En solkokare omvandlar solljus till värmeenergi som behålls för matlagning. Solljus är "bränslet".
Flera ingenjörer och gör-det-själv-entusiaster har designat bokstavligen hundratals olika typer av solkokare; från enkla konstruktioner som solar bowlingugn till mer komplicerade sådana som parabolisk korg och plåtburk solspis . Detta omfattande utbud av alternativ gör det svårt att standardisera och utvärdera solkokare, men några kritiska faktorer måste uppfyllas för att en design ska bli framgångsrik, av vilka några listas nedan:
- Kostnad – måste vara tillräckligt billig för att kunna genomföras på landsbygden.
- Bekvämlighet - kan byggas av lättillgängliga lokala material på kort tid, samtidigt som de är lätta.
- Säkerhet - uppvärmt område måste vara väl skyddat och inga delar får sticka ut.
- Effektivitet – hur lång tid tar det att laga maten?
- Vindmotstånd - måste vara tillräckligt robust för att inte påverkas av lätt till måttlig vind.
- Uppvärmningskapacitet - tillräcklig uppvärmningskapacitet baserat på dess användning ( vattenpastörisering kontra matlagning) .
- Hållbarhet - reparationer bör vara sällsynta och lätta att utföra.
- Enkel instruktioner.
Kraven för solmatlagning är mycket enkla. Du måste kunna placera solspisen på en plats som får sol i flera timmar och vara skyddad från hård vind. Solkokare fungerar uppenbarligen inte på natten eller på mycket molniga dagar. Solljuset absorberas på mörka ytor som värms upp. Mat lagas bäst i mörka, grunda, tunna metallgrytor med mörka, tättslutande lock för att hålla in värme och fukt. För att behålla värmen som skapas när den svarta grytan absorberar solens strålar behövs någon form av genomskinlig täckning. Detta kan vara så enkelt som en genomskinlig plastpåse eller så komplicerat som evakuerade flera lager av glas. En metod för att påskynda tillagningsprocessen är att använda reflektorer för att öka koncentrationen av solljus på din samlare.
Innehåll
Utvecklingsbehov
Matlagning i utvecklingsländer görs vanligtvis på öppen eld med biomassa som ved, träkol och fotogen. Denna process leder oundvikligen till överdriven avskogning i dessa landsbygdsregioner samt avsevärt ökade CO 2 -utsläpp. Individer i dessa utvecklingsregioner lider också av luftvägsinfektioner på grund av betydande rökinandning.
Omkring 5 miljoner barn i utvecklingsvärlden dör varje år av luftvägssjukdomar och ytterligare 5 miljoner beräknas dö av sjukdomar som är förknippade med förorenat dricksvatten. [2] Dessa siffror kan hoppas på att delvis minskas med hjälp av solenergiteknik.
Solkokare arbetar utifrån den grundläggande principen att solljus omvandlas till termisk energi som bibehålls och används för matlagning utomhus, och har den mest positiva inverkan i soliga, bränslesnåla regioner i världen. En optimistisk uppskattning säger att matlagning med solenergi kan orsaka en potentiell minskning av vedförbrukningen med 36 %, vilket motsvarar cirka 246 miljoner ton ved varje år, vilket resulterar i en nettokompensation för växthusgaser på nästan 140 miljoner ton per år. [3]
Figur 1 visar vilka processer som sker över en temperaturfördelning på 135 grader Celsius.
Regionala hänsyn
Ungefär 600 000 solspisar används i Anderna, Tibet, Nepal, Mongoliet och delar av Kina och uppskattningsvis 1,5 miljoner runt om i hela världen, även om denna siffra är preliminär och ännu inte har bekräftats om dess exakthet. [5] [6] Den största framgångssagan har dock varit i byar i Indien.
Solmatlagning kan vara lämplig för en region om:
- Mestadels soliga dagar under flera månader på året.
- Utomhusutrymme tillgängligt som förblir solbelyst i flera timmar och skyddat från hårda vindar.
