Zrobiłem ten piekarnik solarny szkolny projekt, a oto moje wyniki i informacje o jego budowie krok po kroku.

1. Co to jest piekarnik solarny?


Piekarnik solarny, w odróżnieniu od piekarnika konwencjonalnego, ogrzewany jest za pomocą energii słonecznej. Piece solarne można wykorzystać do podgrzewania potraw, gotowania czy pasteryzowania napojów. Istnieje kilka rodzajów pieców solarnych, takich jak: konwencjonalne piekarniki solarne, panele słoneczne i paraboliczne piece solarne. Zostały wynalezione po raz pierwszy w 1767 roku i nadal są używane w niektórych częściach Afryki, Indii i Chin. Następnie opowiem o budowie takiego pieca własnymi rękami, jego zaletach i wadach.

2. Zalety piekarnika solarnego

Piekarnik solarny ma widoczne zalety. Po pierwsze, nie pochłaniają prądu. Może to zaoszczędzić trochę pieniędzy. Ponadto piece solarne mogą być używane niezależnie od lokalizacji. Po drugie, takie urządzenia nie powodują uszkodzeń środowisko ponieważ nie wymagają użycia prądu.

3. Ograniczenia i wady

Główna wada piekarnik solarny– chodzi o to, że temperatura ogrzewania będzie zależała od projektu i ilości światła słonecznego. Dlatego nie należy go używać w pochmurny dzień – temperatura nie osiągnie wymaganego poziomu. Dodatkowo pogoda ma wpływ na jego działanie. Podczas burzy lub śniegu efektywność korzystania z piekarnika solarnego zostanie znacznie zmniejszona. I wreszcie najbardziej nieprzyjemny fakt jest taki, że jeśli piekarnik solarny nie zostanie prawidłowo zbudowany, może szybko się zepsuć lub gorsze niż to, spowodować oparzenia.

4. Proces produkcyjny

Aby stworzyć mój piekarnik solarny, najpierw przeczytałem instrukcję online, aby uniknąć błędów.
Pierwszą rzeczą, którą zrobiłem, było natryskiwanie czarnej farby przyciągającej ciepło do zwykłego pudełka, aby przyciągnąć ciepło i energię słoneczną. Następnie wziąłem kolejne pudełko, wyciąłem z niego cztery identyczne kwadraty i przykleiłem na nim papier odblaskowy (można użyć folii). Pozostaje tylko przykleić te panele do górnej części głównego pudełka.
Następnie zainstalowałem piekarnik solarny za pomocą metalowy stół i umieściłem w nim srebrną patelnię. Umieściłem tam również termometr do piekarnika. Ułożyłem panele odblaskowe pod niewielkim kątem, tak aby najgorętsze miejsce znajdowało się pośrodku.
Teraz czas na ugotowanie jajecznicy. Rozbiłam jajko na patelni i zamknęłam je Górna część piekarnik, składający się z czterech paneli. Warto także szczelnie przykryć piekarnik folią spożywczą. W ten sposób ciepło wewnątrz pudełka zostanie zatrzymane i umożliwi gotowanie jedzenia.

5. Materiały

  • Szkocka.
  • Arkusze odblaskowe (folia).
  • Kilka kartonów.
  • Metalowa taca lub patelnia.
  • Metalowy stół.
  • Puszka sprayu z czarną farbą.
  • Folia klejąca.
  • Termometr.
  • Jajko.
  • Nożyce.
  • Nóż biurowy.








7. Zdjęcia procesu wynalazczego






8. Zdjęcia procesu gotowania



9. Podsumujmy.

O 12:15 zabrałem się za gotowanie jajecznicy. Nie zwracałam uwagi na temperaturę na termometrze, ale na zewnątrz w tym momencie było około 15 stopni Celsjusza, było pochmurno.
Umieściłem piekarnik solarny na słońcu i upewniłem się, że panele odblaskowe również są skierowane w tę stronę.
O 15:31 temperatura piekarnika wynosiła 65 stopni Celsjusza i nie wzrosła, więc jajko nie było w pełni ugotowane.
Podsumowując, nie mogę powiedzieć, że wynik tego projektu był udany. Spróbuję zmienić trochę konstrukcję mojego piekarnika, na przykład mogę zastąpić folię spożywczą kawałkiem zwykłe szkło lub organiczne (pleksi). Ponieważ folię spożywczą może odpadać w niektórych miejscach. Ponadto wybrałem niezbyt dobry dzień na mój eksperyment - nie było bezpośredniego światła słonecznego z powodu chmur.
Mam nadzieję, że ten artykuł był w stanie pomóc, a jeśli będziesz musiał zbudować piekarnik na energię słoneczną, skorzystasz z moich wskazówek!

Już dawno nasi przodkowie zauważyli, że w upalny, parny dzień słońce nagrzewa wszystko dookoła tak bardzo, że np. na kamieniach nie będzie specjalna praca usmażyć jajko. Poskromiwszy w ten sposób Słońce, ludzie poszli dalej i wymyślili piekarnik solarny, który stał się znacznie skuteczniejszy i funkcjonalny niż gorące kamienie. Piekarnik solarny od dawna jest używany przez ludzi do gotowania w krajach równikowych o gorącym klimacie i możemy powiedzieć, że jeśli tam pojedziesz, taki piec może się przydać.

Piece solarne może mieć najwięcej różnego rodzaju. Występują w różnych rozmiarach – małe piekarniki w formie pudełek lub skrzynek oraz piekarniki wielkości szafek lub dużych szafek z dodatkowy układ soczewki skupiające promienie słoneczne.

Prosty domowy piekarnik solarny

Pomimo różnorodności piekarników solarnych, wszystkie działają w ten sam sposób – gotują lub podgrzewają jedzenie. A słońce się do tego przyczynia. Najbardziej prosta opcja Piekarnik solarny to zwykłe pudełko. Wnętrze takiego pudełka pokryte jest folią odbijającą promienie słoneczne. W pudełku umieszczony jest czarny rondel, który pochłania energię odbitą od folii i bezpośredniego światła słonecznego. Piec solarny jest zadaszony szklana pokrywka. Przez to promienie przenikają do konstrukcji i za pomocą izolacji są tam zatrzymywane. Krawędzie pokrywy pudełka są skierowane w taki sposób, aby odbijały jak najwięcej światła słonecznego na rondelek. Lepiej jest zrobić piec do takiego projektu z metalu.

