Tout savoir sur le fonctionnement du four solaire

Si vous avez atterri sur cette page, vous vous posez probablement des questions sur les fours solaires. La principale étant : est-ce qu’ils fonctionnent ? La réponse est oui. Bien sûr, un cuiseur solaire n’est pas aussi puissant qu’un four encastrable de 3 000 W. Néanmoins, c’est un appareil d’appoint très intéressant. Découvrez les performances réelles et le principe de fonctionnement du four solaire. Retrouvez également nos bons plans pour vous lancer dans la cuisine solaire.

Comment fonctionne un four solaire ?

température four
Cette température a été mesurée dans le four solaire Sun Cook Tropical en avril 2019 en Ardèche.

Pour cuire les aliments, le four solaire transforme la lumière en chaleur. Pour cela, il dirige une partie du rayonnement solaire grâce à des réflecteurs sur un support en métal. Exposé au soleil, ce dernier devient brûlant – c’est l’équivalent de la résistance d’un four électrique – et transmet son énergie thermique à la nourriture par conduction. Cette réaction en chaîne se produit en vase clos. Elle a lieu à l’intérieur d’un réceptacle en verre qui laisse passer les rayons du soleil, mais retient la chaleur. Ce phénomène est voisin de l’effet de serre qu’on peut observer dans l’atmosphère terrestre ; lisez notre dossier complet sur la question.

On doit cette découverte au physicien suisse Horace-Bénédict de Saussure. Il est le premier à avoir démontré qu’il était possible de cuisiner avec l’énergie solaire. Au XVIIIe siècle, cet inventeur construisit un appareil pour mesurer le pouvoir calorifique du soleil. Il le baptisa hélio-thermomètre. Cet ancêtre du capteur solaire était composé de cubes de verre concentriques. L’intérieur de l’appareil pouvait recevoir les radiations, tout en étant isolé de l’extérieur. En 1780, après plusieurs essais, le prototype permit de générer la température de 109°C en son centre. De quoi, selon le savant helvète, « cuire un chapon ou faire bouillir de l’eau… »

Aujourd’hui encore, la recherche scientifique s’intéresse de près au fonctionnement du four solaire. Celui d’Odeillo à Font-Romeu, dans les Pyrénées catalanes, permet de conduire de nombreuses expérimentations, notamment sur les matériaux réfractaires. Passé à la postérité, l’hélio-thermomètre a inspiré de nombreux autres appareils de cuisson solaire.

Quel four solaire choisir ?

Le four solaire de type boîte

four solaire de type boiteCe modèle est le plus connu de tous. C’est un caisson muni d’un couvercle en verre. Une fois fermé, les rayons du soleil pénètrent à l’intérieur du coffre par le double vitrage, où ils frappent le revêtement métallique qui tapisse le fond. La tôle s’échauffe – c’est une des propriétés de ce matériau quand il est au soleil. Par accumulation, la température augmente progressivement à l’intérieur de la boîte, la vitre et le matériau isolant des parois prévenant toute déperdition de chaleur. L’utilisation de réflecteurs latéraux accélère le processus.

Ce prototype a déjà fait ses preuves. Des fabricants proposent des modèles transportables d’environ 10 kg qui trouvent facilement leur place dans le coffre d’une voiture, dans un camping-car ou sur un bateau. J’en utilise un : le Sun Cook Tropical. Il monte facilement à 150°C, sa température limite étant 170°C, d’après ce que j’ai pu mesurer en Ardèche (cf la photo ci-dessus). Ce modèle n’est plus commercialisé, mais il existe des fours solaires tout aussi puissants sur le marché, voire plus. Ils permettent de stériliser des conserves, de déshydrater des fruits, de cuir du pain et de cuisiner toutes sortes de recettes (tartes, gâteaux, etc.).

Le four solaire tubulaire

four solaire tubeCe four solaire en forme de tube fonctionne un peu comme un thermos. Il dispose d’une double paroi en verre dans laquelle le vide a été fait. De plus, l’intérieur du conduit est serti d’une couche de métal. Sous l’effet du rayonnement solaire, ce matériau devient brûlant, puis la chaleur produite est retenue à l’intérieur du tube grâce au vide d’air. En effet, ce dernier est un excellent isolant. Comme dans les bouteilles isothermes, il interdit toute déperdition de température. D’ailleurs, la surface du cuiseur reste toujours froide. Ce système très simple est diablement efficace. Aujourd’hui, bon nombre de chauffe-eaux solaires utilisent cette technologie, aussi connue sous le nom de vase Dewar. La nourriture se glisse dans le tube grâce à un long tiroir.