- Lokala matlagningsbränslen är dyra eller svåra att få tag på.
På grund av det överflöd av solljus i Asien, Afrika och Australien kan dessa regioner dra stor nytta av användningen av solkokare som illustreras i figur 2.
Förutom soligare klimat som drar nytta av solenergiteknik, kommer platser med mindre blåsigare förhållanden att kunna använda solkokare mycket mer effektivt. I blåsigare områden kan det vara lämpligare att introducera tyngre solkokare, men detta kan leda till högre kostnadskonsekvenser och längre tillagningstider om tjockare baser konstrueras, eftersom ytterligare råmaterial skulle behövas. Ett annat grovt men billigare alternativ skulle vara att placera stora stenar eller tegelstenar runt spisen för att stabilisera den i vinden.
Hur man gör en solspis
En solkokare är en anordning som använder energin från solen för att laga mat. Det är ett enkelt, miljövänligt och billigt alternativ till att använda en traditionell spis eller ugn. Här är en guide för hur man gör en solfångare:
- Samla material: Du behöver några grundläggande material för att bygga din solspis. Dessa inkluderar kartong, aluminiumfolie, lim, sax, en svart kruka och ett genomskinligt plastark.
- Klipp ut kartongen: Klipp ut fyra kartongbitar i form av ett parallellogram. Sidorna ska vara cirka 1 fot långa och toppen och botten ska vara cirka 6 tum långa.
- Sätt ihop spisen: Limma ihop kartongbitarna till en lådform, med aluminiumfolien på insidan. Se till att folien är slät och fri från rynkor, eftersom detta hjälper till att reflektera solens strålar.
- Täck toppen med plast: Skär en bit av genomskinlig plastduk som är något större än toppen av lådan. Limma den på plats, se till att den är spänd och fri från rynkor.
- Placera grytan i spisen: Placera den svarta grytan i mitten av spisen. Grytan ska vara helt inne i spisen, med locket på.
- Laga din mat: Lägg din mat i grytan och stäng locket. Placera spisen i direkt solljus, se till att vinkla den mot solen när den rör sig över himlen. Solens strålar kommer att reflekteras av aluminiumfolien och koncentreras på grytan och laga maten inuti.
- Justera spisen efter behov: Om solen står för lågt på himlen eller om det är molnigt kan du behöva justera spisen för att säkerställa att den får tillräckligt med solljus. Du kan göra detta genom att luta spisen eller flytta den till en soligare plats.
Med dessa enkla steg kan du enkelt göra din egen solkokare och börja njuta av läckra, sollagade måltider.
Mönster
Solkokare är solkoncentratorer där precision och effektivitet har offrats för enkel konstruktion och användning av lättillgängliga material. Oexakta geometrier som fortfarande tillåter vattenkokning eller brödbakningstemperaturer används. Några beräkningar som är relevanta för designen av solkokare med paraboloidala reflektorer finns på sidan försolrelaterade beräkningar .
Det finns ett helt spektrum av Solar Cooker-designer, var och en med sina egna unika kostnader, fördelar och optimala förhållanden. Några exempel...
Solpanelsspis: Helt enkelt en uppskuren låda med folie limmad på sidorna. Exempelprojekt: Mekanisk matematiker för paraboloider
Solar Box Cooker: Glaspanel skapar växthuseffekt. Exempelprojekt: Forskningsprojekt för sollådspis
Solar Basket Cooker: En kulturellt lämplig Solar Box Cooker. Exempelprojekt: Willow Basket Parabolic Solar Cooker
Solar Satellite Cooker: Den paraboliska formen fokuserar solljuset på en enda punkt. Exempelprojekt: Papasan stol solspis
Parabolic Solar Cooker: Monteras av barn med hjälp av matematiska formler. Exempelprojekt: Hur man gör en solugn för barn (Locally Delicious)
Solar Paraply Cooker: Paraplyer är ofta koniska, men kan komma väldigt nära en parabel. Exempelprojekt: Hur man gör en "Sunbrella" solspis
Solar Tire Cooker: En återvunnen svart däcksmörgås för massor av isolering och sparsamhet
Solar box spis
Även om hundratals innovativa design för solspisar har uppfunnits, ges sollådspisen största hänsyn på grund av dess utbredda globala användning, särskilt i utvecklingsländerna.
