Forno Solare

"Solar Cooker"

CineFotoArt di Giordano Giovanni

INTRODUZIONE

Il Sole è una fonte di energia costante che ci viene offerta
in modo del tutto gratuita, spetta principalmente a noi tutti
quindi sfruttarla a nostro vantaggio grazie principalmente
all'intuito e alla coscienza ecosostenibile che alcune persone
con la loro sensibilità e perseveranza, riescono a renderla
completamente fruibile in modo semplice alla massa.
Ogni giorno il nostro amato Sole, irradia la Terra di una quantità
inimmaginabile di energia solare gran parte
della quale arriva sulla superficie sotto forma di luce visibile.
Su tutto il nostro pianeta la luce
solare è una delle più importanti fonti di energia
per tutti i viventi. Senza di essa sulla Terra non potrebbe
esistere la vita sotto nessuna forma.
La luce solare può essere una pratica risorsa
energetica per la maggior parte dei lavori domestici come cucinare,
riscaldare l'acqua o riscaldare la casa.
L’abilità sta nel trovare il modo di trasformarla  in
calore utilizzabile. Il modo più efficiente di
ottenere questa trasformazione consiste nel convergere
molta luce su di una superficie scura. Le superfici
scure, al contrario di quelle bianche,assorbono gran parte della luce visibile che le
colpiscono e di conseguenza ne riflettono molto
poca. La luce visibile assorbita dalla superficie fa in modo che essa si
riscaldi. Di tutti i colori il nero riesce ad assorbire
una parte maggiore di luce producendo più calore.
Certamente avrete notato cosa accade ad una
superficie scura quando è illuminata dalla luce solare: si
riscalda. Senza però un piccolo aiuto, solitamente,
non si otterrebbe abbastanza calore per cucinare, è
necessario quindi riflettere una quantità maggiore
di luce solare da un'area maggiore sulla superficie
scura.

Questo effetto è semplice da ottenere con gli
specchi o altre superfici riflettenti o con lenti in vetro e
plastica.

Cos'è il forno solare
Per forno solare, si intende un dispositivo in grado di concentrare
la luce del sole ed utilizzarla per fini alimentari: dalla cottura del
semplice pane fino a elaborati arrosti, passando per la pasta e
la sterilizzazione dell'acqua ai fini di renderla potabile.

in fondo alla pagina potete leggere:La Storia,Le Tipologie,Il Funzionamento.......ed altro ancora!

....oppure potete liberamente lasciare un commento.....

Il mio Forno Solare

"Willy Multi-Reflect Solar-Cooker I"

                           Descrizione:

Willy chiamato cosi solamente per semplicità, è un
forno solare che appartiene alla catogoria
 BDM 2  Wall Concept IX,(sig.ra Barbara Kerr e Paul Funk_1980_) secondo indicazione
del sito SCI che si occupa prevalentemente di stilare una
classifica di tutti i forni e cucine solari in base a
progetti originali comprese opere di brevetto reali,questo BDM 2 nel
corso degli anni è stato progressivamente modificato dal
Prof. Cheema nel 1984.
Il Prof. Cheema aveva presentato un interessante variazione (BDM 3) già nel 1983. Questo è un
riflettore doppio un disegno sulla parte superiore del vetro e un altro che riflettono la luce
laterale,Il regime sembra essere interessante e Cheema sostiene di aver raggiunto una
temperatura di 206 º C per comparazione 164 º C di un forno ordinario.
Ritornano al nostro forno solare Willy, inventato dal Tec. Giordano Giovanni nel 2010,
pur appartenendo alla categoria BDM 2/3 ha sviluppato nel suo insieme, delle caratteristiche
di non poca importanza tecnica,vale a dire che è stato implementato da ben cinque+uno riflettori
laterali di cui quattro asportabili ed uno semovibile che fa anche da coperchio cosi da sfruttare il
forno, durante la sua "inattività", come una classica "Pentola Norvegese" ndr, mentre il più grande dei riflettori
posto nella parte posteriore dello stesso, è del tipo a doppia riflessione composto da due riflettori autonomi
con inclinazione programmata, anch'esso inclinabile in base all'altezza del sole dall'orizzonte.
Il vetro utilizzato è un classico "Doppio" di 1 Cm con valvoline di sfogo, per quanto concerne invece la struttura
portante del forno è da notare una interessante intuizione dell'inventore e cioè un'isolamento termico
chiamato a "Doppia Z" che permette di mantenere in modo più che soddisfacente, una temperatura elevata
senza la ben che minima perdita di calore pur utilizzando materiali di facile ritrovabilità come il compensato
creando cosi una doppia camera di isolamento termico,ottenendo in questo modo non solo una robustezza nel complesso
ma soprattutto una temperatura ottimale anche in periodi dell'anno poco favorevoli oppure in condizioni di nuvolosità
non eccessiva.
I "Test" effettuati (ancora in corso d'opera), confermano in modo eclatante le teorie del Tec. Giordano, infatti nel mese di Aprile
del 2010, secondo il test eseguito dallo stesso, il forno a regime con cibo al suo interno, ha raggiunto la
temperatura di 130° C con una temperatura esterna misurata sul terrazzo di 19°C, mentre quella reale era di circa 15/16°C. 

