Domaine technique La présente invention se rapporte à un dispositif de cuisson fonctionnant à l’énergie solaire. Elle concerne en particulier un four à énergie solaire adaptatif pour différents usages.

Technique antérieure

En parallèle avec la production d’énergie électrique, l’énergie solaire offre différentes perspectives dans le domaine thermique. L’exploitation de l’énergie solaire peut se faire aussi directement pour répondre à différents besoins comme le chauffage ou la cuisson. Il existe actuellement plusieurs solutions pour convertir l’énergie solaire en thermique pour répondre à ces besoins. Il existe des solutions de conversion se basant sur des fluides caloporteurs comme les chauffe- eau solaires. Ou bien des systèmes pour exploiter l’énergie solaire dans la cuisson des aliments en utilisant des systèmes de concentration du rayonnement solaire sur un point (focal).

Les systèmes les plus connus utilisent des dispositifs paraboliques (réflecteurs) pour concentrer l’énergie solaire au niveau du point focal de la parabole où est installé un dispositif pour recevoir les aliments à cuir.

D’autres dispositifs utilisent des conceptions plus adaptatives pour répondre à des contraintes de commodité d’usage. A titre d’exemple la demande Brevet français FR2588644_A1 concerne un cuiseur solaire à concentration destiné aux pays de latitude supérieure à 41 °. Par rapport aux modèles existants il est caractérisé par une meilleure stabilité, une meilleure commodité d'emploi et un moindre risque d'éblouissement des utilisateurs. L'appareil comporte un bâti 1 , un réflecteur composé de miroir une table de travail 4 supportant divers accessoires 13 et une boîte isolante amovible 3 pour réduire les pertes thermiques du récipient qui reste cependant parfaitement accessible. Les roulettes du bâti facilitent son orientation vers le soleil. L'utilisateur peut contrôler l’inclinaison du réflecteur sans être ébloui grâce à un spot réfléchi par un petit miroir auxiliaire 10 sur une plaque translucide 7. Le cuiseur solaire permet de réaliser toutes les cuissons que l'on pourrait faire sur un brûleur à gaz, en un temps un peu plus long, mais gratuitement.

Cette solution malgré son intérêt présente certains problèmes de précision du focal et ne permet pas le réglage du temps de cuisson car la position de cuisson n’est pas réglable. En plus il n’est pas rabattable et pose problème de faciliter de déploiement à cause de sa taille. Un volet concerne son pouvoir réflecteur qui est limité à cause de la surface réflectrice qui est fixe (non extensible)

Le document de demande de brevet américain US4262660_A qui présente l’avantage d’être rabattable avec un système de miroirs qui se rangent présente aussi des lacunes comme le fait qu’il ne soit pas réglable et n’est pas à usage multiple.

La présente invention vise à résoudre les différents inconvénients de l’art antérieur grâce à un dispositif solaire à usage multiple avec différentes solutions de réglages pour une position de cuisson optimale et un changement de la fonction d’usage selon le besoin (cuisson, eau chaude, four à pain).

Le dispositif selon l’invention comprend un concentrateur cylindrique logé dans un support ou guide avec des moyens en forme de pieds pour avoir une position de cuisson horizontale. Le point de cuisson est localisé au niveau du foyer du concentrateur solaire avec un système de réglage de la position verticale du support de cuisson par rapport au point focal. La surface du concentrateur est réglable avec une partie centrale fixe et deux extensions des deux cotés droite et gauche pour augmenter la surface réflectrice et aussi orienter le rayonnement du soleil sur les cotés latéraux du support de cuisson.

Le guidage en position vertical du support de cuisson est réalisé de manière mécanique par le biais de guides au niveau des quatre coins du support de cuisson. Le guidage des extensions du réflecteur est assuré par un guide au niveau du support du concentrateur.

Brève description des dessins

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

Figure 1 : illustration 3D du dispositif solaire de cuisson.

Figure 2 : détail du système de réglage du concentrateur.

Figure 3 : détail du système de réglage de la position de cuisson.

Figure 4 : détail du système d’extension de la surface du concentrateur. Figure 5 : détail du système de guidage des parties extensibles du concentrateur.