Aby piekarnik sprawnie gotował jedzenie, warto wybierać dania w czarnej kolorystyce. W przeciwnym razie całe ciepło zostanie odepchnięte od jasnych ścian naczynia. Piec zbierze więcej ciepła, jeśli jego korpus zostanie pokryty izolacją. Biorąc pod uwagę wszystkie zasady, możesz zaprojektować piec, który nagrzeje się do dziewięćdziesięciu stopni. I to wystarczy do gotowania. Oczywiście na takim urządzeniu nie należy gotować skomplikowanego dania, ale można łatwo rozmrozić lub podgrzać wszystko.

Projekt domowego piekarnika solarnego

Kolejny projekt pieca solarnego, który również można łatwo wykonać ze skrawków ziemi.

Tniemy według wzoru z dowolnego pudełka o odpowiednim rozmiarze. Zrobi to pudełko spod kuchenki mikrofalowej lub małego telewizora. Przykryj powstałą strukturę folią. Jeśli w ekstremalne warunki Będą trudności z folią, użyj innych przedmiotów odbijających promienie słoneczne. Następnie ze śmieci powstaje stojak na rondelek lub inny słoik z jedzeniem. Słoik lub rondel powinien być czarny. Umieść rondelek w przezroczystym naczyniu plastikowa torba, które mocno zawiązujemy. Dzięki temu patelnia będzie ciepła. Piec ten jest bardzo lekki i można go łatwo przenosić.

Niewątpliwą zaletą piekarników solarnych jest ich kompaktowość. Instalując taki piec na słońcu, możesz ogrzać kilka naczyń jednocześnie. A z całej energii zajmie tylko tyle ciepło słoneczne. Co więcej, piec niekoniecznie nagrzeje się pod bezpośrednim działaniem promieni słonecznych; czasami wystarczy rozproszone światło.

Wadą piekarnika solarnego jest to, że nie można podgrzać jedzenia po zachodzie słońca. A w ciągu dnia każde danie będzie gotować przez długi czas - kilka godzin. Jeśli jesteś amatorem smażone jedzenie, to piekarnik solarny nie jest dla Ciebie. Oczywiście w naszych szerokościach geograficznych piekarnik solarny nie będzie działał codziennie. :-)

Piece słoneczne mogą mieć również mocniejszy system ogrzewania. Dzieje się tak, gdy używane są lustra lub inne urządzenia, takie jak soczewki skupiające promienie słoneczne. Co więcej, temperatura w takich piekarnikach jest tak wysoka, że ​​można nawet robić ciasta, a woda łatwo się gotuje.

Piece solarne są tanie i łatwe w wykonaniu. Składają się z przestronnej, dobrze izolowanej skrzynki, wyłożonej materiałem odbijającym światło (np. folią), pokrytej szkłem i wyposażonej w zewnętrzny odbłyśnik. Czarna patelnia służy jako absorber, nagrzewając się szybciej niż konwencjonalne aluminium lub ze stali nierdzewnej. Piece solarne można stosować do dezynfekcji wody poprzez doprowadzenie jej do wrzenia. Nawet jeśli tego nie podniesiesz, ale otwórz pokrywkę patelni wodą, lepiej, jeśli patelnia w środku będzie również czarna. Same promienie słoneczne są w stanie zabijać mikroorganizmy, ale jakość takiej dezynfekcji jest gorsza niż gotowanie.

Moc cieplna pieca solarnego

Moc cieplna O piekarniku solarnym decyduje ilość promieniowania słonecznego, robocza powierzchnia absorpcyjna piekarnika (zwykle od 0,25 m2 do 2 m2) i jego sprawność cieplna (zwykle 20-50%). Tabela porównuje typową powierzchnię, wydajność i wartości mocy dla pieca pudełkowego i piekarnika reflektorowego.

Z reguły piece refleksyjne mają znacznie większe rozmiary powierzchnia robocza niż pudełkowe. Dlatego są znacznie mocniejsze i można je gotować więcej wody, przygotuj więcej jedzenia lub przetwórz porównywalne ilości w krótszym czasie. Ale ich sprawność cieplna jest niższa, ponieważ Naczynia schładzają się pod wpływem atmosfery.

Około południa, gdy całkowite nasłonecznienie osiągnie 1000 W/m2, można liczyć na moc cieplną rzędu 50-350 W, w zależności od rodzaju i wielkości pieca. Ilość promieniowania rano i w ciągu dnia jest naturalnie niższa i nie może być w pełni skompensowana przez system śledzenia słońca.

Dla porównania: spalenie 1 kg suchego drewna daje około 5000 W pomnożone przez wydajność cieplną pieca (15% dla kominka pierwotnego i 25-30% dla kominka ulepszonego). kuchenka stosowane w krajach rozwijających się). Moc cieplna faktycznie docierająca do naczynia wynosi zatem 750–1500 W.

Ilość promieniowania słonecznego maleje gwałtownie w czasie pochmurnej pogody i pory deszczowej.

W warunkach braku bezpośredniego promieniowania piekarnik solarny nie nadaje się do niczego innego niż utrzymywanie temperatury ugotowanego jedzenia – ale to też może być bardzo ważne. Wadą piekarników solarnych (niezależnie od ich rodzaju) jest to, że w pochmurne i deszczowe dni (2-4 miesiące w roku w większości krajów rozwijających się) żywność musi być gotowana przy użyciu konwencjonalne środki: na palniku na drewno, gaz lub naftę. Ale to wciąż znacznie mniej niż sześć miesięcy!

Ten piekarnik solarny jest wykonany z materiałów, które są łatwo dostępne i nie są zbyt drogie. Większość użytych materiałów pochodziła z materiałów pochodzących z recyklingu. Używamy go na Węgrzech, w czas letni, w słoneczne i suche dni. Temperatura powietrza wynosi zwykle 30-35 stopni Celsjusza, ale niektóre potrawy można w nim gotować w wyższych temperaturach. niskie temperatury. Pod warunkiem, że na zewnątrz będzie słonecznie!