Willy Multi-Reflect Solar-Cooker I
Willy Multi-Reflect Solar-Cooker I
Willy con soli due pannelli riflettenti
Willy con soli due pannelli riflettenti

                              IL PROGETTO:

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                             Fase Costruttiva:

...cliccando qui sotto, potete vedere il filmato da me realizzato ed inserito sul mio canale YouTube:

CLICCA PER VEDERE
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....oppure cliccando sul "play" in basso a sinistra di ogni singolo riquadro,rimarrete su questa pagina:

                        TEST COTTURA CIBO:

Dopo una prima e seconda fase di sterilizzazione del Forno " Willy Multi-reflect Solar-Cooker I " ed un primo Test a vuoto, vi è la fase del " Test di Cottura Cibo ".

 

In ordine alfabetico:

 

  Ciambottina

  Lasagna

  Mele cotte

  Melenzane a funghetto

  Melenzane alla Graca

  Patate e salcicce

  Zucchine alla pizzaiola

 

Di seguito potete vedere le foto e i filmati dei Test eseguiti.

 

 

 

Test di cottura del Forno Solare Willy Multi-Reflect Solar-Cooker I.
Utilizzo di ingredienti naturali ottimo per una dieta salutare con pochi contenuti di grassi, cottura lenta
che evita alterazioni organolettiche dei cibi......si risparmia.....l'ambiente RINGRAZIA!.....CHE VOLETE DI PIU?

                              TEST ESEGUITI:

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....questi sono i vedeo realizzati che documentano i vari test di cottura cibo da me realizzati:

cliccando sul "play" in basso a sinistra di ogni singolo riquadro,rimarrete su questa pagina:

CineFotoArt di Giordano Giovanni

Un pò di Storia

La storia della cucina solare risale all'antichità. L'uso di energia solare per
accendere fuochi per altari (è stato detto da Meinel 1997). Riferimenti indicano l'uso di raggi del
sole per sciogliere le sostanze chimiche e metalli. Il forno solare molto prima è stato fabbricato in
Francia dal celebre naturalista George Louis Leclere Buffon (1707 - 1788). Tuttavia, il primo
riferimento in materia di cottura solare è stata quella di Nicholas-de-Saussure (1740 - 1799). Ci
sono oltre 60 progetti principali di fornelli solari, alcune delle quali brevettate, e più di 100
varianti.

Tipologie di forni solari

Esistono due tipologie di forni solari: quelli a scatola sono i
più semplici e, sebbene si  trovino anche in commercio,  è facile
costruirli in casa con materiali poveri (cartoncino, carta stagnola,
colla).Con questo tipo di forni solari, la cottura avviene a
temperature relativamente basse: ciò consente di allontanarsi
per svolgere altre faccende senza rischiare di bruciare il cibo.
Alternativamente,  si   trovano  in commercio  dei   forni   solari  a
concentrazione,  molto più efficienti  di quelli a scatola seppure
un po' più cari,che sfruttano uno specchio parabolico per
concentrare al massimo la luce nel punto in cui si pone la pentola
con il cibo, superando anche i 200°C di temperatura: in
condizioni di cielo sereno e con sole visibile, è possibile,ad esempio, cuocere del riso per otto persone in 25 minuti.

I metodi per utilizzare l’energia solare incominciano a essere competitivi rispetto a quelli tradizionali solo in alcuni settori. L’applicazione più diffusa è il
riscaldamento dell’acqua ottenuto con apparecchiature (pannelli solari) che hanno raggiunto un rendimento più che soddisfacente.
Un’altra promettente applicazione è la trasformazione di energia solare in energia elettrica tramite le "celle solari" ma il costo è ancora elevato, perciò
questo metodo è conveniente solo dove manca la tradizionale distribuzione dell’energia elettrica.
In qualsiasi settore, sia esso economico, scientifico o culturale c’è sempre una "cenerentola", a questa regola non fa eccezione il campo dell’energia solare
che ha relegato la sua cenerentola (guarda caso) alla cottura dei cibi. Infatti in certe regioni della fascia tropicale, dove è prezioso anche qualche chilo di
legna, sono apparsi vari tipi di fornelli solari, semplici e relativamente economici ma poco efficienti; per quest’ultimo motivo non hanno avuto una grande
diffusione sebbene siano già in uso da decenni. Una cucina solare efficiente ha ancora un costo troppo elevato per quelle popolazioni disagiate che
dispongono di poco combustibile.