Figures 6 et 7 : détail des différents usages du dispositif de cuisson solaire (four à pain et chauffe-eau).

Figure 8 : mode de réalisation avec surface extensible pivotante par rapport du concentrateur.

Description détaillée

Le dispositif de cuisson tel qu’illustré à la figure 1 comporte un corps principal constitué par un support (2) muni de pieds pour se tenir à une position horizontale. Le support comporte deux guide (9, 9’) ayant une forme de demi cercle pour recevoir un matériau réflecteur ou concentrateur solaire (1). Un niveau du foyer du concentrateur (1), est positionné un support de cuisson (3) pour recevoir différent ustensiles de cuisson.

Selon un premier aspect de l’invention, La position du support de cuisson (3) est réglable verticalement par le biais de guides (10) entre deux positions (7, 8) par rapport au foyer (6) en fonction du temps de cuisson désiré et la nature des aliments à cuire ou en fonction du mode d’usage (eau chaude, four à pain... etc.). Le changement de la position du support de cuisson peut se faire par un système de cales intercalaires ou par un système de vis-écrou ou tout autre moyen pouvant faciliter le déplacement vertical de la position du support de cuisson (3). Selon un deuxième aspect de l’invention, le concentrateur solaire est constitué par trois parties. Une partie centrale (1) fixe montée sur deux guide (9,9’) pour former un demi-cylindre. Deux parties latérales (4,4’) une à droite et l’autre à gauche permettant d’étendre la surface réflectrice de la partie centrale (1).

Les deux réflecteurs (4,4’), selon la figure 5, sont montés sur des guides (12, 12’) qui sont montés adjacents aux guides (9, 9’) pour permettre l’extension de la surface réflectrice à l’extérieur du demi-cylindre. Comme illustré à la figure 4, le rayonnement solaire (1 1) se réfléchi sur la surface du réflecteur (4) pour atteindre une plus grande surface du support de cuisson. Grâce à ce dispositif de réglage, il est possible de maximiser le gain de chaleur dans les différentes positions du soleil sans avoir besoin de recourir à un appareil suiveur de la position du soleil. Selon un mode de réalisation particulier illustré à la figure 8, l’extension de la surface du concentrateur (1) est réalisée par le biais de deux réflecteurs (4, 4’) rabattables, guidés en rotation réglable et liées par rapport au support (9) par une liaison pivot.

Les deux réglages de la position du support de cuisson (3) et des réflecteurs (4, 4’) offrent un grand avantage au présent dispositif de cuisson pour l’adapter à différents usages tel que la cuisson des aliments, la préparation du pain ou le chauffage de l’eau.

Un tel usage multiple est possible aussi par le choix des supports de cuisson qu’offre la présente invention. En effet, et comme illustré aux figures 6 et 7, chaque mode dispose d’un support adaptatif répondant aux contraintes d’usage. A titre d’exemple, le support (13) servira pour la préparation du pain (four à pain). Il est sous forme d’une enceinte hermétique et isolante pour garantir une répartition homogène de la chaleur et minimiser les déperditions.

Pour le chauffage de l’eau, il est possible d’utiliser un conduit absorbeur (14) en forme de tube ou serpentin.

Pour une commodité d’usage, les pieds (2’) du concentrateur peuvent être rabattable pour faciliter son emballage et réduire l’espace de stockage lors du transport ou à la maison.

Le dispositif peut être vitré ou non en fonction des contraintes d’usage. En particulier pour créer un effet de serre ou pour la protection du concentrateur. Selon un mode particulier de l’invention, les réflecteurs (1 , 4, 4’) sont faits à partir de film mince ayant les qualités de réflexion nécessaires (ex. miroir), ledit film est installé sur un support adapté pour donner la forme cylindrique du réflecteur (tôle en acier, carton, bois... etc.). Cette conception va permettre de réduire le poids du dispositif et facilite son transport et sa manipulation par l’utilisateur.

Le concentrateur peut être fait de différents matériaux conventionnels comme un miroir, de l’aluminium poli, ou toutes autres solutions garantissant un pouvoir de concentration du rayonnement solaire.