To nie pierwszy piekarnik solarny, który zbudowaliśmy. Pierwszą z nich wykonaliśmy z tektury budowlanej i użytkowaliśmy ją przez około cztery sezony. Działało prawie tak dobrze jak ten, ale obecny jest nieco bardziej niezawodny i łatwiejszy w użyciu. Nie mam zdjęć projektu tego pieca, ale nie sądzę, żeby to było istotne. Wyjaśnię jak go zbudować i jakich materiałów użyłem, ale wierzę, że jest to możliwe różne warianty projekty i powiem, co moim zdaniem jest ważne, aby to coś zadziałało.

W gorący, słoneczny dzień temperatura w tym piekarniku może osiągnąć 120 stopni Celsjusza. Używaliśmy piekarnika do gotowania wielu potraw, takich jak makaron, ryż, sos do makaronu, zupa, kiełbasa, kurczak, warzywa, farsz, babeczki i inne. Jest to wygodne, ponieważ gotowanie w ten sposób nie wymaga dużego wysiłku. A jeszcze ważniejsze jest to, że gotowanie jedzenia przy użyciu wyłącznie czystej energii słonecznej jest wspaniałe!

Należy pamiętać, że niektóre ilustracje w niniejszej instrukcji pochodzą z wersji kartonowej. Nie mam zbyt wielu zdjęć ulepszonej wersji, a stara wersja demonstruje zasady równie dobrze jak nowa.

Krok 1: Pudełko termoizolacyjne.

Jeden z najważniejsze części Niezbędną do budowy tego pieca (jeśli nie najważniejszą) jest skrzynka o dobrej izolacji termicznej. Nie musi posiadać pokrywy (góra). W naszym przypadku zastosowaliśmy piankowe pudełko, które wcześniej służyło do transportu suchego lodu i okazało się bardzo odpowiednie. Możesz oczywiście użyć innego pudełka z pianki, jeśli możesz je znaleźć, ale jeśli nie, możesz kupić piankę lub inny podobny materiał w lokalnym sklepie z narzędziami i zrobić z niego pudełko. Myślę, że ważne jest, aby pudełko nie było zbyt wysokie, ponieważ będzie trudno odbijać promienie słoneczne, tak aby docierały do ​​naczyń kuchennych na dnie.

Krok 2: Pudełko zewnętrzne.

Pudełko piankowe może nie być zbyt trwałe, dlatego warto zamknąć je w osłonce. Dla niego użyliśmy płyty wiórowe, pozostałości po budowie (nie wiem, jak to się nazywa po angielsku, pewnie jakieś „drewno”, nasze płyty były dość wodoodporne) i zbudowałem całkiem piękny i trwały budynek. Dostarczyłem mu nawet uchwyty ze starego szafka kuchenna aby ułatwić przenoszenie całego piekarnika. Nasz jest zazwyczaj stacjonarny, ale warto rozważyć dodanie kół.


Krok 3: Szklana pokrywa skrzynki izolacyjnej.

Aby zakryć skrzynkę izolacyjną, będziesz potrzebować czegoś, co wpuści światło. Myślę, że wystarczy każdy przezroczysty talerz. W moim przypadku rama plakatowa świetnie skomponowała się z pudełkiem piankowym. Nie trzeba go nawet do niczego przyczepiać, wystarczy po prostu położyć go na wierzchu.


Krok 4: Zawory.

Aby uzyskać odbicie promieni słonecznych wewnątrz skrzynki, potrzebne są zawory. Najważniejszym z nich jest ten tylny. Boczne nie są tak ważne, ale uważam, że są przydatne, aby zapobiec konwekcyjnej utracie ciepła z piekarnika. Rozmiar klap bocznych nie jest bardzo istotny. W moim przypadku jest tak, że dokładnie spotykają się na górze pudełka, gdy jest ono zamknięte. To całkiem dużo. Po zamknięciu każda klapa boczna zamyka się w połowie, jak widać na ilustracjach w kroku 3.

Będziesz także potrzebował czegoś, co będzie pełniło funkcję zawiasu. Wziąłem gumową rurkę i przeciąłem ją wzdłuż, a następnie przymocowałem do korpusu i zaworu, jak widać na zdjęciu. Działa to całkiem nieźle, ale oczywiście są na to inne sposoby. Następnie będziesz potrzebować czegoś, co utrzyma zawory pod spodem właściwy kąt. Znalazłem kilka urządzeń, które trzymają Otwórz okna, i zamontowałem je na korpusie oraz tylnym zaworze, co też widać na zdjęciu. Świetnie się sprawdzają i cieszę się, że do tego zadania nie musiałem kupować nic innego. Klapy boczne opierają się po prostu na bokach klapy tylnej.

Krok 5: Materiał odblaskowy.

Drewno samo w sobie nie odbija wystarczająco promieni słonecznych, dlatego należy zasłonić klapy materiałem odblaskowym. Właśnie je przykryłem folia aluminiowa i działa świetnie. Upewnij się, że masz błyszczącą powierzchnię. Folia aluminiowa ma tendencję do łatwego rozdzierania się w dotyku. Ryzyko to można zmniejszyć, stosując grubszą folię lub coś zupełnie innego. Posiadam srebrną taśmę, która była używana pod panele podłogowe(w celu zabezpieczenia izolacji termicznej) i wkleiłem go w miejscach uszkodzeń folii, a także do klejenia różne arkusze folią, ponieważ rolki nie były wystarczająco szerokie, aby zakryć od razu cały zawór.

Następnie pokryłem wnętrze skrzynki odblaskową izolacją termiczną, którą zwykle stosuje się za grzejnikami. Powinno to zapobiec stopieniu się pudełka z pianką, co może się zdarzyć na skutek ciepła emitowanego przez naczynia kuchenne. Ale to samo w sobie nie wystarczy, dlatego polecam włożyć między spód a naczynie coś jeszcze, co przydaje się również, jeśli nie dysponujecie taką powłoką jak ta, którą ja użyłam. Takim trikiem może być na przykład kawałek płyty gipsowo-kartonowej owinięty folią aluminiową.

Teraz upewnij się, że ustawiłeś tylną klapkę tak, aby odbite światło padało na garnek, patelnię lub cokolwiek, co chcesz podgrzać.