Perchè cucinare col sole

Qual è dunque il motivo per il quale vi consiglio una cottura solare? Non è certo un vantaggio economico. Pensate che il costo del materiale per costruire
un piccolo forno efficiente si aggira sul mezzo milione di lire. Con questi denari usando del liquigas potete cucinare tanti cibi quanti ne cucinereste in
vent’anni con l’energia solare. Non si può neanche dire di voler fare qualcosa di originale perché è quasi un secolo che hanno inventato il forno solare per
cucinare, ovviamente meno sofisticato di quello che vi presento oggi.
Si può invece rammentare che, cucinando con l’energia solare non si consuma combustibile, non si inquina e non si produce ne fumo e nemmeno cenere
(qui il nostro appellativo "cenerentola" non è fra i più appropriati). Inoltre si può cucinare in quei parchi dove, per motivi di sicurezza, è proibito usare
fornelli e tanto meno fuochi liberi. Ma a causa del limitato uso di questo tipo di cottura, i vantaggi accennati non sono determinanti per giustificare la
costruzione di un forno solare così costoso e complesso.
In ultima analisi un motivo determinante può essere questo: provare una particolare gioia nel cuocere i nostri cibi con l’energia solare. Il Sole che, con
la sua luce e il suo calore, fa germogliare e crescere i frutti della terra, può essere chiamato in causa anche per completare l’opera, cioè la cottura. Alcuni
entusiasti affermano che i cibi cotti col Sole sono più saporiti; in merito ho notato che una cottura solare accentua il sapore di quei vegetali che crescono
sotto terra, mentre lascia quasi inalterato il sapore di quelli che crescono fuori dalla terra.
C’è un altro motivo, un po’ nascosto quasi filosofico, a favore di questo mio invito: un filosofo austriaco, circa novant’anni fa, consigliava di passeggiare
nei boschi non solo per ossigenare i polmoni o rinforzare i muscoli, ma per uscire momentaneamente da uno schema umano che, per quanto lodevole,
contiene ancora tante imperfezioni. Perciò passeggiare nel bosco significa entrare nella Natura che finora si è dimostrata più saggia degli uomini. Egli
consigliava inoltre di osservare la posizione del Sole e della Luna, di notare come si spostino di ora in ora e di giorno in giorno per poter intuire la loro
posizione in caso di cielo coperto. Questo significa sperimentare, sia pure in forma labile, un ciclo cosmico saggio tanto quanto la Natura.
Perciò penso che "chiamare in causa il Sole osservando il suo percorso nel cielo, spostare ogni tanto il forno per centrarlo con la nuova posizione dei
raggi solari, percepire il profumo del pane che sta cuocendo" abbia oggi un effetto terapeutico. Se, oltre a questo, immaginiamo come dei bambini
possano meravigliarsi e gioire di fronte a un esperienza simile, possiamo dire che la costruzione e soprattutto l’uso di un forno solare per cucinare è
più che un hobby, "è un momento pedagogico impareggiabile".

Come funzionano

Immaginatevi una scatola metallica a forma di cubo con le pareti interne verniciate di nero opaco e le pareti esterne avvolte con stracci di lana (isolamento
termico). Inoltre immaginatevi di chiudere questa scatola con un coperchio di vetro trasparente. Ecco questo è un "forno solare":

Infatti se esponete questa scatola al sole splendente (non velato da foschia) per un’ora otterrete all’interno una temperatura massima di circa 95°C. Questa
temperatura verrà raggiunta solo se la bocca del forno (coperchio di vetro) sarà rivolta esattamente al sole, di conseguenza almeno ogni ora sarà necessario
spostare il forno per centrarlo con la nuova posizione dei raggi solari.
Come avete già capito, si sfrutta l’effetto serra: i raggi solari passano attraverso il vetro, cedono il loro calore alle pareti metalliche verniciate di nero e
queste a loro volta scaldano il cibo introdotto nel forno. Il rendimento è piuttosto basso (circa il 25%) perché buona parte del calore viene disperso
attraverso il vetro e la lana. Si può arrivare a un rendimento del 45% aumentando lo spessore dell’isolamento e usando un doppio vetro; in questo modo si
può ottenere una temperatura massima di circa 120°C.
La temperatura massima si ha solo quando il forno è vuoto, se contiene degli alimenti la temperatura si abbasserà del 20% circa, perché l’acqua contenuta
nel cibo, evaporando, sottrae ulteriore calore. Con questo semplice ed economico forno si possono cucinare quasi tutti i cibi ma occorrono 5 o 6 ore di
esposizione e ottime condizioni meteorologiche. Chi ha tempo e pazienza si può accontentare di queste limitazioni e si può anche consolare rammentando
che la "cottura lenta" è considerata dagli igienisti la migliore in assoluto.
Un sistema per poter cucinare anche quando il sole è un po’ velato consiste nell’usare quattro specchi (carta di alluminio incollata su cartone) da
posizionare attorno al coperchio di vetro del forno stesso. In questo modo si convoglia attraverso il vetro altri raggi solari. Con questa miglioria si può
raggiungere una temperatura massima di 170°C.

Finora siamo rimasti nel campo della bassa efficienza e della "cottura lenta" ma in cambio abbiamo semplicità di costruzione ed economicità a tal punto
che l’esecuzione può essere fatta anche con materiale di ricupero in particolare con vecchie scatole di cartone e come isolante carta di giornale
accartocciata.
Negli Stati Uniti, dove l’attività obbistica è molto sviluppata, è disponibile un kit di montaggio di un forno semplicissimo composta da un vetro, un pezzo di
lamiera, fogli sottili di alluminio e due scatole di cartone. Ovviamente, adoperando scatole di legno al posto di quelle di cartone non
migliorerà l’efficienza ma si otterrà una maggior robustezza.
Nei paesi tropicali si usa questo tipo di forno in legno con l’aggiunta di un solo specchio e, data la temperatura ambiente elevata, non serve ruotarlo per
inseguire il sole, rimane sempre fisso su un tavolo o su un rudimentale supporto fatto di bastoni come mostra la seguente figura:

Costruzione di un forno a bassa efficienza

Chi possiede un forno solare ad alta efficienza può cucinare anche nei mesi che vanno da novembre a febbraio, ma deve essere una giornata
limpida. In Sicilia (38° di latitudine) si possono avere tante giornate limpide nei mesi suddetti. Invece a latitudini superiori a 48° (Londra, Berlino,
Varsavia, ecc.) giornate limpide e con una temperatura ambiente superiore a 0°C quasi non esistono.
Dopo questa premessa è intuibile che un forno a bassa efficienza può essere utilizzato solo nei mesi che vanno da marzo a settembre, salvo
qualche eccezione per quelle regioni con latitudine prossima ai 38°. Invece nei paesi tropicali si può cucinare 12 mesi su 12 anche con un forno a
bassa efficienza.
Per comprendere la validità della suddette affermazioni è necessario osservare il seguente grafico della radiazione solare:

Il termine scientifico "radiazione solare" indica quanta energia proveniente dal sole
colpisce una superficie di 1 mq nell'arco di un giorno oppure di un anno; l'unità di
misura è il Kwh/mq/giorno oppure Kwh/mq/anno.Per indicare la forza o meglio la
potenza dei raggi solari in un determinato istante si usa il termine "intensità della
radiazione solare" e l'unità di misura è il Kw/mq o il W/mq.
Esempio: a livello del mare, nelle migliori condizioni e con il sole a picco (altezza del
sole 90°), si può avere un'intensità di circa 1000 W/mq. In altre parole la potenza dei
raggi solari che colpiscono una superficie di 1 mq corrisponde a un fornello elettrico
da 1 Kw. In alta montagna si può arrivare a 1200 W/mq e fuori dell'atmosfera a 1377
W/mq.
Quando l'altezza del sole è di 20° (dall'orizzonte) l'intensità della radiazione solare si
riduce a 320 W/mq sempre in condizioni atmosferiche ottimali.
A Berlino (latit. 52°30') l'altezza massima del sole al 21 dicembre è di 14° perciò in questo periodo, in condizioni ottimali e solo a cavallo del
mezzogiorno solare, l'intensità della radiazione solare è di 200 W (non dimentichiamo che questi forni a bassa efficienza necessitano mediamente
di 5 ore per poter cucinare). Ma a queste latitudini la bassa temperatura ambiente limita ulteriormente l'uso di questi forni. Infatti partendo da
una temperatura ambiente di -5°C è necessario un incremento di 105°C per poter cucinare; invece nella fascia tropicale con temperatura
ambiente di +40°C basta un incremento di soli 60°C.

Costruzione

Questo semplice forno è portatile anche se costruito con materiale robusto come il compensato fenolico da 7 mm. L'inclinazione del vetro è
adattata per l'area mediterranea (nell'area tropicale il vetro deve essere orizzontale). Rammentiamo che un forno a "bassa efficienza" per cuocere
bene i cibi deve essere esposto al sole per 5-6 ore e deve essere riorientato verso la nuova posizione del sole almeno ogni due ore (in piena estate
non serve questa regolazione). Lo specchio normalmente viene incernierato in alto ma qui, per comodità, è stato posizionato in basso; così
facendo capta meno raggi solari solo quando l'altezza del sole è inferiore a 45°. Rammentiamo che un forno a bassa efficienza funziona bene solo
con sole alto sull'orizzonte (minimo 45°). Al mattino, quando il sole è ancora basso, si può preriscaldare il forno come mostrato nel secondo
disegno qui sotto.

Un forno a bassa efficienza adatto per la fascia tropicale dovrà avere il vetro non inclinato ma orizzontale.

Qualche calcolo

Il termine "forno" elettrico, a gas o solare si riferisce a un vano chiuso dove si introduce il cibo da cuocere
Quando si produce calore all'interno del vano ancora vuoto la temperatura di quest'ultimo aumenta e, dopo
un certo tempo, si stabilizza ovvero non aumenta più ma rimane costante. Questo avviene in una situazione
di equilibrio quando:
. . . . il calore disperso dalle pareti del vano corrisponde al calore introdotto nel vano stesso . . .
Perciò a parità di calore introdotto (potenza), con un vano provvisto di un ottimo isolamento termico
otterremo una temperatura più elevata rispetto a un vano con scarso isolamento. Esistono vari parametri
per esprimere la bontà di un isolamento termico come: coeff. di conduttività, resistenza termica, coeff. di
trasmissione e di reirradiazione che, inseriti in una formula, ci permettono di conoscere la temperatura max
che può raggiungere un forno.
Per poter comprendere quali possibilità offre un certo tipo di forno solare è necessario conoscere alcune
caratteristiche tecniche indipendentemente dal tipo di cibo che si vuol cuocere:
1 - rendimento ottico, indica quanta energia solare che colpisce il forno (superficie esposta al sole) viene
utilizzata. Per esempio un rendimento del 55% indica che il 45% dell'energia non entra nel vano del forno.
La perdita del coperchio di vetro varia dal 15 al 30%, quella degli specchi dal 15 al 25%, se poi gli specchi
sono fatti con pellicola di alluminio incollata su cartone ondulato la perdita può arrivare fio al 40%.
2 - potenza, questo parametro è legato alla superficie esposta al sole e al rendimento ottico. Per esempio
un forno con un rendimento ottico del 50% e una superficie di 4,3 mq esposti al sole ha una potenza max d
1,5 Kw. Questo significa che se volessimo usare il forno senza sole dovremmo riscaldarlo con una
resistenza elettrica da 1,5 Kw. Le foto di un forno simile si trovano al capitolo n° 1.
Questo parametro indica, grosso modo, quanto cibo si può cucinare indipendentemente che il forno sia ad
alta o bassa efficienza. Per esempio col forno da 1,5 Kw si cuoce 6 Kg di pane alla volta, invece col forno
da 750 W (vedere foto al cap. n° 6) si cuoce solo 3 Kg di pane alla volta.
3 - concentrazione dei raggi solari, si ottiene tramite specchi che servono a convogliare ulteriori raggi
solari nella bocca del forno stesso o sulla pentola. Un forno senza specchi ha il fattore di concentrazione C
=1. Un aumento del fattore di concentrazione corrisponde ad un aumento della temperatura max e
dell'efficienza. In pratica non si supera la concentrazione di 10 perchè la costruzione diverrebbe troppo
complessa.
4 - efficienza, indica la categoria e la temperatura max raggiunta dal forno vuoto. Questa temperatura
scenderà poi dal 15 al 30% a seconda del tipo di cibo, più o meno ricco di acqua, che si vuol cuocere. In
merito i forni solari si possono suddividere in tre categorie:

I parametri indispensabili per una valutazione sono la potenza e l'efficienza, ma il loro calcolo è piuttosto
difficoltoso perciò in pratica si usa il seguente metodo che richiede strumenti facilmente reperibili come un
termometro, un orologio e una bottiglia da 1 litro (oppure una bilancia).

tempo necessario per aumentare di 50°C la temperatura di 2 litri di acqua

l'acqua e il forno devono essere a temperatura ambiente quando si inizia
e l'intensità della radiazione solare deve essere attorno agli 800 W/mq
(cielo terso e sole a circa 50° sopra l'orizzonte)

Indicativamente un forno a bassa efficienza impiegherà 120 minuti per superare il test, uno a media
efficienza 70 minuti e uno ad alta efficienza 40 minuti.
Rammentiamo che per aumentare di 50°C la temperatura di 2 litri di
acqua occorrono 100 Kcalorie mentre per far evaporare un solo litro di
acqua che già si trova a 99°C occorrono ben 539 Kcal. Per questo fatto
con un forno solare, anche se ad alta efficienza, non si potrà mai portare
l'acqua a una forte ebollizione mentre con uno a bassa efficienza la
temperatura dell'acqua non supererà i 99°C producendo comunque
vapore acqueo. Uno stratagemma per migliorare un po' le prestazioni di
forni e fornelli a bassa efficienza consiste nel racchiudere la pentola in
un sacchetto da forno trasparente, in questo modo il calore sottratto dal
vapore acqueo ricade sulla pentola stessa (vedi disegno a fianco).

Calcoli:

Per non complicare troppo i calcoli è stato scelto il forno a bassa efficienza descritto al cap. n° 5. La prima
parte del calcolo riguarda il sistema ottico (specchi, vetro e vernice nera), ha lo scopo di stabilire la potenza
in W che il sole cede al forno. La seconda parte riguarda le perdite termiche attraverso le pareti e il vetro
che servono a stabilire la temperatura max a forno vuoto.

- i raggi provenienti direttamente dal
sole attraversano il vetro per 3,5 mm
con una perdita del 7% da sommare al
perdita per riflessione del 8%.
- i raggi provenienti dallo specchio
attraversano il vetro per 4,6 mm con
una perdita del 9,2% da sommare alla
perdita per riflessione che è arrivata al
12%
- i raggi diffusi che colpiscono il vetro
e lo specchio sono ignorati (2-4% dei
raggi diretti).
- il calore ceduto dai raggi al vetro no
è completamente perso, infatti questo
calore aiuta a migliorare un po'
l'isolamento termico.

Effetto serra:

Come abbiamo visto, il calcolo dell'energia solare che entra in un forno è abbastanza facile, è invece
complesso il calcolo delle perdite per conduzione, convezione e adduzione attraverso il vetro. Ma il punto
più critico è quantificare il fenomeno di "reirradiazione" delle pareti del forno, per questo motivo sono
indispensabili prove pratiche.
L'effetto serra è di dominio pubblico ma la sua causa ovvero la "reirradiazione" è poco conosciuta e,
come già accennato, difficile da calcolare. In parole povere si può dire che i raggi solari attraversano un
vetro trasparente, riscaldano le pareti nere del forno e queste oltre che riscaldare l'isolate e l'aria
circostante irradiano raggi infrarossi in tutte le direzioni, anche attraverso il vetro.
Per questi forni si usa un normale vetro da finestra che è trasparente ai raggi provenienti da una sorgente
ad altissima temperatura come il sole, ma si comporta come un vetro smerigliato con i raggi provenienti da
sorgenti inferiori ai 450°C. Perciò i raggi infrarossi provenienti dalle pareti interne del forno colpiscono il
vetro e si diffondono sfericamente come mostra la fig. 3. In teoria il 50% esce verso l'esterno e la restante
parte rimbalza verso le pareti, ebbene questo è l'effetto serra. Sempre in teoria con un doppio vetro (con
intercapedine) la percentuale di reirradiazione scende al 30%.

