Posso cucinare con i pannelli solari fotovoltaici?

Tre miliardi di persone fanno ancora affidamento sulla cucina tradizionale a base di biomasse. Sono vulnerabili alla salute e ai rischi di incendio e aumenta anche il riscaldamento globale. Di conseguenza, la cucina solare è di interesse globale. Sfortunatamente, le cucine solari termiche necessitano della luce solare diretta, quindi vengono utilizzate solo all’aperto. Sono scomode, essendo relativamente incontrollabili. Ma è possibile cucinare usando pannelli solari fotovoltaici, il cui prezzo è oggi piuttosto basso.

Come bollire l’acqua per cucinare con un pannello fotovoltaico

Se vuoi cucinare con i pannelli solari, tieni presente che 1000 Watt di energia fanno bollire un litro d’acqua in 6 minuti. Se vuoi cucinare con pannelli solari da 1000 watt, è comunque costoso. Ma se isoli la camera della cucina puoi far bollire un litro d’acqua in un’ora o in una giornata cuocendo 6 kg di cibo usando solo un pannello solare da 100 Wp. Non usi inverter né batterie.

Se però uso un elettrodomestico da cucina da 1000 watt, solo per 30 minuti e uso la batteria è così che consumo solo 300 watt e se uso un pannello da 100 watt posso produrre 300 watt al giorno o più. In questo caso, in teoria non ho più bisogno di gas (per l’acqua calda sanitaria posso usare un pannello solare termico) perché non cucino più di 30 minuti al giorno ed è sufficiente un sistema da 100 Wp.

Chi vuole percorrere la strada del cucinare con un solo pannello fotovoltaico farebbe bene ad adottare una tecnologia di cottura costituita da un pannello solare direttamente collegato ad un riscaldatore elettrico all’interno di una camera ben coibentata. In questo modo, il calore prodotto verrà sfruttato al massimo e si potrà anche raggiungere una temperatura della pentola più elevata.

Non sorprende che non ci siano molte informazioni disponibili su quanta energia elettrica è necessaria per cucinare i pasti. Quindi il prossimo approccio migliore è cucinare effettivamente alcuni pasti e misurare il consumo di energia. Tutti i pasti qui descritti sono stati cucinati su un piano cottura a induzione:

• Bollire due litri d’acqua – 0,23 kWh (efficienza 82%)
• Cucinare due tazze di riso con quattro tazze d’acqua – 0,20 kWh
• Maiale e melanzane saltate in padella asiatica con riso – 0,51 kWh.

Un piatto tipico richiede un breve periodo di cottura ad alta potenza (per portare l’acqua a ebollizione) e poi un lungo periodo di bollitura a bassa potenza.

Uno studio ha suggerito che una famiglia di quattro persone utilizzerebbe un minimo di 1,2 kWh al giorno per cucinare i pasti: questo potrebbe essere vero, specialmente per i pasti senza carne, o almeno quelli che non richiedono lunghi tempi di stufatura. Tuttavia, 2 kWh al giorno per cucina, illuminazione, ricarica di telefoni cellulari e usi vari sono una stima prudente.

I segreti della cucina con l’energia solare fotovoltaica

Il percorso indiretto della cucina elettrica fotovoltaica non è così folle. Con un’efficienza del 18-19% per i pannelli fotovoltaici disponibili in commercio, l’uso del fotovoltaico solare per cucinare (riscaldamento) attira critiche immediate sul fatto che si tratta di un modo di cucinare altamente inefficiente.

Sebbene questo argomento non possa essere ignorato, la cucina basata sul fotovoltaico ha i suoi pregi, sia tecnologici che economici, se progettato e integrato correttamente con i sistemi fotovoltaici. Con il calo del prezzo del solare fotovoltaico, sembra sempre più interessante utilizzare il solare fotovoltaico come fonte di energia per cucinare in modo pulito e rispettoso dell’ambiente.