Krok 6: Czarne garnki i patelnie

Aby mieć pewność, że naczynie, w którym gotujesz, pochłonie jak najwięcej ciepła z piekarnika, upewnij się, że jest czarne. Mamy też dużą czarną patelnię, która świetnie się sprawdza oraz metalową patelnię, która pomieści 12 babeczek.

Naprawdę, po prostu upewnij się, że przybory są czarne i użyj podstawki, aby zapobiec dotykaniu gorące dania z dnem piekarnika.


Krok 7: Gotowanie.

Teraz czas coś ugotować. Jak powiedziano wcześniej, w tym piekarniku można ugotować wiele rzeczy, po prostu zacznij i eksperymentuj, to naprawdę fajna zabawa.

Żeby podać kilka przykładów – w tym piekarniku gotujemy makaron i ryż. Możesz to zrobić nawet później w ciągu dnia i nie zajmie to więcej czasu niż w najgorętszej części dnia. A nawet jeśli zajmie to trochę więcej czasu, nie musisz stać przy kuchence – nie wypłynie i nie wykipi. Odkryliśmy, że brązowy ryż był trudny do ugotowania w tym piekarniku, ponieważ zewnętrzna skorupa nie zmiękła tak, jak powinna. Mięso pięknie się piecze w naszym piekarniku, podobnie jak wiele sosów, które możesz przygotować. Warzywa są również dobrze ugotowane.

Używaliśmy go także do pieczenia babeczek. Do tego typu prac ważne jest, aby zacząć wcześniej, aby były już w piekarniku w najgorętszym momencie – zwykle od 13 do 15 godzin, w zależności od tego, gdzie mieszkasz. Babeczki wymagają wysoka temperatura do pieczenia.

Wszystko, co musisz zrobić, aby gotować, to obracać piekarnik solarny co mniej więcej pół godziny, tak aby był skierowany w stronę słońca. Możesz nawet stworzyć system, który automatycznie obraca piekarnik tak, aby podążał za słońcem... Nie próbuj ciągle mieszać ani obracać potrawy i nie wyjmuj zbyt często szyby, bo możesz stracić ciepło. Wreszcie daj jej czas. Gotowanie nie zajmie dużo czasu, chociaż nie będzie tak szybkie jak na zwykłej kuchence. Zaletą tego jest to, że nie musisz wiele robić – wystarczy, że wyjmiesz naczynie na czas.








Krok 8: Uwagi końcowe.

Teraz już wiesz, czego potrzebowałem, aby stworzyć ten piekarnik solarny. Może być oczywiście większy lub prostszy. Jak wspomniano powyżej, moja pierwsza wersja była po prostu pudełko kartonowe, z którego odcięłam jedną z pokrywek, a resztę przykryłam folią aluminiową. Wewnątrz znajdowało się pudełko z pianki, odpowiedniej wielkości, z ramką ze szklaną pokrywką na górze. Zawory utrzymywano w pozycji pionowej za pomocą drążków. Tę wersję możecie zobaczyć na niektórych zdjęciach. Spójrz tylko, co można zrobić bez użycia zbyt wielu nowych materiałów, w przeciwieństwie do podstawowej idei niezawodności.

15 marca 2014r

Na świecie istnieje naprawdę kilka podobnych konstrukcji. Zacznijmy od pieca solarnego we Francji, czyli z Francji.

Piec solarny we Francji został zaprojektowany do wytwarzania i koncentracji wysokich temperatur wymaganych w różnych procesach.

Odbywa się to poprzez wychwytywanie promieni słonecznych i skupianie ich energii w jednym miejscu. Konstrukcja pokryta jest zakrzywionymi lustrami, ich blask jest tak wielki, że nie da się na nie patrzeć, aż do bólu oczu. W 1970 roku wzniesiono ten budynek jako najwyższy odpowiednie miejsce Wybrano Pireneje Wschodnie. I do dziś Piec pozostaje największym na świecie.

Zdjęcie 2.

Układowi lusterek przypisano funkcje reflektora parabolicznego i wysokiego reżim temperaturowy w samym skupieniu może osiągnąć nawet 3500 stopni. Ponadto można regulować temperaturę poprzez zmianę kąta lusterek.

Piekarnik solarny wykorzystujący np zasób naturalny Jak światło słoneczne, jest uważana za niezbędną metodę uzyskiwania wysokich temperatur. A one z kolei są wykorzystywane do różnych procesów. Zatem do produkcji wodoru wymagana jest temperatura 1400 stopni. Tryby testowe materiałów przeprowadzane w warunkach wysokiej temperatury obejmują temperaturę 2500 stopni. W ten sposób testowane są statki kosmiczne reaktor nuklearny.

Zdjęcie 3.

Zatem piekarnik solarny to nie tylko niesamowity budynek, ale także żywotny i wydajny, a jednocześnie uważany za przyjazny dla środowiska i stosunkowo tani sposób na uzyskanie wysokich temperatur.

Układ lusterek działa jak reflektor paraboliczny. Światło skupia się w jednym centrum. A temperatura może osiągnąć temperaturę, w której można stopić stal.

Ale temperaturę można regulować, instalując lustra pod różnymi kątami.

Na przykład do produkcji wodoru wykorzystuje się temperatury około 1400 stopni. Temperatura 2500 stopni – do badania materiałów w ekstremalnych warunkach. W ten sposób sprawdza się na przykład reaktory jądrowe i statki kosmiczne. Ale do produkcji nanomateriałów wykorzystuje się temperatury do 3500 stopni.

Piekarnik Solarny to niedrogi, wydajny i przyjazny dla środowiska sposób na uzyskanie wysokich temperatur.

Zdjęcie 5.

W południowo-zachodniej Francji kwitną winogrona i dojrzewają wszelkiego rodzaju owoce - jest gorąco! Między innymi słońce świeci tu prawie 300 dni w roku, a pod względem liczby pogodnych dni miejsca te ustępują chyba jedynie Lazurowemu Wybrzeżu. Jeśli scharakteryzujemy dolinę w pobliżu Odeyo z punktu widzenia fizyki, wówczas moc promieniowania świetlnego wynosi tutaj 800 watów na 1 metr kwadratowy. Osiem mocnych żarówek. Trochę? Wystarczy, że kawałek bazaltu rozpłynie się w kałuży!

