Kako napraviti solarni štednjak "Sunbrella".

This page is an automatic translation to Croatian of How to make a "Sunbrella" solar cooker.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...

Kišobran po kiši, parabolični solarni štednjak po sjaju... suncobran!

Energija koja se koristi za konvencionalno kuhanje dolazi iz raznih izvora: drvo, plin, nafta, ugljen, električna energija itd. Iako se čini da je solarno kuhanje posebna kategorija, ono je osnova za sve ostalo. Sunčeva energija pokretala je rast stabla; biljke i životinje zakopane na dnu oceana prije stotinu milijuna godina anaerobno su se razgradile da bi proizvele sirovu naftu [1] ...

Razlika između korištenja konvencionalnih tehnika, kao što su drvo , nafta i plin , i korištenja čiste solarne energije je broj prijenosa kroz koje energija mora proći (kao i nusprodukt korištenja, naravno). Za korištenje plina, na primjer, sunce sja, stablo raste, životinja jede, gljiva se gosti, plin gori, a zatim se lonac zagrijava. Za korištenje čiste sunčeve energije, kao kod solarnog kuhala, sunce sja... a zatim se lonac zagrijava. Jednostavan, jasan i naizgled puno učinkovitiji u svrhu kuhanja hrane za ljudsku prehranu.

Dizajni solarnih štednjaka

Pozadina

Parabolični reflektori [2] koncentriraju sunčevu svjetlost u žarišnu točku. Što je točniji oblik, to je fokus čvršći. Kada parabolično solarno kuhalo nije pravilno usmjereno, žarišna točka se raspršuje, stvarajući parabolični odraz izvan osi. Stoga je potrebno često podešavanje paraboličkih solarnih kuhala kako bi fokus ostao na mjestu. Ovaj fokus stvara vrlo visoke temperature, idealne za područja poput Humboldt County gdje Sunce nije jako ili izravno [3] .

Brojne mogućnosti

Kao student koji je pohađao Odgovarajuću tehnologiju na Cal Poly Humboldt u proljeće 2009. s pristupom nevjerojatnim ljudskim resursima ( Bart Orlando i Lonny Grafman), nisam mogao zamisliti bolje vrijeme ili mjesto za kooperativno projektiranje, izgradnju, testiranje i uživajte u solarnom kuhalu u obliku kišobrana.

Nevjerojatne mogućnosti za rast pojavljuju se u svakom kutu ovog projekta, jer sam u mogućnosti...

• Uspostavite veze i prijateljstva s članovima zajednice
• Radite u suradnji s nevjerojatnim učiteljima i učenicima
• Proširim svoje znanje o načinima iskorištavanja Sunčeve energije
• Obnoviti svoje matematičke vještine i naučiti ih primijeniti u inženjerstvu
• Reciklirajte materijale za drugu generaciju
• Nadogradite informacijske resurse odgovarajućeg tehnološkog kolektiva
• Integrirajte društvenu, ekonomsku i ekološku odgovornost u DIY projekt
• Napravite wiki-web stranicu
• Nadahnite druge da učine isto i prepoznajte njihovu obilje prilika

Ovaj projekt uistinu je omogućio jedan i jedini Bart Orlando . Bart je primjereni tehnološki vizionar koji, među mnogim drugim stvarima, pretvara uobičajene predmete u solarna kuhala. On je mentor i radi sa studentima u Humboldtovom području na dizajniranju i stvaranju inovativnih tehnologija kao što su solarni štednjak s paraboličnom košarom za neindustrijalizirane kulture i solarni štednjak Papasan Chair.za industrijalizirane kulture. On je učitelj u srcu i stvara obrazovne prikaze i demonstracije gdje god dođe, od događaja i škola do tržnica i zadruga. Njegova misija je smanjiti negativne utjecaje na zdravlje i okoliš korištenja drva i drugih konvencionalnih metoda kuhanja te učiniti solarno kuhanje dostupnim svima... koji kuhaju hranu. ☺ Hvala ti, Bart, na tvom predanom radu, usmjeravanju i prijateljstvu. Više primjera AT projekata koje je Bart zamislio mogu se vidjeti online na Projects With Bart [4] .

Ovaj je projekt inspiriran drugom Sunbrellom napravljenom 2000. godine. Hvala svima koji dokumentiraju svoj rad na internetu!

Oblikovati

Kišobran je vrlo prikladan alat u okrugu Humboldt, kao i štednjak koji koristi čisti obnovljivi izvor. Stoga smo odlučili spojiti to dvoje kako bismo napravili nevjerojatan aparat: kišobran na kiši, solarni štednjak na suncu... Sunbrella!