Poiché la potenza disponibile è bassa, è importante mantenere la dispersione termica al minimo. L’isolamento del fornello e delle pentole è importante per mantenere basso il consumo di energia per cucinare. Risulta utile anche un luogo di appoggio coibentato per le pentole una volta tolte dal fornello in modo che la cottura lenta possa continuare. Se la dispersione di calore è contenuta correttamente, è possibile cucinare con una fonte di potenza bassa, inferiore a 500W.

Il suo slogan è “Il calore non cuoce, è la temperatura che cuoce” per attirare l’attenzione sul fatto che il mantenimento della temperatura all’interno del fornello e della pentola è importante per una cottura efficiente dal punto di vista energetico. Un prototipo di fornello elettrico solare è stato progettato, fabbricato e testato cucinando cibi diversi. Nel fornello prototipo è stata raggiunta un’efficienza dell’87% e se ne vedono i risultati sui tempi di ebollizione dell’acqua.

I risultati sperimentali vengono dimostrano che cucinare è possibile utilizzando molta meno energia di quanto si pensi di solito. In effetti, un’ analisi dei costi ha dimostrato che una cucina di questo tipo può essere conveniente, costando meno di 10 euro al mese, in aree fuori rete se collegata a un sistema solare domestico adeguatamente progettato o ad un paio di pannelli fotovoltaici in giardino o sul tetto.

È molto economico se non si usa la batteria, anche se questo significa cucinare solo alla luce del sole. In caso di cottura, il backup della batteria è utile in quanto il tempo potrebbe non essere sempre soleggiato o, in alternativa, il sistema di cottura potrebbe avere la raccolta multimodale aggiungendo un fiume o una turbina eolica. Sono ora disponibili dispositivi a “elica su una corda” a bassissimo costo per collocarli nel ruscello locale e per esempio si possono acquistare turbine eoliche per escursionisti.

Cucinare con il fotovoltaico e un fornello a induzione

Un fornello solare fotovoltaico cucina il cibo giorno e notte utilizzando il riscaldamento a induzione alimentato dall’elettricità dei pannelli solari fotovoltaici immagazzinata nelle batterie.

Il fornello solare fotovoltaico è progettato per utilizzare la luce solare per cucinare tutti i tipi di cibo tipicamente consumati dalle persone, a qualsiasi ora del giorno e della notte. Utilizza anelli a induzione per riscaldare la padella / pentola, il che significa che può essere utilizzato per cucinare in ambienti interni e può raggiungere temperature superiori a 160 °C, rendendolo in grado di essere utilizzato per cucinare tutti i tipi di cucina tipica italiana o internazionale.

Il sistema è in grado di fornire 3 kWh di energia sufficiente per cucinare 3 pasti al giorno per una famiglia di 5 persone. È alimentato da 4 pannelli solari fotovoltaici che forniscono complessivamente 1 kW di potenza, con 4 batterie al piombo (accumulo totale 7 kWh) per consentire di cucinare di notte e fornire un giorno di backup in caso di pioggia o cielo coperto. Dispone di 2 piani cottura a induzione da 1000 W e fornello resistivo da 500 Watt (opzionale).

I fornelli a induzione disponibili sul mercato funzionano a 230V Corrente Alternata. All’interno del fornello a induzione, l’alimentazione da 230 V AC viene convertita in alimentazione CC da 325 V, che viene quindi convertita in alimentazione AC ad alta frequenza (HFAC) da 20 kHz. Questa potenza HFAC induce una corrente parassita nel cuore del fornello, che è responsabile della generazione di calore.

Un ulteriore vantaggio di questa soluzione è che l’energia elettrica immagazzinata può alimentare anche altri apparecchi elettrici. I sistemi solari di livello commerciale sono in grado di soddisfare questi requisiti e potrebbe essere una questione di tempo prima che questi sistemi siano disponibili per le dimensioni dell’unità familiare.