This investigation examines mathematical modelling and experimental validation of two types of solar cookers: a box type with tilted intercept area equipped with one external reflector, and a parabolic cooker with a new configuration. Experiments were carried out with the cookers filled with two kilograms of water from 08:00 to 15:00 solar time. During the experiments, temperature gain in the box-type solar cooker was recorded at about 69.8 °C and in the parabolic-type solar cooker at 73.6 °C at the stagnation point. Direct normal irradiation in three distinct study areas was observed and found that it varied from 7.6 to 10 kWh m⁻². Cooking pot placed in parabolic cooker was varied between 130 and 132 °C. Centre and south-east regions of study areas where global irradiation varied from 8 to 8.4 kWh m⁻² were found suitable for box-type solar cooker and cooking pot temperature were found in the range of 100 °C to 105 °C. Mathematical modelling was programmed in MATLAB. The theoretical results were consistent with experiential data for both types of solar cookers. The effectiveness of the two cooker types can be deduced from the maps. It is found the use of the cookers in Northern and Southern regions of the country was not identical. Their suitability for cooking depends on the amount of solar radiations received.

This investigation examines mathematical modelling and experimental validation of two types of solar cookers: a box type with tilted intercept area equipped with one external reflector, and a parabolic cooker with a new configuration. Experiments were carried out with the cookers filled with two kilograms of water from 08:00 to 15:00 solar time. During the experiments, temperature gain in the box-type solar cooker was recorded at about 69.8 °C and in the parabolic-type solar cooker at 73.6 °C at the stagnation point. Direct normal irradiation in three distinct study areas was observed and found that it varied from 7.6 to 10 kWh m^-$². Cooking pot placed in parabolic cooker was varied between 130 and 132 °C. Centre and south-east regions of study areas where global irradiation varied from 8 to 8.4 kWh m^-$² were found suitable for box-type solar cooker and cooking pot temperature were found in the range of 100 °C to 105 °C. Mathematical modelling was programmed in MATLAB. The theoretical results were consistent with experiential data for both types of solar cookers. The effectiveness of the two cooker types can be deduced from the maps. It is found the use of the cookers in Northern and Southern regions of the country was not identical. Their suitability for cooking depends on the amount of solar radiations received.

La conception, le développement et l'évaluation des performances thermiques d'un cuiseur solaire boîte trapèze à surface réceptrice inclinée (CSBSRI) est présenté dans le présent article. Une chaîne d'acquisition de données équipée de divers instruments de mesure est installée pour le contrôle du système. Les profils thermiques des différentes composantes du cuiseur ont été mesurés au site saharien de Ghardaïa pour différentes conditions climatiques durant la saison hivernale et estivale. L'analyse des performances du cuiseur solaire est évaluée au moyen de la puissance de cuisson ajustée, qui ; se situant dans l'intervalle des Normes du Standard de Funk, met le cuiseur réalisé dans la gamme des Standards Internationaux. Les tests expérimentaux entrepris démontrent que le cuiseur proposé, avec une surface d'ouverture inclinée ; améliore considérablement les performances thermiques du cuiseur solaire, il est de ce fait adapté à la cuisson des aliments en été et en hiver où la hauteur du soleil est faible.

Un cuiseur solaire boîte à surface réceptrice inclinée (CSBSRI) a été développé et testé à l’Unité de Recherche Appliquée en Énergies Renouvelables, sous les conditions climatiques de Ghardaïa, Algérie. Les performances thermiques du cuiseur sont analysées selon la procédure internationale de Mullick en termes de deux paramètres (F1, F2), le temps d’ébullition est calculé et la courbe caractéristique de notre cuiseur est également déterminée. En outre, les valeurs de puissance de cuisson sont calculées à partir des tests expérimentaux réalisés suivant le standard international de Funk et représentées en fonction de la différence de température entre l’eau et l’ambiance. Le cuiseur solaire réalisé, permettant une bonne interception des rayons solaires démontre de meilleures performances thermiques comparées à d'autres cuiseurs boîtes existants.

Cet article traite l'importance de l'analyse thermodynamique (second law analysis) afin d’évaluer les performances thermiques des cuiseurs solaires, elle constitue une approche alternative aux méthodes traditionnelles. Un cuiseur solaire de type boîte et de forme trapézoïdale avec surface d'ouverture inclinée (CSBSRI) a été conçu, réalisé et testé expérimentalement à l'Unité de Recherche Appliquée en Energies Renouvelables de Ghardaïa. Par ailleurs, les tests ont été effectués, en considérant le cuiseur rempli avec une quantité d'eau ; durant plusieurs jours du mois de Mai et Juin sous des conditions climatiques de Ghardaïa (32.39 °N, 3.78 °E, 463 m). Le temps de la période expérimentale est de 09:00 à 16:00 heure locale. Un schéma synoptique de la chaîne d’acquisition de données, contenant divers instruments de mesure ; sera dressé. Un ou deux réflecteurs ont été ajoutés au cuiseur afin d'étudier leur effet sur les performances globales. Le temps d’ajustement du cuiseur est effectué manuellement chaque 20 min. Les rendements énergétiques et éxergétiques du cuiseur sont calculés et les paramètres indicateurs des performances du cuiseur sont évalués suivant la méthode de Kumar et al. [1]. Les résultats de cette étude indiquent que le cuiseur solaire développé avec surface d'ouverture inclinée peut améliorer le rendement du système de cuisson d’une manière significative. Une validation des résultats obtenus à partir du système de cuisson par comparaison avec diverses réalisations à travers le monde est aussi effectuée.

Traditional food preparation requires fossil fuel producing pollution which induce to ecosystem’s damage, deforestation and health diseases. Solar cooker such as box type can be one of the solutions of this critical problems. This research paper deal with the temperatures and efficiency mapping of a realized box solar cooker. The cooker is designed with inclined aperture area, tested in Saharan hot climate of Ghardaîa. Several maps are generated by this study for summer and winter clear skies such as global solar radiation and concentrated irradiances. By using Black body temperature equation’s, maps for absorber temperatures are obtained, the efficiency map of the realized cooker is then deduced which allow the determination of the most exploitable areas corresponding to the climatic conditions of Algeria. It is found that the cooker can be used during all the year’s months in south regions of Algerian Sahara. In Sahara center regions, the use of the cooker will be reduced to 10 months (from February to November). The height plain can cook food with this device in all seasons of year accept in winter. However, the littoral regions can use the cooker only for 6 months in summer and spring seasons.