Kriteriji

Smjernice kojima smo se rukovodili pri dizajniranju Sunbrella, kao i po kojima smo ocjenjivali svoj uspjeh, čine naše kriterije. Možete ih smatrati i ciljevima...

• Učinkovito - Može kuhati hranu i kuhati vodu
• Sigurno - Stabilno je tijekom kuhanja
• Prijenosno - može se sklopiti dovoljno dobro da se učinkovito transportira i skladišti
• Funkcionalan - može izdržati korištenje na kiši bez oštećenja
• Izdržljiv - može izdržati višekratnu upotrebu kao štednjak
• Jednostavan - Lako ga je razumjeti, koristiti i konstruirati
• Ekonomično - koristi ponovno korištene/reciklirane materijale i stvara malo otpada
• Atraktivna - Pobuđuje zanimanje i razmišljanje te je estetski ugodna

Okvir

Okvir je poput kostura, to je ono što drži parabolični oblik štednjaka. Budući da je naš okvir kišobran, tražili smo nadugo i naširoko onaj koji ima pravu veličinu, oblik i osovinu.

• Veličina - Što je veći promjer paraboličnog štednjaka, to se više sunčevih zraka reflektira u fokus. Izračunali smo da bi kišobran promjera između 50-60 inča bio najprikladniji, jer želimo moći nahraniti i zadržati nekoliko ljudi suhim, a da i dalje možemo lako transportirati Sunbrella.
• Oblik - Većina kišobrana nije sasvim parabolična, već su umjesto toga često lančane ili stožaste . Broj ploča koje čine kišobran određuje koliko je gladak 3-D oblik, pa što više to bolje u smislu paraboloida. Namjeravali smo se zadovoljiti ne manje od 12 panela koji čine naš kišobran.
• Drška - krajevi drške su zapravo ono što je važno: drška i vrh. Ravna ručka činila nam se najkompaktnijom i dala nam je više mogućnosti za posuđe. Vrh igra veliku ulogu u montaži Sunbrella, pa smo željeli onaj koji je dug i jak.

Nakon mnogo tjedana pretraživanja regije Humboldt, odlučili smo kupiti kišobran s Ebaya: bijeli, promjera 60 inča, 16 panela, s ravnom ručkom i vrhom od 2,5 inča koji se proteže od drške (tako da je stvarno jak). Otprilike tjedan dana prije nego što smo završili, pronašli smo savršeni kišobran gotovo identičan ovom osim što je bolji jer je dugine boje, srebrne drške i rebara (umjesto crnih) i ima višu žarišnu točku. Vidjet ćete slike oboje na ovoj stranici.

Reflektori

Reflektori su ono što, siguran sam da možete pogoditi, zapravo reflektira sunčeve zrake. Na tržištu su dostupni mnogi materijali koji imaju različite stupnjeve refleksije, trajnosti, cijene i tako dalje. Sjajnu usporednu tablicu reflektora izradio je drugi student Engr 305 2008. U idealnom slučaju, materijal nalik tkanini s vrlo visokim brojem niti, poput tekućeg lamea, bio bi trajno ušiven na ploče radi lakšeg postavljanja. Ovaj materijal nije bio lako dostupan, ali postoji*, pa smo umjesto toga odlučili izraditi pojedinačne reflektore koji bi skliznuli na ploče kada se koriste kao štednjak i pohranili kada ne. Naselili smo se s mylarom i celuloznim acetatom.

• Mylar - Film izrađen od poliestera koji ima 98% refleksije. Ima dobru postojanu boju, stabilnost dimenzija, visoku otpornost na toplinu i ne kida se. [5]
• Celulozni acetat - izgleda poput plastike, lako se reže i fleksibilan je. CA se proizvodi od drvene pulpe i može se kompostirati i spaliti. Također slabo zadržava toplinu, hipoalergen je i otporan na plijesan i plijesan. [6]

Izgradnja

Za izradu reflektora bilo je potrebno puno vremena i energije. Morali smo se podvrgnuti nekoliko pokušaja i pogrešaka kako bismo pronašli reflektor prave veličine -- nije bilo tako lako kao što se čini. Utvrdili smo da se paneli kišobrana ne mogu prekriti reflektorima u obliku jednakostraničnog trokuta zbog zakrivljenosti, što je uzrokovalo razmak između reflektora u sredini kada su pognuti kako bi odgovarali krivulji. Dakle, odlučili smo proširiti kutove trokuta i dopustiti da jedna od stranica prema dolje za najoštriji kut visi u sljedećem području ploče.