Considerazioni sul doppio vetro:

Il rendimento ottico diminuisce quando si usa un doppio vetro e di conseguenza diminuisce anche la potenza. Ma, come si può notare dalla seconda prova pratica, il 75%
delle perdite termiche esce dal vetro singolo, invece dal doppio vetro ne esce il 63% di conseguenza
aumenta la resistenza termica . Questo aumento permette di raggiungere una maggiore
temperatura max compensando così la minor potenza. Ma, usando due vetri, esistono altri vantaggi come:
- si evita la condensa sulla superficie interna del vetro quando si abbassa la temperatura interna
- durante un breve passaggio di una nuvola si perde meno calore
- una improvvisa spruzzata di pioggia può incrinare il vetro singolo ma non il doppio vetro.

Sicurezza Alimentare e Cottura Solare

Qualunque sia la procedura ed il
metodo in cui il cibo viene cucinato,la
sicurezza alimentare richiede la stretta
osservanza di rigide specifiche e
condizioni. Nei cibi cucinati a
temperature comprese tra 10° C e 52°
C (20° F e 125° F) possono proliferare
numerosi batteri. Questa gamma di
temperature è nota come area di
pericolo.
A prevenzione dell'avvelenamento dei
cibi, microbiologi ed esperti alimentari
suggeriscono vivamente di mantenere
il cibo a temperature inferiori a quelle
indicate. Queste precauzioni restano
invariate qualunque sia il metodo di
cottura: gas, elettricità, microonde,
fuoco di legna o riscaldamento solare
e sia che il cibo venga cotto, lessato,
bollito o in qualsiasi altro metodo. Nel
cibo cucinato a temperatura ambiente
esiste la possibilità di formazione del Bacillus Cereus, il maggiore responsabile dei malanni intestinali.
Ancora più pericoloso, se i cibi non vengono correttamente cucinati, è lo sviluppo della Salmonella o
dell'avvelenamento dal mortale Botulino.
Per il cibo rimasto per tre o quattro ore nella zona di rischio, qualora anche riscaldato durante la cottura,
persiste un rischio di avvelenamento del cibo indipendentemente dalla cottura con energia solare o con
qualsiasi altro procedimento.
E' stato ampiamente documentato che i forni ad energia solare sono idonei per la conservazione del cibo,
congelato o surgelato, per varie ore precedentemente all'inizio della cottura con energia solare, sia che si
tratti di pollo o altra carne. Il cibo refrigerato depositato nel forno ad energia solare rimane
sufficientemente fresco fino a quando il sole inizia a riscaldare il forno. Quando il forno è in pieno sole il
riscaldamento del cibo procede abbastanza rapidamente da evitare l'avvelenamento del cibo. E' possibile
introdurre precedentmente nel forno delle granaglie non ancora cotte, fagioli o altri cibi secchi. Questa
procedura facilita la cottura.

Ci sono tre punti a cui bisogna fare molta attenzione:
 
1)E' pericoloso lasciare il cibo cotto per più di tre o quattro ore in un forno non riscaldato o non
raffreddato. Ad esclusione del caso in cui il forno ed il cibo sono stati rapidamente raffreddati a
meno di 10° C (50° F) ed in questo caso il forno si comporta da frigorifero.

2)E' pericoloso lasciare il cibo cotto nel forno per tutta la notte, a meno che non sia refrigerato.

3)E' pericoloso cuocere parzialmente il cibo e lasciarlo nel forno quando la temperatura non è
sufficiente come potrebbe accadere nelle giornate non soleggiate, verso sera o nelle giornate
nuvolose.

Il cibo parzialmente cotto deve essere rafreddato a meno di 10° C (50° F) o la cottura devessere essere
completata con sistemi alternativi. Se il cibo permane ad una temperatura compresa nella zona pericolosa
per 3 o 4 ore, deve essere considerato deteriorato e deve essere scartato. Non è possiblie ricuocere
nuovamente il cibo perchè non tutte le tossine non sarebbero inattivate.
Non è necessario che il cibo debba essere visibilmente deteriorato per essere tossico e causare malesseri
evidenziati da nausea, vomito e diarrea. Anche se il cibo non è stato esposto alla temperatura della zona
pericolosa per 3 o 4 ore complete, scarta assolutamente ogni cibo che presenti ribollimenti, schiuma o che
abbia un cattivo odore, che sia scolorito o che abbia qualsiasi indicazione di deterioramento. Va eliminato
in modo che non possa essere raggiunto dai bambini o da animali e lavare accuratamente il contenitore.
Inoltre non deve essere assaggiarto perchè anche una sola piccola parte può essere pericolosa per una
persona adulta.
Se non è possibile raggiungere la temperatura di 10° C (50° F) è importante raggiungere quella inferiore il
più rapidamente possibile perchè a temperatura inferiore i batteri proliferano più lentamente. .
In alternativa è possibile mantenere tutto il cibo a temperatura superiore a 53° C Si può realizzare
innalzando la temperatura fino all'ebolizione, lasciare bollire lentamente per alcuni minuti per fare
penetrare la temperature all'interno di tutte le parti e permettere al vapore di formare un anello di
condensa sotto al coperchio. Quindi procedere per il rimanente della cottura. Questo metodo permette di
mantenere all'interno del cibo il grado di temperatura richiesto.
Contrariamente, mantenedo un tegame di cibo su una fiamma molto piccola, è possibile che le parti alle
estremità restino nella zona pericolosa. Qualora non fosse possibile utilizzare queste modalità, è preferibile
cucinare solo la quantità di cibo che può essere consumata in un pasto relativamente prossimo alla cottura.