En sollådspis är i grunden en stor låda med glaslock som ska fungera som ugn. Värmeförlusterna över en större yta kommer emellertid delvis att kompensera för den ytterligare vinsten genom att ha en större värmeuppsamlande yta. Det som vanligtvis görs för att kompensera för detta är att ett glaserat ytskydd och reflektorer används för att öka den skenbara kollektorarean. Dessa reflektorer kan tillverkas av en mängd olika material och deras primära syfte är att reflektera solljus genom glasmaterialet och in i matlagningsutrymmet inuti lådan.
Lådspisen består av någon typ av värmefångande hölje, som vanligtvis har formen av en låda av isoleringsmaterial med en sida av lådan försedd med ett transparent medium, såsom glas eller plast. Detta gör att spisen kan utnyttja växthuseffekten och infallande solstrålning lagar maten i lådan. Det isolerande materialet gör att tillagningstemperaturerna når liknande nivåer under kalla och blåsiga dagar som under varma dagar, samt har en extra fördel att blockera eventuella läckage som potentiellt kan sippra igenom och skada spisen. En mörk kokgryta rekommenderas för matlagning eftersom den absorberar maximal värme och tillåter högre tillagningstemperaturer. [8]
En bra tumregel som indikerar när solen står tillräckligt högt på himlen för att möjliggöra effektiv matlagning är när längden på ens skugga på marken är kortare än den personens höjd.
Parabolisk solspis
En parabolisk solkokare är i huvudsak en solenergikoncentrator som används för att laga mat eller pastörisera vatten. Paraboliska mönster har använts i århundraden. Idén att koncentrera ljus med hjälp av böjda speglar utvecklades av grekerna, aztekerna, inkaorna, romarna och kineserna. Inkafolket använde brons och guld för sina speglar och de byggde strukturer som var flera våningar höga. Denna teknik verkar ha dykt upp ungefär samtidigt för var och en av civilisationerna.
Det finns många mönster och modeller för paraboliska solkokare. Vissa är gjorda med lokalt insamlat skrotmaterial medan andra tillverkas av mycket bearbetade, hållbara men dyrare material. Här är länkar till och foton av ett antal paraboliska solkokare.
Solar tratt
En soltratt är grunden för många solenergidesigner. I den leds ljus av platta reflektorer till en kastrull eller annan yta som ska värmas upp som är placerad i trattens andra ände. Detta skiljer sig från design där grytan sitter mellan solen och reflektorerna, som i de flesta parabolspisar. En soltratt är den platta versionen av den mer idealiserade Compound Parabolic Concentrator.
Sammansatta paraboliska koncentratorer
Compound parabolic concentrators (CPC) är en klass av koncentratorer som består av roterade paraboliska sektioner som har en koncentrationsfaktor för plana mottagare som är den termodynamiska gränsen: 1/sin(θa) där θa är hälften av vinkeln inom vilken reflektorerna rikta allt ljus som faller in på bländaren ner till mottagaren. Sammansatta paraboliska koncentratorer (CPC) kan vara tillägg till solvattenberedare, solvattenpasturisatorer och solkokare. CPC:er kan öka produktionen av dessa enheter tillsammans med deras effektivitet genom att koncentrera solljuset för att göra enheten mer effektiv.
Nyligen har forskning visat att genom att inkorporera sammansatta paraboliska koncentratorer (CPC) för att öka ljusinsamlingen av en solcellsdestillator [9] och en solvattenpastöriserare [10] kan effektiviteten och genomströmningen förbättras.
Integrerad matlagning
Integrerad matlagning kombinerar användningen av:
- En lämplig solkoksmodell närhelst solen skiner;
- En kokare med behållen värme (hölkorg eller eldfri spis) för att förlänga tillagningstiden och hålla maten varm i 3-4 timmar efter tillagning; och
- En förbättrad spis (dvs. effektiv spis) för användning när det inte finns tillräckligt med solsken.