Ce tube solaire est à la pointe de la technologie. Grâce à lui, des cuiseurs puissants et portables ont vu le jour. Certains modèles atteignent les 150-160°C et peuvent se glisser dans un sac à dos, notamment pour un trek. Toutefois, les appareils transportables ont un défaut : ils ne permettent pas de faire cuir une grande quantité de nourriture. Pour un repas en famille, il faut se tourner vers des fours solaires tubulaires de grande capacité. Les plus gros modèles permettent d’atteindre des températures proches de 200°C.

Le four solaire à panneaux

four solaire à panneauxCe modèle rudimentaire est proche du prototype conçu par Augustin Mouchot, un des pionniers de la cuisson solaire. Cet appareil ouvert est composé d’un réflecteur qui concentre la lumière du soleil sur une marmite. Ici, le rôle de la casserole est prépondérant, car elle seule va servir de « résistance, » afin de transformer la lumière du soleil en chaleur. Il est donc crucial de se procurer une cocotte en métal quand on utilise un four solaire à panneaux.

Le réflecteur de ce cuiseur solaire ultra-léger est pliable. Il est donc facilement transportable – c’est un vrai avantage pour une sortie nature. La chaleur produite par ce modèle très ancien est assez limité. Néanmoins, elle est amplement suffisante pour pasteuriser des aliments (60-80°C). À cette température, les vitamines et les minéraux des légumes ne sont pas dégradés à la cuisson. Autrement dit, les qualités nutritives des produits sont davantage préservées. Ce type de cuiseurs est particulièrement recommandé pour expérimenter la cuisson douce, une cuisine plébiscitée par les grands chefs et les diététiciens. Pour atteindre des températures plus élevées, il est nécessaire d’enfermer le récipient sous une cloche en verre ou dans un sac de cuisson au four pour limiter la perte de chaleur. De cette façon, il est possible d’atteindre 120-130°C.

Les éléments à considérer avant d’acheter un four solaire

L’échelle de température

Dans certains pays, comme aux États-Unis, la température est mesurée en degrés Fahrenheit (°F), ce qui peut induire en erreur les consommateurs. En effet, 150°C équivalent à 300 °F. Donc, avant d’acheter un four solaire sur Internet, il faut vérifier quelle échelle de températures utilise le fabricant pour connaître les performances réelles de l’appareil.

Les réflecteurs

La taille et la matière des réflecteurs sont des éléments à prendre en compte avant d’acheter un four solaire. En effet, ils vont concentrer les rayons du soleil à l’intérieur de l’appareil. Plus ils seront grands et réfléchissants, plus le rendement du cuiseur sera important. Il faut donc surveiller leur taille et l’indice de réflexion du miroir. À titre d’information, l’aluminium anodisé a un taux d’absorption très faible. Très utilisé en cuisine solaire, ce matériau renvoie plus de 80% de la lumière qu’il reçoit.

L’inclinaison

Pour bien capter la lumière, l’appareil doit être parfaitement orienté. C’est particulièrement le cas pour les modèles de type boîte, où le couvercle en verre est la seule ouverture. En effet, l’angle du cuiseur joue un rôle important pour suivre la course du soleil. Plus il offre une latitude d’expositions importantes, plus le fonctionnement du four solaire est performant. En effet, il a besoin d’être fortement incliné pour capter les rayons rasants (le matin et le soir) et à la verticale quand le soleil sera au zénith. Un angle fixe à 45° est néanmoins une position médiane satisfaisante.

L’étanchéité

L’étanchéité du cuiseur est prépondérante pour empêcher la chaleur produite de s’échapper. L’inertie thermique permet d’utiliser un four solaire, même quand le temps est mitigé. Dans ce cas, il accumule de la chaleur pendant les éclaircies et refroidit lentement durant les passages nuageux. Donc, il est important de prêter attention au système de fermeture (le joint) et à l’isolant.

Une offre commerciale indiquant qu’un four solaire à panneaux atteint 200°C a de fortes chances d’être mensongère. En effet, la casserole, directement en contact avec l’air ambiant, refroidit plus vite dans cet appareil – ce qui lui interdit de chauffer autant sous nos latitudes. Certains fournisseurs indiquent « jusqu’à 200°C, » ce qui est assez flou.

Le revêtement

Qu’il s’agisse d’un fond en tôle d’acier, d’un conduit en cuivre ou d’une casserole noire, il est important que l’appareil dispose d’un élément en métal. Ce dernier va convertir les rayons du soleil en chaleur. En effet, c’est une des propriétés physiques de ce matériau. Au soleil, la glace fond, l’argile durcit, lui devient brûlant. Il absorbe les radiations, puis les restitue sous forme d’énergie thermique. Répétons-le, c’est l’équivalent de la résistance d’un four électrique.