1. Izmjerite širinu pojedinačne ploče (plus još nekoliko za prosjek) u ravnini ruba i središnjoj točki, punu radijalnu duljinu, radijalnu duljinu između ravnine ruba i središnje točke i radijalnu duljinu između ravnine ruba i željene duljina reflektora (ostavili smo 4 inča od vrha kišobrana).
2. Na velikom komadu kartona nacrtajte liniju (blizu strane) duljine širine ravnine ruba. Od sredine te crte povucite okomitu crtu jednaku punoj radijalnoj duljini, označavajući točku na toj liniji gdje se nalazi središnja točka i željena duljina reflektora.
3. Na središnjoj točki nacrtajte središnju crtu (to je sjecište u središnjoj točki) paralelnu s linijom ravnine ruba dužinom širine središnje točke.
4. Koristeći mjerni štap (ili bilo koji dugački ravni rub), spojite krajnju točku crte ravnine ruba s krajnjom točkom crte središnje točke na istoj strani pune radijalne crte. Nacrtajte liniju od ravnine ruba do točke sjecišta s punom radijalnom linijom. (Ako se ne siječe, u redu je.) Ponovite s drugim krajnjim točkama.
5. Nacrtajte liniju paralelnu s linijom ravnine ruba u točki duž radijalne duljine gdje je željena duljina reflektora. Sada biste trebali imati trapez visine željene duljine reflektora i osnovicu duljine ravnine linije ruba.
6. Položite list celuloznog acetata tako da strana i kut budu poravnati s ravninom ruba i jednom od njegovih krajnjih točaka (s poštovanjem). Čvrsto pričvrstite lim na mjesto tako da možete izrezati trapez pomoćnim nožem.
7. Umetnite trapez u dio ploče. Procijenite kako se komad slaže i u skladu s tim napravite ispravke. U našem kišobranu, jedna od naših strana savršeno je poravnata, dok druga strana prelazi u susjedni dio blizu središta kišobrana. Ovo nam se sviđa jer pomaže da se taj kraj drži dolje na sljedećoj ploči.
8. Nastavite dok se ne popune sve ploče.
9. Za mylar izradite šablonu koja je identična izrezanim komadima celuloznog acetata, osim što uzmete centimetar ili tako nešto na jednom od dugih rubova i rubu ravnine ruba tako da celulozni acetat nadvisuje.
10. Zalijepite mylar na celulozni acetat oko 1 centimetar prema dolje od ruba ravnine ruba.

stajati

Stalak je nosač ili baza za solarni štednjak. Ključno je da postolje bude lako podesivo kako bi solarni štednjak mogao pratiti Sunce uz minimalno ometanje procesa kuhanja. Stalak očito također mora biti dovoljno jak i dobro uzemljen da podupre Sunbrella s hranom u njemu.

Razmišljali smo o nekoliko različitih dizajna za postolje, od kojih smo dva zapravo isprobali:

• Kolac - Ovaj dizajn djeluje kao produžetak vrha kišobrana. Zavrnuli smo dugi kolac na dugačku bakrenu cijev koja je dovoljno fleksibilna da se može ručno namjestiti, ali dovoljno jaka da zadrži svoj oblik dok drži Sunbrella. Kolac se čvrsto zabode u zemlju, a zatim se vrh kišobrana učvrsti na kraju bakrene cijevi. Potrebna je neka vrsta oslonca da se kolac ne bi slobodno vrtio u tlu, poput bungee užadi također postavljenih s obje strane.
• Stativ - Stativ je prekrasan za stalak za solarni štednjak jer je dobro uzemljen i lako se podešava i fiksira u bilo kojem smjeru. Dizajnirali smo sučelje gdje se kišobran pričvršćuje na tronožac pomoću aluminijske ploče, cijevi, držača i gumenih cijevi. Ovo se sučelje pričvršćuje na mjesto gdje se obično nalazi kamera i čvrsto se drži za Sunbrella. Za konstruiranje ovog sučelja, bili smo sretni što poznajemo nekoga tko ima pristup stroju za obradu željeza koji može rezati i bušiti aluminijski lim kao ništa. Hvala John Davis iz Solar Racks u Arcati!

Posuđe za kuhanje

Posuđe je ono što olakšava kuhanje hrane, uključujući lonac, njegovo postolje i idealno vjetrobran (oh, i naravno mikser i držač za lonce). Obično parabolični solarni štednjaci nemaju osovinu koja prolazi točno kroz žarišnu točku. To stvara neke izazove, ali zauzvrat omogućuje kreativnost.