COSTRUIAMO UN FORNO SOLARE A SCATOLA CON IL MINIMO USO DI MATERIALI

Un magnifico forno solare che potete costruire con due
scatole di cartone

Delle prove fatte a Seattle e in Arizona hanno dimostrato che i forni
solari a scatola possono essere costruiti più facilmente anche dei
metodi più semplici usati finora. Questi esperimenti hanno aperto la
strada ad un metodo di costruzione che permette di fare un forno in
poche ore e con una spesa veramente modesta.
Quando abbiamo ideato questo forno, lo abbiamo chiamato
"Minimum", perché al momento, esso rappresenta il più semplice
progetto che potevamo realizzare. Quello che il nome non comunica
è il fatto che questo forno non è affatto "minimum" nelle prestazioni,
e funziona molto bene.

Quello di cui hai bisogno

Due scatole di cartone. E' preferibile che tu usi una scatola di almeno 40 x 40 cm, ma più grande è
meglio. La scatola esterna deve essere più larga tutt'intorno, ma non importa quanto più grande,
l'importante è che ci sia almeno 1,5 cm di aria tra le due scatole in ogni lato. (quindi se la scatola
piccola è 40 x 40 cm, la scatola grande deve essere almeno 43 x 43 cm). Non importa che la
distanza tra le due scatole sia equivalente in ogni lato. E comunque, è sempre possibile aggiustare
facilmente le dimensioni di una scatola tagliandola e rincollandola.
Un foglio di cartone per fare il coperchio. Deve essere circa 15-20 cm più grande dei lati della parte
superiore del forno. (se il sopra è 40 x 50 cm il cartone deve essere di almeno 55 x 65 cm).
Un rotolo di alluminio da cucina.
Un barattolo di spray nero opaco (con la scritta sul barattolo "non tossico quando asciutto") oppure
un piccolo barattolo di tempera nera. Alcuni hanno fatto la loro vernice mescolando della polvere di
carbone con colla di farina.
Almeno 250 g di colla bianca o colla di farina.
Un Sacchetto da forno, in Italia sono disponibili tra gli altri i Cuoci a dieta della Cuki (fate
attenzione a scegliere il tipo trasparente perché c'è anche un tipo della stessa marca satinato che
ovviamente non va bene). La versione originale del sito parla dei Reynolds Oven Cooking Bag®
che sono disponibili in quasi tutti i supermarket degli U.S. e possono essere ordinati a Solar Cookers
International. In generale questi tipi di sacchetti da forno non sono UV resistenti, per cui col passare
del tempo e l'esposizione al sole diventano un po' opachi, quindi vanno periodicamente cambiarli.
Può essere usato anche un pezzo di vetro, che però è più costoso e più fragile, e che funziona un po'
meglio, soprattutto nelle giornate di vento, ma non più di tanto.

figura 1
figura 1

Costruire la base

Chiudere i lembi della scatola più grossa e appoggiare
sopra di essa la scatola più piccola, tracciare una linea
seguendo il contorno della scatola piccola. Levare la
scatola piccola e tagliare i lembi della scatola grande
seguendo il segno appena tracciato, in modo da fare
un buco delle stesse dimensioni della base della
scatola piccola (Figura 1).

fig 2
fig 2

Decidere quanto deve essere
la profondità del forno


(almeno 2,5 cm più profonda
di quanto sia alta la pentola
più grande che volete usare
compreso il coperchio, e
almeno 2,5 cm in meno della
scatola esterna, comunque è
bene non eccedere nella
profondità in quanto più aria c'è da scaldare, e più tempo il forno impiega a raggiungere la temperatura
necessaria), dopodiché fendere la scatola seguendo gli angoli fino all'altezza scelta. Piegare ogni lato in giù
formando dei lembi più grandi (Figura 2). Le piegature verranno più precise se disegnerete una linea netta
da la fine di un taglio a un altro, e incidete leggermente il cartone lungo questa linea.
Incollare dei fogli di alluminio nelle pareti interne delle due scatole, anche nella parte interna dei lembi
rimasti della scatola esterna. Non sprecate tempo per fare un lavoro troppo rifinito nella scatola esterna, in
quanto esso, una volta terminato il montaggio non sarà visibile. L'interno della scatola piccola invece, sarà
visibile, quindi se per voi l'estetica del lavoro finito è importante, potete soffermarvi qui un po' di più.
Incollare i lembi sulla scatola esterna.

fig 3
fig 3

Mettere dei pezzetti di fogli di giornale appallottolati nella scatola
grande in un modo che quando inserisci la scatola piccola in quella
grande attraverso l'apertura che hai fatto, i lembi della scatola
interna corrispondano con il lato superiore della scatola esterna (in
poche parole questa carta appallottolata funge da spessore, oltre
che da isolante) (Figure 3). Incollare i lembi della scatola piccola
sul lato superiore. Dopodiché ritagliare i lembi in eccesso al pari
del perimetro della scatola esterna.
Per costruire infine la piastra nera, tagliare un pezzo di cartone delle stesse dimensioni del fondo della
scatola interna, ricoprire un lato con fogli di alluminio, dipingere questo lato di nero, e una volta asciutto,
metterlo in fondo al forno e usarlo come appoggio per le pentole. La base è ora finita.

