Die thermische Solarenergie ist unter den erneuerbaren Energiequellen eine der vielversprechendsten Alternativen zum Verbrauch stark umweltbelastender fossiler Brennstoffe. Unter den Anwendungen erweist sich das solare Kochen als eine der attraktivsten Möglichkeiten, diese Art von Energie zu nutzen. In der vorliegenden Studie wurden verschiedene Arten von Solarkochern mit und ohne Speichersystem entworfen und getestet: ein hocheffizienter Solarkasten-Kocher (SBC), ein Konzentratorkocher (CC), zwei Prototyp-Panelkocher (PSC) und ein Solarkasten-Kocher (SBC) mit mittlerem Wirkungsgrad, der mit einem thermischen Speicher auf der Basis von Phasenwechselmaterialien (PCM) ausgestattet ist. Für letzteren wurde eine umfangreiche Versuchskampagne durchgeführt, um die ausgewählten PCMs thermophysikalisch und hinsichtlich ihrer thermischen Stabilität zu charakterisieren. Die Analyse ergab, dass die Zuckeralkohole (SA) für den Einsatz als PCM in Solaröfen für Anwendungen im niedrigen bis mittleren Temperaturbereich (80-250 °C) geeignet sind. Der hocheffiziente SBC hat ein Konzentrationsverhältnis von 11.57. Er besteht aus einer Kochkammer, einer verglasten oberen Abdeckung und einer doppelten Reihe von reflektierenden Spiegeln. Der Prototyp ermöglicht sowohl eine azimutale als auch eine zenithale manuelle Ausrichtung. Es wurden Tests ohne Belastung durchgeführt, um die Höchsttemperatur zu ermitteln, die der Kocher erreichen kann, und es wurden Belastungstests mit Wasser und Erdnussöl in verschiedenen Konfigurationen durchgeführt: mit einem oder zwei Aluminiumtöpfen, schwarz lackiert oder unlackiert. Der Kocher war in der Lage, 1 kg Wasser in etwa 11 Minuten zum Sieden zu bringen und das Erdnussöl in etwa 41 Minuten auf eine Temperatur von 220 °C zu bringen. Der CC, genannt Heliac, hat ein Konzentrationsverhältnis von 40.97. Er besteht im Wesentlichen aus einer Holzgitterstruktur, an der zwei unterschiedlich große Holzkonstruktionen befestigt sind: eine mit der größeren Fresnellinse und eine kleinere mit der reflektierenden Oberfläche. Die Belastungstests wurden mit Wasser und Silikonöl als Testflüssigkeit durchgeführt. Der Kocher war in der Lage, 3 kg Wasser in etwa einer halben Stunde auf 90 °C zu erhitzen und 3 kg Silikonöl in weniger als einer Stunde auf 170 °C zu bringen. Bei den beiden hergestellten PSC handelt es sich um den Newton bzw. den Kimono. Ersterer besteht im Wesentlichen aus einer prismenförmigen, verglasten Kochkammer und zwei Systemen von Reflexionsflächen, einer größeren primären und einer kleineren sekundären. Durch Änderung der Neigung der beiden reflektierenden Flächen kann die Geometrie des Geräts variiert werden. Es wurden Tests ohne Last und mit Last durchgeführt, wobei Wasser und Glyzerin als Testflüssigkeiten verwendet wurden. Während der Versuchskampagne wurden zwei identische Prototypen getestet, von denen der eine windgeschützt und der andere nicht windgeschützt war, um festzustellen, wie stark dieser Umweltparameter die endgültige Leistung beeinflusst. Beide Geräte waren in der Lage, eine Stagnationstemperatur von 137 °C zu erreichen. Das windgeschützte Gerät war in der Lage, 2 kg Wasser in etwa 2 Stunden auf eine Temperatur von 90 °C und 2 kg Glyzerin in etwa 3 Stunden auf eine Temperatur von 110 °C zu bringen. Diese Zeiten waren bei dem ohne Windschutz getesteten Gerät etwas länger. Der Kimono besteht aus Acrylplatten, die miteinander verbunden und mit einer reflektierenden Folie überzogen sind. Der Prototyp wurde parallel zu drei anderen Paneelgeräten zu drei verschiedenen Jahreszeiten in Leerlauf- und Wasserlasttests getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Kimono in allen drei Testperioden zu den leistungsfähigsten Prototypen gehört, mit einer Wassererwärmungszeit bis zum Siedepunkt von 1.74 Stunden. Der SBC mit mittlerem Wirkungsgrad hat ein Konzentrationsverhältnis von 4.08. Er besteht hauptsächlich aus einer Kochkammer aus verzinktem Stahl, einer Glasabdeckung und einem System aus 8 Spiegeln in zwei verschiedenen Formen. Es wurden Tests ohne Last und Tests mit Last mit Wasser und Silikonöl als Testflüssigkeiten durchgeführt. In diesem Fall wurde auch der Beitrag bewertet, den der Einbau eines auf Phasenwechselmaterialien basierenden Speichersystems in die Kochkammer zum Gesamtsystem leisten würde. Als PCMs wurden Erythritol und Xylitol ausgewählt. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die Abkühlzeiten von 1.5 kg Silikonöl in dem gewählten Temperaturbereich von 125 bis 100 °C um 350% erhöhten, wenn sie mit dem TES auf Erythritol-Basis getestet wurden, als wenn sie allein getestet wurden. Im Gegensatz dazu verlängerte sich die Abkühlzeit der gleichen Masse Silikonöl im flüssigen Temperaturbereich von 110-80 °C um 346%, wenn sie mit dem TES auf Xylitol-Basis getestet wurde, das mit einem Handrührer ausgestattet war, um die Keimbildung des Materials zu stimulieren, als wenn sie allein getestet wurde. Die experimentellen Daten des letztgenannten Geräts wurden zur Validierung des mathematischen Modells verwendet, das speziell zur Simulation der thermodynamischen Leistung des Geräts entwickelt wurde. Die Ergebnisse des Modells stimmen sehr gut mit der Realität überein, da es die Temperatur von Wasser und Silikonöl in der Erhitzungsphase der ausgewählten Tests mit einer durchschnittlichen Abweichung von den experimentellen Daten von 3% bzw. 8% simuliert.