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La fabrication d’un four

solaire écologique

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Projet réalisé par les élèves :

Classe de 4 ème :

Anselme Lisandre, Bertholle Antoine, Calvignac Mathias,

Classes de 5 ème :

Fezai Amani, Dupuy Matteu, Morim Elsa, Bastellica Serena, Et Tamamy Nore, Et Tamamy Safaa, Susini Pierre-Jean, Tagnati Emma et Devignes Camille

Classe de 6 ème :

Gomes Vieira Flavio, Roussel Axel et Mamouh Adam.

Assistés par l’équipe enseignante :

Mr Ciano, professeur de Sciences physiques et Chimie

Mme Coudert, professeur de Sciences de la Vie et de la Terre

Avec l’aimable participation de Mr Laurent Kepinski, concepteur amateur d’un four solaire.

NOTRE

FOUR !

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Table des matières

Les acteurs du projet : élèves, enseignants, intervenants extérieurs…………………page 2 Table des matières………………………………………………………………………….page 3 Résumé du projet……………………………………………………………………………page 4 Problématique ………………………………………………………………………………page 4 Nos travaux………………………………………………………………………………….page 5 L’intervention de Laurent Kepinski……………………………………………………….page 9 Conclusion et perspectives………………………………………………………………..page 10 Signature du chef d’établissement……………………………………………………….page 10 Annexes…………………………………………………………………………………….page 11

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Résumé :

Notre projet consiste à fabriquer un four solaire : il s’agit plus précisément d’un cuiseur solaire qui permet de transformer l’énergie lumineuse émise par le soleil en énergie thermique.

Notre four sera écologique car seule l’énergie solaire sera utilisée comme source d’énergie. De plus, les matériaux utilisés pour la fabrication du four seront soit des matériaux de récupération, soit des matériaux ayant un faible impact environnemental.

Problématique :

La première question que nous nous sommes posée est celle-ci : comment fabriquer un four solaire ? Après en avoir débattu à l’oral nous avons posé par écrit les éléments essentiels : (annexe 1)

� Fonction d’usage du four solaire (à quoi sert-il ?): il sert à cuire et/ou chauffer un aliment.

� Fonctions techniques du four solaire (actions que doit réaliser notre four pour assurer sa fonction d’usage) : il doit récupérer et concentrer les rayons solaires, il doit garder la chaleur et il ne doit pas récupérer du froid par le sol.

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Nos travaux :

Pour mener à bien notre projet, nous avons établi un planning des tâches à réaliser (annexe 2). Nous avons réfléchi aux solutions techniques pouvant réaliser les fonctions techniques mises en évidence. Pour cela, nous avons choisi de faire des expériences, en ne faisant varier qu’un seul paramètre à la fois. Test sur le matériau réfléchissant : miroir, téflon, aluminium, inox. Test sur la forme du four : cylindre, rond, rectangle. Test sur la présence d’un couvercle sur le four : ouvert ou fermé Test de la couleur : noir, blanc, ….

Paramètre testé : récipient ouvert ou fermé

Expérience réalisée par Nore, Antoine et Mathias

Nos résultats expérimentaux ont été notés dans un tableau puis retranscrits sous formes de graphiques (annexe 3).

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L’analyse des résultats expérimentaux et leur comparaison nous ont permis de faire des choix pour notre four :

� Forme du four : rectangulaire, dimensions : 50 x40 x40 � Couvercle : oui, fermé � Matériau réfléchissant : aluminium � Couleur : noire

La phase de la fabrication a alors pu commencer : nous avons tous participé à chacune des étapes. D’abord avec le découpage des matériaux dont nous avons besoin pour la structure de notre four : les traverses en bois et les panneaux de contre plaqué.

Façonnage des traverses en bois : découpe (Matteu,Adam) râpe(Nore, Safaa)et

perçage (Pierre-Jean) : tous les élèves ont mis la main à la pâte

Il a fallu aussi mesurer puis découper au fil chauffant notre isolant (polystyrène extrudé).

Usinage du matériau isolant, par Axel, Lisandru, Adam,

et Amani (tout le monde a participé à cette étape)

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La phase d’assemblage a alors commencé : notre four prend enfin forme !

Assemblage de la structure extérieure du four : on a tous essayé de planter un

clou…mais seuls Matteu et Mr Ciano ont réussi à le faire

Choix des découpes (par Emma, Camille, Antoine), vérification des mesures (par Serena et Safaa) et mise en place des 5 panneaux isolants dans le four (par Axel)

Nous avons alors pu peindre notre four en noir.

Peinture réalisée par Camille, Serena, Adam et Pierre-Jean

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D’ici le mois d’avril, il nous reste à réaliser les dernières étapes de la fabrication de notre four : la mise en place du couvercle en verre et surtout la fabrication et la mise en place du réflecteur !

Panneau réflecteur qu’il va falloir façonner

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L INTERVENTION DE LAURENT KEPINSKI

Laurent Kepinski est un concepteur amateur d’un four solaire. Il a gentiment accepté de nous montrer son four solaire. … dans lequel nous avons fait chauffer un petit morceau de pizza !

Le four solaire de Laurent Kepinski

Il nous a expliqué ses motivations mais aussi toutes les étapes de fabrication de son four et les améliorations qu’il a faites. Nous avons pu lui poser beaucoup de questions et nos échanges ont été très intéressants.

En fait, nous nous sommes rendus compte que nous avons suivi la même démarche que lui : tester des paramètres un par un pour trouver les matériaux les plus efficaces pour le four solaire !

Même si notre four n’a pas du tout la même forme, Laurent Kepinski pense que notre four va bien fonctionner puisqu’il va bien « récupérer » les rayons solaires.

L’intervention de Laurent Kepinski

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Conclusion et perspectives:

On a beaucoup aimé faire l'atelier scientifique. Il nous tarde de finir complètement notre four et de faire chauffer un aliment à l’intérieur !

Nous tenons à remercier toute l’équipe éducative du collège Padule, ainsi que Laurent Kepinski pour son investissement personnel dans notre projet.

Le Chef d’Etablissement

Lombardo Valérie

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Annexe 1 :

Représentation fonctionnelle du four solaire

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Annexe 2 :

PLANNING : ORGANISATION DE LA FABRICATION DU FOUR SOLAIRE ECOLOGIQUE

PHASES / MOIS

NOVEMBRE DECEMBRE JANVIER FEVRIER MARS AVRIL MAI

Test des paramètres / analyse/ conclusion

x x

liste du matériel / achat

x x

croquis x x x découpe des matériaux

x x x assemblage des matériaux

x x x conception des documents

x x x x x x préparation aux concours (oral)

x x

exposition au CDI

x

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Annexe 3 :

Résultats pour l’expérience : couvercle ouvert ou f ermé

température en °C

temps ouvert fermé

7h50 20 20

9h 25 28

10h25 27 30

10h50 27 28

11h15 27 28

11h30 27 28

11h45 26 28