Zdjęcie 6.

- Piekarnik solarny w Odeyo ma moc 1 megawata, a do tego potrzeba prawie 3 tys. metrów powierzchni lustrzanej,– mówi Serge Chauvin, kustosz lokalnego muzeum energii słonecznej. - Ponadto trzeba zebrać światło z tak dużej powierzchni do ogniska o średnicy talerza obiadowego.

Zdjęcie 7.

Przeciwko lustro paraboliczne zainstalowano heliostaty - specjalne płytki lustrzane. Jest ich 63 i mają 180 sekcji. Każdy heliostat ma swój własny „punkt odpowiedzialności” - wycinek paraboli, na który odbija się zebrane światło. Już na wklęsłym lustrze promienie słoneczne gromadzą się w ognisku – tym samym piekarniku. W zależności od intensywności promieniowania (czytaj: przejrzystości nieba, pory dnia i pory roku) można uzyskać bardzo różne temperatury. W teorii – do 3800 stopni Celsjusza, w rzeczywistości okazało się, że było to aż 3600.

Zdjęcie 8.

- Wraz z ruchem słońca po niebie poruszają się także heliostaty,- Serge Chauvin rozpoczyna swoje tournée. - Każdy z nich ma silnik z tyłu i razem są sterowane centralnie. Nie ma konieczności instalowania ich w idealnej pozycji – w zależności od zadań laboratorium stopień w punkcie ogniskowym można zmieniać.

Zdjęcie 9.

Budowę piekarnika słonecznego w Odeyo zaczęto budować na początku lat 60., a oddano do użytku już w latach 70. Przez długi czas pozostał jedyny w swoim rodzaju na świecie, ale w 1987 roku w pobliżu Taszkientu wzniesiono kopię. Serge Chauvin uśmiecha się: „Tak, tak, dokładnie kopia”.

Nawiasem mówiąc, radziecki piec również działa. Prowadzone są na nim jednak nie tylko eksperymenty, ale także wykonywane są zadania praktyczne. To prawda, że ​​​​lokalizacja pieca nie pozwala na osiągnięcie tak wysokich temperatur jak we Francji - w centralnym punkcie uzbeckim naukowcom udaje się uzyskać mniej niż 3000 stopni.

Zwierciadło paraboliczne składa się z 9000 płytek – faset. Każdy z nich jest polerowany, pokryty aluminium i lekko wklęsły dla lepszego ustawiania ostrości. Po wybudowaniu budynku pieca wszystkie skosy zostały zamontowane i skalibrowane ręcznie – zajęło to trzy lata!

Serge Chauvin prowadzi nas na miejsce niedaleko budynku pieca. Razem z nami – grupą turystów, która przyjechała do Odeyo autobusem – strumień miłośników naukowej egzotyki nie wysycha. Kustosz muzeum postanowił pokazać ukryty potencjał energii słonecznej.

- Madame i Monsieur, uwaga!- Chociaż Serge wygląda bardziej na naukowca, bardziej przypomina aktora. - Światło emitowane przez naszą gwiazdę umożliwia natychmiastowe podgrzanie, zapalenie i stopienie materiałów.

Zdjęcie 10.

Zdjęcie 4.

Pracownik pieca solarnego podnosi zwykłą gałąź i umieszcza ją w dużej kadzi z lustrzanego szkła. powierzchnia wewnętrzna. Znalezienie punktu skupienia zajmuje Serge'owi Chauvinowi kilka sekund, a kij natychmiast staje w płomieniach. Cuda!

Podczas gdy francuscy dziadkowie och i ach, muzealnik podchodzi do wolnostojącego heliostatu i przesuwa go na tyle, aby odbite promienie trafiły na mniejszą kopię zamontowanego właśnie tam zwierciadła parabolicznego. To kolejny wizualny eksperyment pokazujący możliwości słońca.

- Madame i Monsieur, teraz topimy metal!

Serge Chauvin umieszcza w uchwycie kawałek żelaza, porusza imadłem w poszukiwaniu ogniska i po znalezieniu go oddala się na niewielką odległość.

Słońce szybko robi swoje.

Kawałek żelaza natychmiast się nagrzewa, zaczyna dymić, a nawet iskrzyć, poddając się gorącym promieniom. W ciągu zaledwie 10–15 sekund wypala się w nim otwór wielkości monety 10 eurocentów.

- Voila!- Serge się cieszy.

Wracając do budynku muzeum, i Turyści francuscy Siedzimy w sali kinowej, żeby obejrzeć film naukowy o działaniu pieca solarnego i laboratorium, dozorca opowiada nam ciekawe rzeczy.

- Najczęściej ludzie pytają, po co to wszystko jest potrzebne,– Serge Chauvin rozkłada ręce. - Z naukowego punktu widzenia zbadano możliwości energii słonecznej i w miarę możliwości zastosowano je w życiu codziennym. Są jednak zadania, które ze względu na swoją skalę i złożoność wykonania wymagają instalacji podobnych do tej. Na przykład, jak możemy symulować wpływ słońca na okładzinę? statek kosmiczny? A może ogrzewanie kapsuły opadającej powracającej z orbity na Ziemię?

W specjalnym ogniotrwałym pojemniku zainstalowanym w centralnym punkcie pieca solarnego można bez przesady odtworzyć takie nieziemskie warunki. Obliczono np., że element okładziny musi wytrzymać temperaturę 2500 stopni Celsjusza – co można sprawdzić eksperymentalnie tutaj, w Odeio.

Dozorca oprowadza nas po muzeum, w którym zainstalowane są różnorodne eksponaty – uczestnicy licznych eksperymentów przeprowadzanych w piecu. Naszą uwagę przykuwa karbonowa tarcza hamulcowa...

- Och, to coś jest z koła samochodu Formuły 1,– Serge kiwa głową. - Jego ogrzewanie w pewnych warunkach jest porównywalne z tym, co jesteśmy w stanie odtworzyć w laboratorium.

Jak wspomniano powyżej, temperaturę w ognisku można kontrolować za pomocą heliostatów. W zależności od przeprowadzonych eksperymentów waha się od 1400 do 3500 stopni. Dolna granica jest wymagana do produkcji wodoru w laboratorium, zakres od 2200 do 3000 służy do testowania różne materiały w ekstremalnych warunkach cieplnych. Wreszcie powyżej 3000 to obszar pracy z nanomateriałami, ceramiką i tworzenia nowych materiałów.