Alternativa användningsområden
Förutom matlagning kan dessa enheter användas för andra ändamål. Några exempel är
- Vattenpastörisering
- För att desinficera torra medicinska förnödenheter
- För att desinficera redskap
Effektivitetsanalys
Här är en effektivitetsanalys av solkokare baserad på termodynamikens första lag och termodynamikens andra lag, som också förklarar hur man beräknar kokkraften för alla enheter.
Fördelar
- I byar i regioner som Darfur måste kvinnor resa mer sällan för att leta ved, vilket håller dem närmare hemmet och säkra som ett resultat. [11]
- Billigare än att laga mat med ved eller kol.
- Minskade utsläpp av CO 2 och metan.
- Solkokare kan enkelt konstrueras på några timmar efter mycket grundläggande utbildning.
- Solkokare är i allmänhet lätta.
Hälsa
Den goda nyheten är att det är möjligt att andas frisk luft samtidigt som man lagar mat – med hjälp av en solkokare. Solar matlagning producerar ingen rök alls.
Tidigare var det främsta skälet till att människor använde solenergi för att minska miljöförstöringen som orsakades av att använda för mycket ved. På senare tid har luftvägssjukdomar orsakade av giftig rök från matlagningsbränder erkänts som ett stort hälsoproblem. De dödar 1,5 miljoner kvinnor och barn varje år, enligt Världshälsoorganisationen (WHO). Solkokare hanterar även dessa stora hot mot hälsan.
Solar matlagningsteknik har funnits i decennier, men har varit dåligt förstådd och har inte fått någon stor spridning. Här är några idéer om vad solmatlagning handlar om, och dess möjligheter – såväl som dess begränsningar.
Nackdelar
- Det kan ta väldigt lång tid att laga en måltid.
- Det är inte alltid soligt.
- Solmatlagning kan endast utföras när solen är stark nog mitt på dagen, men varm mat kan behövas mycket tidigare.
- Matlagning måste göras utomhus, vilket kan utgöra ytterligare hot i utvecklingsländerna.
- Kommer inte att fungera bra i blåsiga områden.
- Kan vara inkonsekvent och kan producera oätlig mat
- Solar cooking har ett oväntat förhållande till våld. [11] Det finns anekdoter om att solkokare inte marknadsförs av vissa icke-statliga organisationer i Afrika på grund av våld i hemmet. När vädret inte har varit lämpligt för matlagning, och maken återvänder hem för att inte hitta någon måltid färdig, kan han bli våldsam mot sin fru. (Detta väcker andra frågor, men en omedelbar fråga är att inte förvärra offrets situation genom att ha en opålitlig spis.) [ verifiering behövs ] Detta misslyckande med att laga mat kan ha en teknisk lösning: integrerad matlagning (se Wikia:Solarcooking:Integrated tillagningsmetod ).
Relaterade Projekt
Närstående organisationer
Flera icke-statliga organisationer (NGO:s) och privata organisationer har tagit på sig att främja fördelarna med solmatlagning i utvecklade landsbygdsområden, från att skapa DIY-designer till att inrätta träningsläger för att utbilda byborna om hur man bygger och lagar mat med dessa enheter. Flera av dessa organisationer har redan publicerat framgångsrika spisdesigner online, och andra befinner sig i olika stadier av designen. Några av dessa grupper listas nedan:
- Solar Cookers World Network. http://solarcooking.wikia.com
- Solar Cookers International. http://www.solarcookers.org/
- Kyoto Twist Solar Cooking Society. http://web.archive.org/web/20200928080713/http://kyototwist.org/
- Gadhia Solar Energy Systems Pvt. Ltd. http://solarcooking.wikia.com/wiki/Gadhia_Solar_Energy_Systems
- Solar Energy International. http://www.solarenergy.org/
- Centrum för landsbygdsteknik. http://web.archive.org/web/20050207224602/http://www.panasia.org.sg:80/nepalnet/crt/crthome.htm
- Det centralamerikanska solenergiprojektet. http://solaroven.org/
- SUN OVENS International, Inc. http://www.sunoven.com
- Lazola-initiativet. http://www.lazola.de
Solar Cookers International
Den övergripande myndigheten för matlagning i solenergi är Solar Cookers International (SCI). De sprider medvetenhet och färdigheter om matlagning i solenergi världen över, särskilt i områden med rikligt med solsken och minskande källor till matlagningsbränsle. SCI har gjort det möjligt för 30 000 familjer i Afrika att laga mat med solens energi, och befriat kvinnor och barn från bördorna med att samla ved och bära den milsvida.
