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Installation solaire thermique

Four solaire : fonctionnement, usages et applications

Four solaire : fonctionnement, usages et applications

Un four solaire est un système optique pour fournir un rayonnement solaire concentré. La technique du four solaire consiste à réfléchir le rayonnement solaire d'une surface et à le concentrer en un seul point.

Certaines centrales solaires thermiques utilisent cette technique pour chauffer un fluide de travail. Ensuite, ils utilisent ce fluide chauffé pour produire de l'électricité. C'est un moyen de produire de l' électricité à partir de l'énergie solaire, une source d'énergie renouvelable.

Cette technique a des avantages et des inconvénients. C'est avant tout une source d' énergie renouvelable qui permet de réduire la dépendance des énergies fossiles et l'émission de CO2. Cependant, sa dépendance à l'ensoleillement est un facteur limitant. Malgré cela, il pourrait être combiné avec des systèmes de stockage d' énergie thermique.

Comment fonctionne un four solaire ?

Un four solaire fonctionne en utilisant un miroir creux ou de forme parabolique pour concentrer la lumière incidente des rayons du soleil en un point focal.

La surface réfléchissante de ce concentrateur peut aller de un à cent mètres carrés. Si de plus grandes surfaces sont nécessaires, un champ d'héliostat est généralement utilisé, dans lequel plusieurs miroirs plats attribuent la lumière à un seul point.

Toutefois, la conception appropriée du miroir du four solaire est le miroir concave. C'est la meilleure option car cette forme fait converger les rayons solaires parallèles en un point.

L' utilisation d'une parabole solaire permet d'obtenir la même énergie en économisant des panneaux solaires.

Quel est le plus grand four solaire?

Le plus grand four solaire est le Megawatt Solar Furnace (MWSF), en France. Il est situé près de la ville d'Odeillo dans le département des Pyrénées-Orientales.

D'autre côté, le Four Solaire de Mont-Louis est une installation expérimentale (la première au monde) qui a été le précurseur du four solaire d'Odeillo.

Les applications d'un four solaire

Les fours solaires concentrent le rayonnement solaire en un point focal afin d'atteindre des températures très élevées. Dans certaines conceptions, des températures d'environ 4 000 °C peuvent être générées. Voici quelques exemples d'utilisation de différents types de four solaire :

  • Production d'électricité : elle peut fournir de l'énergie thermique que les centrales thermiques peuvent transformer en électricité. Ces centrales fonctionnent avec des températures comprises entre 300 et 1000 degrés Celsius. Le fonctionnement de ces installations repose sur la transformation de l'énergie thermique en électricité.

  • Provoquer des réactions chimiques endothermiques.

  • Chauffage des matériaux : Ils sont utilisés pour tester la résistance de certains matériaux qui seront utilisés dans des sources de chaleur extrêmes.

  • Source de chaleur du moteur Stirling : c'est un moyen de convertir directement l'énergie solaire en énergie mécanique.

  • Cuisson des aliments : À plus petite échelle, les fours solaires peuvent être utilisés pour remplacer les fours classiques.

  • Essais de vieillissement plastique ou peinture.

  • Il est possible de créer de l'hydrogène à partir de l'eau.

Fours solaires pour la cuisson des aliments

Les fours solaires sont également utilisés pour construire des cuiseurs solaires bon marché et pour la pasteurisation solaire de l'eau.Ce type de cuiseur solaire peut atteindre des températures de 150°C, ce qui est suffisant pour cuisiner. Le temps de cuisson solaire est similaire à celui de cuire les aliments si on utilise un four classique.

Un cuiseur solaire est généralement constitué d'une ou plusieurs plaques métalliques disposées comme un miroir concave, de sorte que la chaleur est générée dans le foyer qu'est la zone de cuisson.

Les fours solaires sont présentés comme une alternative appropriée pour les pays en développement ensoleillés depuis les années 1960. Après tout, l'utilisation d'un cuiseur solaire libère moins de gaz nocifs qu'un four conventionnel.

De plus, lorsque vous cuisinez avec un cuiseur solaire, vous ne comptez pas sur l'utilisation de combustibles végétaux ou fossiles et réduisez les émissions de gaz à effet de serre.

Cependant, le taux d'acceptation des cuiseurs solaires dans les pays en développement est faible, en partie en raison de facteurs économiques, culturels et politiques.

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Date de publication : 17 mai 2018
Dernier examen : 18 mars 2022