- Piekarnik w Odeyo nie spełnia zadań praktycznych,– kontynuuje Serge Chauvin. - W przeciwieństwie do naszych uzbeckich kolegów nie jesteśmy zależni od siebie działalność gospodarcza i zajmujemy się wyłącznie nauką. Wśród naszych klientów są nie tylko naukowcy, ale także różne działy, np. obronność.

Zatrzymujemy się po prostu przy ceramicznej kapsule, która okazuje się być kadłubem statku bezzałogowego.

- Ministerstwo Wojny zbudowało tutaj, w dolinie niedaleko Odeyo, piec solarny o mniejszej średnicy na własne potrzeby praktyczne,– mówi Serge. - Widać to z niektórych odcinków górskiej drogi. Ale dla eksperymenty naukowe nadal się z nami kontaktują.

Opiekun przy wykonywaniu zadań naukowych wyjaśnia przewagę energii słonecznej nad jakąkolwiek inną.

- Przede wszystkim słońce świeci za darmo,– zgina palce. - Po drugie, górskie powietrze umożliwia eksperymenty w „czystej” postaci – bez zanieczyszczeń. Po trzecie, światło słoneczne pozwala na nagrzanie materiałów znacznie szybciej niż jakakolwiek inna instalacja – w przypadku niektórych eksperymentów jest to niezwykle ważne.

Ciekawe, że piec może działać praktycznie cały rok. Według Serge'a Chauvina optymalnym miesiącem na przeprowadzenie eksperymentów jest kwiecień.

- Ale jeśli zajdzie taka potrzeba, słońce stopi kawałek metalu dla turystów nawet w styczniu,– uśmiecha się dozorca. - Najważniejsze, że niebo jest czyste i bezchmurne.

Jedną z niezaprzeczalnych zalet samego istnienia tego wyjątkowego laboratorium jest jego całkowite otwarcie na turystów. Co roku przyjeżdża tu nawet 80 tysięcy osób, a to znacznie bardziej służy popularyzacji nauki wśród dorosłych i dzieci niż szkoła czy uczelnia.

Font-Romeu-Odeillot to typowe francuskie miasteczko pasterskie. Główną różnicą od tysięcy takich samych jest współistnienie tajemnicy życia codziennego i nauki. Na tle 54-metrowej paraboli lustrzanej widać górskie krowy mleczne. I ciągłe gorące słońce.

Zdjęcie 11.

Zdjęcie 12.

Zdjęcie 13.

Zdjęcie 14.

Przejdźmy teraz do innego budynku.

Czterdzieści pięć kilometrów od Taszkentu, w dzielnicy Parkent, u podnóża Tien Shan, na wysokości 1050 m n.p.m., znajduje się wyjątkowa konstrukcja – tzw. Wielki Piec Słoneczny (BSP) o pojemności jednego tysiąc kilowatów. Znajduje się na terenie Instytutu Nauki o Materiałach NPO „Fizyka-Słońce” Akademii Nauk Republiki Uzbekistanu. Na świecie są tylko dwa takie piekarniki, drugi znajduje się we Francji.

BSP został oddany do użytku w Związku Radzieckim w 1987 roku” – mówi Mirzasultan Mamatkasymov, sekretarz naukowy Instytutu Nauki o Materiałach NPO Physics-Sun, kandydat nauk technicznych. — Na zachowanie tego unikatowego obiektu przeznaczane są środki z budżetu państwa wystarczające fundusze. Znajdują się tu dwa laboratoria instytutu, cztery w Taszkencie, gdzie znajduje się główna baza naukowa, gdzie bada się chemię i właściwości fizyczne nowe materiały. Przeprowadzamy proces ich syntezy. Eksperymentujemy z tymi materiałami, obserwując proces topienia w różnych temperaturach.

BSP to złożony kompleks optyczno-mechaniczny z systemy automatyczne kierownictwo. Kompleks składa się z pola heliostatycznego zlokalizowanego na zboczu góry, które kieruje promienie słoneczne do paraboloidalnego koncentratora, czyli gigantycznego zwierciadła wklęsłego. W ognisku tego lustra powstaje najwyższa temperatura – 3000 stopni Celsjusza!

Zdjęcie 15.

Pole heliostatu składa się z sześćdziesięciu dwóch heliostatów ułożonych w szachownicę. Zapewniają powierzchnia lustra koncentrator ze strumieniem świetlnym w trybie ciągłego śledzenia Słońca przez cały dzień. Każdy heliostat o wymiarach siedem i pół na sześć i pół metra składa się ze 195 płaskich elementów lustrzanych zwanych „fasetami”. Powierzchnia odblaskowa pola heliostatu wynosi 3022 metry kwadratowe.

Koncentrator, do którego heliostaty kierują promienie słoneczne, to cyklopowa konstrukcja o wysokości czterdziestu pięciu metrów i szerokości pięćdziesięciu czterech metrów.

Zdjęcie 16.

Należy zaznaczyć, że zaletą piekarników solarnych w porównaniu do innych typów piekarników jest natychmiastowe osiąganie wysokich temperatur, co pozwala na czyste materiały bez zanieczyszczeń (również dzięki czystości górskiego powietrza). Wykorzystuje się je w przemyśle naftowym i gazowym, tekstylnym i wielu innych gałęziach przemysłu.

Lustra mają określoną żywotność i prędzej czy później zawodzą. W naszych warsztatach produkujemy nowe lustra, które montujemy w miejsce starych. W samym koncentratorze jest ich 10 700, a w heliostatach 12 090. Proces wytwarzania luster odbywa się w instalacjach próżniowych, gdzie na powierzchnię zużytych luster natryskiwane jest aluminium.

Zdjęcie 17.

Fergana.Ru:- Jak rozwiąże Pan problem znalezienia specjalistów, skoro po upadku Unii nastąpił ich odpływ za granicę?