The Solar Cookers World Network är en allians av mer än 500 icke-statliga organisationer (NGOs), tillverkare och individer som aktivt främjar solmatlagning i mer än 100 länder. Denna wiki-baserade webbplats låter nätverksdeltagare dela information och samarbeta i projekt och forskning. Solmatlagning är en viktig del av Integrated Cooking, som även inkluderar användningen av bränslesnåla vedspisar och värmebevarande spisar.
Se även
- Solkokare, effektiva spisar hjälper landsbygdsfamiljer över hela världen
- DIY solfångare
- Humboldt solmatlagningsgalleri
- Spisar för storkök
- Grön matlagning
- Solrelaterade beräkningar
- Använda två paraboliska tråg för att simulera en paraboloid
externa länkar
- Wikipedia:Solar matlagning
- Gratis och enkel DIY Parabolic Solar Concentrator Plan
- Hur man utnyttjar solens energi genom att göra en solkoncentrator
Referenser
- ↑ Solar Cookers International, "How to make a solar cooker", http://images3.wikia.nocookie.net/__cb20090108164302/solarcooking/images/5/57/CooKit_plans_detailed.pdf , tillgänglig 6 april 2010
- ↑ The Solar Cooking Archive, "Evaluating Solar Cookers", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, tillgänglig 8 april 2010
- ↑ The Solar Cooking Archive, "Evaluating Solar Cookers", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, tillgänglig 8 april 2010
- ↑ Solar Cookers International, "How to make a solar cooker",http://images3.wikia.nocookie.net/__cb20090108164302/solarcooking/images/5/57/CooKit_plans_detailed.pdf , tillgänglig 6 april 2010
- ↑ The Solar Cooking Archive, "Evaluating Solar Cookers", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, tillgänglig 8 april 2010
- ↑ Deutsche Welle, "Matlagning med solens kraft", http://www.dw-world.de/dw/article/0,,5205895,00.html , Tillgänglig 3 april 2010
- ↑ The Solar Cooking Archive, "Evaluating Solar Cookers", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, tillgänglig 8 april 2010
- ↑ Wikipedia, "Solar cooker", http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cooker , tillgänglig 3 april 2010
- ↑ Joshua M. Pearce och David C. Denkenberger, "Numerisk simulering av den direkta tillämpningen av sammansatta paraboliska koncentratorer till en Solar Still-bassäng med singeleffekt", Proceedings of the 2006 International Conference of Solar Cooking and Food Processing, sid. 118, 2006. http://images.wikia.com/solarcooking/images/c/cd/Granada06_Joshua_pearce.pdf öppen åtkomst
- ↑ David C. Denkenberger och Joshua M. Pearce, "Compound Parabolic Concentrators for Solar Water Heat Pasteurization: Numerical Simulation", Proceedings of the 2006 International Conference of Solar Cooking and Food Processing, sid. 108, 2006. Tillgänglig: http://images.wikia.com/solarcooking/images/2/2e/Granada06_david_denkenberger.pdf
- ↑Hoppa upp till:11.0 11.1 Punkterna ovan kommer från e-postkonversationer. Jag hoppas få personer med erfarenhet av dessa saker att bidra till Appropedia. -- Chriswaterguy · samtal 00:20, 31 oktober 2007 (PDT)