)

Du lourd pour un résultat aléatoire ! (...Analyse fonctionnelle du besoin, recherche de solutions techniques, choix des solutions techniques. Chaine d'information et d'énergie. Je dois les faire travailler sur de la CAO 3D, s'il faut, je peux imprimer une pièce. J'ai une fraiseuse à commande numérique format A3. J'ai des cartes Arduino Uno mais à terme, il faudra que je prévoie de concevoir une carte dédiée, en gravure anglaise....)

Ca fera toujours un sujet " d'étude"....qu'il faudra vite oublier pour utilisation réelle et pratique !

en même temps si on part battu on ne fait rien !

[Kondelec]

Si on prend la température dans l'aliment celui ci est cuit dès que la consigne est atteinte.
100°C c’est beaucoup trop, pour de la viande par exemple c'est de l'ordre de 65/70°C

[f6bes]

Si on prend la température dans l'aliment celui ci est cuit dès que la consigne est atteinte.
100°C c’est beaucoup trop, pour de la viande par exemple c'est de l'ordre de 65/70°C

Remoi, il est bien évident que les 100°n 'avait rien à voir avec la réalité.

Bonne journée