Mirzasułtan Mamatkasymow:- W momencie uruchomienia instalacji w 1987 roku pracowali tu specjaliści z Rosji i Ukrainy i szkolili naszych ludzi. Dzięki naszemu doświadczeniu mamy obecnie możliwość samodzielnego kształcenia specjalistów w tej dziedzinie. Przychodzą do nas młodzi ludzie z Wydziału Fizyki Narodowego Uniwersytetu Uzbekistanu. Ja sama, po ukończeniu studiów, pracuję tu od 1991 roku.

Fergana.Ru:- Kiedy na to spojrzysz okazały budynek, ażurowe konstrukcje metalowe, jakby unosząc się w powietrzu i jednocześnie podtrzymując „pancerz” koncentratora, przywodzą na myśl kadry z filmów science fiction...

Mirzasułtan Mamatkasymow:- No cóż, za mojego życia nikt tutaj nie próbował kręcić filmów science fiction w tak wyjątkowej „scenerii”. To prawda, że ​​\u200b\u200buzbeckie gwiazdy popu przyjeżdżały, aby kręcić swoje filmy.

Zdjęcie 18.

Mirzasułtan Mamatkasymow:- Dzisiaj będziemy topić brykiety prasowane ze sproszkowanego tlenku glinu, którego temperatura topnienia wynosi 2500 stopni Celsjusza. W procesie topienia materiał spływa po pochyłej płaszczyźnie i kapie na specjalną tacę, gdzie formuje się granulat. Wysyłane są do warsztatu ceramicznego zlokalizowanego w pobliżu BSP, gdzie są miażdżone i wykorzystywane do produkcji różnych wyroby ceramiczne, począwszy od małych prowadników nici dla przemysłu tekstylnego po puste w środku kulki ceramiczne wyglądające jak kule bilardowe. Kulki są używane w przemyśle naftowym i gazowym jako pływaki. Jednocześnie parowanie z powierzchni produktów naftowych przechowywanych w dużych pojemnikach na składach ropy zmniejsza się o 15-20 procent. Za ostatnie lata Wyprodukowaliśmy około sześciuset tysięcy tych pływaków.

Zdjęcie 19.

Zajmujemy się produkcją izolatorów oraz innych wyrobów dla przemysłu elektrotechnicznego. Charakteryzują się zwiększoną odpornością na zużycie i wytrzymałością. Oprócz tlenku glinu stosujemy również materiał bardziej ogniotrwały – tlenek cyrkonu o temperaturze topnienia 2700 stopni Celsjusza.

Proces wytapiania monitorowany jest przez tzw. „techniczny system wizyjny”, który wyposażony jest w dwie specjalne kamery telewizyjne. Jeden z nich bezpośrednio przesyła obraz na osobny monitor, drugi na komputer. System umożliwia zarówno obserwację procesu topienia, jak i przeprowadzanie różnorodnych pomiarów.

Zdjęcie 20.

Warto dodać, że BSP wykorzystywany jest także jako uniwersalny instrument astrofizyczny, otwierający możliwość obserwacji nocnego nieba gwiaździstego.

Oprócz powyższych prac instytut przywiązuje dużą wagę do produkcji sprzętu medycznego w oparciu o ceramikę funkcjonalną (sterylizatory), narzędzia ścierne, suszarki i wiele innych. Sprzęt taki z powodzeniem został wprowadzony do placówek medycznych w naszej republice, a także do podobnych placówek w Malezji, Niemczech, Gruzji i Rosji.

W tym samym czasie w instytucie rozwijano instalacje fotowoltaiczne niska moc. Na przykład naukowcy instytutu stworzyli piece słoneczne o mocy półtora kilowata, które zainstalowano na terenie Instytutu Metalurgii Tabbin (Egipt) oraz w Międzynarodowym Centrum Metalurgicznym w Hyderabad (Indie).

Zdjęcie 21.

Zdjęcie 22.

Zdjęcie 23.

Zdjęcie 24.

Zdjęcie 25.

Zdjęcie 26.

Zdjęcie 27.

Zdjęcie 28.

Zdjęcie 29.

Zdjęcie 30.

Zdjęcie 31.

Zdjęcie 32.

Zdjęcie 33.

Zdjęcie 34.

Zdjęcie 35.

Zdjęcie 36.

Zdjęcie 37.

Zdjęcie 38.

Zdjęcie 39.

Zdjęcie 40.

Zdjęcie 41.

Zdjęcie 42.

źródła

http://englishrussia.com/2012/01/25/the-solar-furnace-of-uzbekistan/3/

http://www.epochtimes.ru/content/view/77005/69/

http://victorprofessor.livejournal.com/profile

http://loveopium.ru/rekordy-i-rejtingi/solnechnaya-pech.html

http://tech.onliner.by/2012/07/09/reportage

http://www.fergananews.com/article.php?id=4570

A tutaj jest więcej na ten temat . Oczywiście pamiętajmy też ogólnie o . O tak, ale wiesz Oryginał artykułu znajduje się na stronie internetowej InfoGlaz.rf Link do artykułu, z którego powstała ta kopia -

Lato już nadeszło i już wkrótce jasne słońce będzie palić z całej siły! Czas przypomnieć sobie naukę i zastosowanie energia słoneczna dla Twojego dobra. Jednym z takich zastosowań jest kuchnia solarna.

Wiele krajów rozwijających się gotuje owsiankę bez ognia od setek lat: pierwszy znany piekarnik zasilany energią słoneczną został wykonany przez Szwajcara Horace de Saussure już w 1767 r. (około 250 lat temu)! [nie ona na zdjęciu]

To jest mMożna gotować jedzenie bez spalania paliwa i bez energia elektryczna, ale wykorzystując wyłącznie promieniowanie słoneczne.

Aby to zrobić, musisz skoncentrować promienie słońca, tj. zbierz je wszystkie w jeden punkt, wzmacniając w ten sposób ich efekt wielokrotnie. Zadanie to realizują tzw. koncentratory optyczne, które stanowią wklęsłą powierzchnię lustra.

W tym artykule porozmawiamy o dwóch konstrukcjach piekarników solarnych wykonanych z łatwo dostępnych materiałów, a mianowicie z tektury i folii aluminiowej spożywczej.

Zasadniczo na świecie, korzystając z takich konstrukcji, główny nacisk kładzie się na gotowanie lub dezynfekcję wody bez użycia ognia. Obecnie kuchnie solarne są używane od gorących pustyń Afryki po lasy Kanady.W Republice Białorusi takie kuchnie mogą faktycznie działać przez około 5-6 miesięcy w roku (o ile jasno świeci słońce).