fig 4
fig 4

Costruire il tappo rimovibile


Prendere il foglio di cartone grande e appoggiarlo
centrandolo, sul lato superiore della base,
tracciare il contorno e poi tagliare come in figura,
piegare formando dei risvolti di circa 7 - 8 cm.
Piegarli, e incollarli come in figura (Figura 4).
Fare attenzione di orientare le corrugazioni da
destra a sinistra, ovvero in senso orizzontale, in
modo che poi, il sostegno del riflettore potrà
essere inserito nelle corrugazioni (Figura 6). Un
trucco che potete usare per fare un tappo che sia preciso è appoggiare una matita o una penna alla scatola
e tracciare il perimetro della stessa. NON incollate il coperchio alla scatola, dovrete toglierlo
per mettere e levare le pentole dal forno.
Per fare il riflettore, disegnare sul coperchio un rettangolo della
stessa dimensione o leggermente meno della scatola interna e che
corrisponda con questa (nel caso che usiate una busta da forno fate
attenzione che poi non risulti piccola per coprire l'apertura) Tagliare
tre lati e piegare in su il lembo risultante formando così il riflettore.
(figura 6) Rivestire il lato interno di alluminio da cucina.
Per fare il sostegno un pezzo di 30 cm circa di filo di ferro (quello
delle grucce va benissimo) va piegato come indicato in fig 6. Questo
può essere inserito nelle corrugazioni del cartone come mostrato
nella stessa figura.
Dopo, capovolgere il coperchio sottosopra e incollarci la busta da forno avendo cura che sia ben tesa. Se
la busta da forno non è abbastanza grande la potete aprire in due. Se riuscite a trovarne una larga quanta
tutta l'apertura, incollatela senza aprirla, avendo così un doppio strato di plastica. I due strati tendono a
separarsi tra di loro quando il forno è in funzione, formando così una specie di doppio vetro. Usando
questo metodo è importante sigillare, incollandola l'apertura della busta. Questo impedisce al vapore di
entrarvi e formare così della condensa.


fig 6
fig 6

Migliorare l'efficienza

Il forno che avete costruito cuocerà
molto bene durante la maggior parte
dell'estate. Se volete migliorarne
l'efficienza in modo che possa funzionare
nei giorni con tempo incerto, lo potete
modificare in uno o in tutti i seguenti
metodi:

Fare dei pezzi di catone rivestito di
alluminio della stessa misura dei
lati del forno e metterli nell'intercapedine tra le due pareti (naturalmente con il lato rivestito rivolto
verso l'interno).

Fare il riflettore grande quanto l'intero tappo (vedi la foto).

Fare la piastra del forno usando un foglio di metallo. Tingerlo di nero e metterlo in fondo al forno
avendo l'accortezza di tenerlo separato dal fondo stesso con delle piccole strisce di cartone o dei
listelli di legno, tenendo conto che è sufficiente una distanza di 1 cm o meno (tenetene conto
quando decidete la profondità del forno). In alternativa potete usare una teglia da forno che vada
abbastanza precisa nel fondo del forno (ricordando sempre di distanziarla un pochino).

                               FORNI SOLARI

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...da qui è possibile andare al FORUM "Forno solare"

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Commenti: 8

  • #1

    Paiolo (lunedì, 18 ottobre 2010 09:20)

    Fico! ;-)

    Per chi ama fornelli auto-costruiti, se puo' interessare segnalo questo sito dove si spiega come creare un fornello ad alcool a partire da un paio di lattina vuote ed un batuffolo di cotone:

    http://fornelloadalcool.wordpress.com/

  • #2

    etienne64 (giovedì, 03 febbraio 2011 08:44)

    Molto interessante, sopratutto per quel che riguarda l'igiene dei cibi, cosa che non avevo assolutamente considerato.
    Se fai un passaggio sul mio sito mi farà molto piacere!

  • #3

    Alessandra (mercoledì, 25 maggio 2011 16:50)

    Non conoscevo affatto la possibilità di costruirsi un forno solare. Cosa assolutamente geniale. Mi chiedeo e vi chiedo se la luce e la potenza del calore del sole è la stessa di qualche anno fa. Sono una fotografa e purtroppo devo dire che non è cosi, per una serie di motivi.

  • #4

    Viagra Pharmacy (giovedì, 04 agosto 2011 20:25)

    interessante

  • #5

    Carmela Olliemag (mercoledì, 31 agosto 2011 15:11)

    Ma questo forno si puo' trovare in commercio? Che costo ha o avrebbe se fosse venduto? Ciao e grazie

  • #6

    Roulena Slottardi (mercoledì, 19 ottobre 2011 15:15)

    Interessantissimo... non sarei mai in grado di costruirlo da sola, ma ammiro chi ci riesce! Incredibile!

  • #7

    Juicer Reviews (venerdì, 19 aprile 2013 11:21)

    This article was just what I had been in search of!

  • #8

    Marcello (domenica, 16 marzo 2014 17:20)

    Complimenti, molto esaustivo e ben costruito.

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