Les meilleurs fours solaires

Le All American Sun Oven, une valeur sûre

 

Sur le marché depuis plus de 30 ans, cet appareil remplit parfaitement le cahier des charges d’un four solaire qui fonctionne. Il dispose d’une vitre inclinée qui permet de suivre facilement la course du soleil, d’un revêtement métallique qui convertit la lumière en chaleur, de larges réflecteurs et d’une isolation de qualité. Sans fioritures, il a été conçu pour durer. Sa conception s’inscrit parfaitement dans une démarche de développement durable. De plus, une fois les réflecteurs repliés, il trouve facilement sa place dans le coffre d’une voiture. Bref, c’est un cuiseur sobre et efficace qui convient pour préparer de multiples recettes (conserves, fruits déshydratés, quiches, etc.). Retrouvez notre revue complète ici.

Où acheter ce modèle en France ?

Le Suntaste 200, un four solaire multifonction

Fabriqué par la marque portugaise SunOk, ce cuiseur solaire est extrêmement bien conçu. Le Suntaste 200 dispose d’un large miroir et de parois réfléchissantes qui dirigent le rayonnement solaire sur la marmite. Son double vitrage, incliné à 45°C, permet d’augmenter la quantité de lumière qui pénètre à l’intérieur du caisson étanche et donc d’optimiser le rendement de l’appareil. L’ouverture par l’arrière, très pratique, permet de saisir très facilement la cocotte. Polyvalent et efficace, ce four solaire tout en liège permet de préparer de multiples recettes sans énergies fossiles, ni électricité.

Commander ce modèle en ligne

Le GoSun Sport, un tube solaire efficace et transportable

Le cuiseur Gosun Sport produit des températures élevées grâce à tube solaire. La lumière du soleil traverse le conduit en verre et chauffe la pellicule de métal qui le tapisse. Ensuite, la double paroi sous vide retient la chaleur, comme un thermos. Ce procédé, inspiré des capteurs des chauffe-eaux solaires, est très efficace. La nourriture s’introduit latéralement grâce à long tiroir muni d’un joint. Cet appareil portable est idéal pour cuisiner sans électricité au camping ou lors d’un pique-nique. Il fonctionne aussi parfaitement sur une terrasse ou dans un jardin. Le Gosun Sport permet de préparer à manger pour deux ou trois personnes. Retrouvez la revue complète de ce four solaire ici.

Où acheter ce four solaire ?

FAQ

Combien coûte un four solaire ?

Le prix d’un four solaire oscille généralement de 100 à 400 euros. Même si cela peut paraître élevé, cet appareil d’appoint permet d’amortir dans la durée l’argent qu’il a coûté, grâce aux économies d’énergie qu’il permet de réaliser. Pour les bricoleurs, il est également possible de le construire, de nombreux plans circulant sur Internet. Consultez notre rubrique autoconstruction pour plus d’informations.

Combien vais-je économiser avec un four solaire ?

Le four électrique est un des appareils domestiques les plus gourmands de la maison. Selon cette étude, il consommerait près de 1 000 kWh par an. Avec un kWh à 0,15 €, la facture d’électricité s’élèverait à 150 € par an, rien que pour lui. En utilisant un four solaire 50% du temps, il est possible d’économiser près de 75 euros par année et d’amortir l’investissement qu’il a coûté en 3 ou 4 ans.

Où utiliser un four solaire ?

carte du climatLe rendement de ce cuiseur dépend de l’ensoleillement direct. Faire fonctionner un four solaire est moins évident dans les régions où le ciel est souvent couvert. Toutefois, des passages nuageux ne sont pas totalement rédhibitoires. En effet, cette cuisinière bénéficie d’une grande inertie. Autrement dit, elle refroidit lentement et conserve la chaleur emmagasinée. Donc, dans l’absolu, il est possible de l’utiliser dans le Nord de la France. De plus, la température extérieure n’affecte pas ses performances. On peut utiliser un four solaire en hiver, quand il fait froid, pourvu qu’il y ait du soleil. Ainsi, cet appareil peut atteindre des températures élevées en montagne, quand il y a de la neige. Néanmoins, il est préférable de l’installer à l’abri du vent pour optimiser son rendement.

En résumé

Les fours solaires ouverts permettent rarement d’atteindre des températures élevées (<100°C). En effet, le contact direct de l’air ambiant refroidit très vite la casserole. Néanmoins, vous pourrez pasteuriser des aliments (60°C à 80°C), voire pratiquer la cuisson douce.
La marmite est un élément prépondérant pour le bon fonctionnement du four solaire. Cet accessoire n’est pas un simple récipient. Il va amplifier les performances de l’appareil Choisir une casserole adaptée est donc très important. Lisez notre guide pratique sur le sujet.
La température extérieure n’est pas un frein à l’utilisation du four solaire. Si le ciel est dégagé, il est possible d’obtenir une chaleur intéressante, même quand il fait froid.