Model 1. Kuchnia solarna „Płyta paraboliczna”

Ta konstrukcja to konwencjonalne zwierciadło wklęsłe, które zbiera promienie w swoim ognisku. Osiągnięcie idealnej geometrii takiego lustra wcale nie jest konieczne, ponieważ w centrum uwagi zwykle znajduje się bardzo duża patelnia.

Szczególną cechą takich kuchni jest wysoka „docelowa” temperatura ogrzewania. Te. Jest wygodny w użyciu, gdy trzeba szybko ugotować stosunkowo niewielką ilość jedzenia, jak na zwykłej kuchence.

Wadami tej konstrukcji są: konieczność monitorowania słońca (lustro trzeba obracać mniej więcej raz na pół godziny) oraz możliwość poparzenia oczu i dłoni w przypadku nieostrożnego obchodzenia się.

Pomimo pozornej złożoności wykonania odbłyśnika, jest on również bardzo prosty i można go wykonać z tektury i folii. Przykład i kolejność montażu jednej z opcji pokazano na poniższych rysunkach.


Obrazek 1. Formularz ogólny lustro paraboliczne pieca.


Rysunek 2. Odcięcie jednego z płatków. Razem 12 szt.


1) Płatki tektury łączy się najpierw wzdłuż dłuższego boku.
2) Następnie podłącz wewnętrzna część tak powstałą płytkę koncentratora uformuj w pierścień i przykryj od wewnątrz folią.

3) Przymocuj podstawę drutem lub liną.

4) Oto co się dzieje w rezultacie (widok z zewnątrz i od wewnątrz).

Aby to zrobić, wykonujemy 4 otwory w dnie naszego pieca. Przez te otwory wkładamy patyczki o długości 35 cm.

Następnie na włożone patyczki przyklejamy kawałki tektury dla dodatkowej sztywności. Dobrym pomysłem byłoby również owinięcie końcówek pałeczek gumką lub drutem, aby zapobiec ich wyskakiwaniu.

Następnie przykręcamy dwa kolejne drążki od wewnątrz za pomocą drutu. Okazało się, że jest to stojak na patelnię.

Nasza kuchnia solarna jest gotowa! Możesz rozpocząć testowanie.

Model 2. Model panelowy kuchni solarnej

Ten piec solarny jest sprzedawany w sklepie za 86 dolarów.


Powiemy Ci, jak samemu zrobić taki piec, wydając nie więcej niż 2 dolary.

Schemat panelu Piec solarny jest najprostszą konstrukcją i jest koncentratorem lustrzanym składającym się z kilku płaskich paneli lustrzanych i patelni, która jest izolowana termicznie od otaczającego powietrza zwykłą plastikową torbą.

Poniżej wzór jednej ze sprawdzonych konstrukcji takich pieców. Przypomnę, że jako lustro służy zwykła tektura z podklejoną z jednej strony folią aluminiową.


Wzór lustrzany do panelowego piekarnika solarnego.


Cechą szczególną tego projektu jest możliwość złożenia go w zwartą bryłę o wymiarach około 33x33 cm.

Schemat składania.


A tak wygląda piec po skończeniu.

Premia: Szczegółowe instrukcje wideo dotyczące tworzenia piekarnika słonecznego



Ten artykuł jest również dostępny w następujących językach: tajski

  • Następny

    DZIĘKUJĘ bardzo za bardzo przydatne informacje zawarte w artykule. Wszystko jest przedstawione bardzo przejrzyście. Wydaje się, że włożono dużo pracy w analizę działania sklepu eBay

    • Dziękuję Tobie i innym stałym czytelnikom mojego bloga. Bez Was nie miałbym wystarczającej motywacji, aby poświęcić dużo czasu na utrzymanie tej witryny. Mój mózg jest zbudowany w ten sposób: lubię kopać głęboko, systematyzować rozproszone dane, próbować rzeczy, których nikt wcześniej nie robił i nie patrzył na to z tej perspektywy. Szkoda, że ​​nasi rodacy nie mają czasu na zakupy w serwisie eBay ze względu na kryzys w Rosji. Kupują na Aliexpress z Chin, ponieważ towary tam są znacznie tańsze (często kosztem jakości). Ale aukcje internetowe eBay, Amazon i ETSY z łatwością zapewnią Chińczykom przewagę w zakresie artykułów markowych, przedmiotów vintage, przedmiotów ręcznie robionych i różnych towarów etnicznych.

      • Następny

        W Twoich artykułach cenne jest osobiste podejście i analiza tematu. Nie rezygnuj z tego bloga, często tu zaglądam. Takich powinno być nas dużo. Napisz do mnie Niedawno otrzymałem e-mail z ofertą nauczenia mnie handlu na Amazon i eBay. Przypomniałem sobie Twoje szczegółowe artykuły na temat tych zawodów. obszar

  • Miło też, że próby eBay’a zmierzające do rusyfikacji interfejsu dla użytkowników z Rosji i krajów WNP zaczęły przynosić efekty. Przecież przeważająca większość obywateli krajów byłego ZSRR nie posiada dobrej znajomości języków obcych. Nie więcej niż 5% populacji mówi po angielsku. Wśród młodych jest ich więcej. Dlatego przynajmniej interfejs jest w języku rosyjskim - jest to duża pomoc przy zakupach online na tej platformie handlowej. eBay nie poszedł drogą swojego chińskiego odpowiednika Aliexpress, gdzie dokonuje się maszynowego (bardzo niezgrabnego i niezrozumiałego, czasem wywołującego śmiech) tłumaczenia opisów produktów. Mam nadzieję, że na bardziej zaawansowanym etapie rozwoju sztucznej inteligencji wysokiej jakości tłumaczenie maszynowe z dowolnego języka na dowolny w ciągu kilku sekund stanie się rzeczywistością. Póki co mamy to (profil jednego ze sprzedawców na eBayu z rosyjskim interfejsem, ale z angielskim opisem):
    https://uploads.disquscdn.com/images/7a52c9a89108b922159a4fad35de0ab0bee0c8804b9731f56d8a1dc659655d60.png