• Lonac - To može biti čitav niz stvari, poput tave, posude ili staklenke. Što god da je, trebalo bi biti crno, jer crno upija cijeli spektar svjetla. Prilikom dimenzioniranja lonca važno je uzeti u obzir veličinu žarišne točke (što znači koliko je zapravo fokusirana) i lokaciju. Budući da je žarišna zona našeg kišobrana (nije bila neka točka) bila na i iznad greda, morali smo staviti lonac što je niže moguće. Odlučili smo upotrijebiti posudu za kolače, koja je lonac nalik na krafne sa šupljim stošcem u sredini. Ovaj lonac savršeno klizi preko ručke i niz osovinu te se ugnijezdi na grede. Budući da se dno lonca jako zagrije, odlučili smo upotrijebiti dvije posude za kolače, jednu u drugoj s malim razmakom između, kako bismo izbjegli zagorenu hranu i omogućili konvekciju.
• Baza - Baza je ono na čemu lonac stoji ili na što visi. Mora moći podnijeti visoku temperaturu posude i najveću moguću težinu kada je puna hrane. Za Sunbrella, rebraste grede služe kao baza, ali budući da su i one crne, morali smo ih zaštititi od velike vrućine. Pokrili smo rebraste grede aluminijskom folijom, postavili limeni kalup za pite ispod rebrastih greda, kao i zatakli drvenu kocku umotanu u foliju nalik krafni ispod lonca.
• Štit - Neka vrsta prozirnog vjetrobrana koji ostavlja malo prostora između lonca i lonca omogućuje loncu da apsorbira sunčeve zrake, ali sprječava vjetar da ga rashladi konvekcijom.

Kontejner

Budući da kišobran ne mora uvijek biti suncobran, zgodno bi bilo zgodno spremište za reflektore i druge komponente. Odlučili smo upotrijebiti dužinu PVC cijevi s dvije završne kapice. Izrezali smo komad pjene kako bismo pričvrstili kišobran unutar cijevi. Reflektori se jednostavno umotaju u tkaninu i lagano stavljaju unutra. Došlo je više ideja za spremnik, a možete ih pronaći u odjeljku Dalje.

Materijali i troškovi

Alati

• Vladar
• Štap za dvorište
• Škare
• Uslužni nož
• Kliješta
• Škare za rezanje
• Karton
• Rukavice
• Sunčane naočale
• Bilježnica
• Fotoaparat
• Radio

Provedba

Postaviti

Postavljanje Sunbrella je nevjerojatno jednostavno i jednoj osobi treba oko 10 minuta! Lako je kao....

Nakon što su svi reflektori postavljeni, pripazite na paraboličnu refleksiju izvan osi. Ovo rasipanje svjetlosti moglo bi ozlijediti nečije oči ili eventualno izazvati požar ako je pravo vrijeme i postoje zapaljivi materijali. Kad ne koristite kuhalo, okrenite ga za 180 stupnjeva izvan osi ili ga pokrijte plahtom.

Kuhanje

A sada zabavni dio! Eksperimentirajte s pečenjem, prženjem, pirjanjem... Za inspiraciju potražite neke izvrsne savjete i recepte za solarno kuhanje na internetu iu knjigama.

Budite sigurni da uvijek nosite UV zaštitne sunčane naočale kada koristite Sunbrella i imajte pri ruci držače za lonce i ručnike dok kuhate. Također, pripazite na to koliko je posuda osvijetljena... parabolične solarne kuhala potrebno je podešavati svakih 15-ak minuta kako bi zadržali točan fokus na Suncu.

Uklanjanje

Okrenite Sunbrella od Sunca i poništite ono što ste upravo učinili... jednostavno! Obavezno vodite računa o reflektorima. Složite ih zajedno, ostavljajući stranu celuloznog acetata okrenutu prema gore na oba kraja radi zaštite i zamotajte ih u tkaninu. Spremanje Sunbrella u spremnik prilično je intuitivno, ali za slučaj da ste se pitali...

Evaluacija

Dakle, na kraju, koliko smo dobro zadovoljili naše kriterije ? Iako se ne želim opravdavati, vremenska ograničenja bila su razlog broj jedan za ishitrene odluke koje nisu nužno odgovarale našim kriterijima... ali pokušali smo!

• Učinkovito? - Da, uspješno smo ispekli kolače i tortu. Nažalost, tek trebamo testirati kipuću vodu jer nismo otkrili kako spriječiti stvaranje kondenzacije na osovini i kapanje na Sunbrella reflektore. Obavještavat ćemo o našem testiranju.
• Sef? - Da, Sunbrella tek treba zapaliti crni građevinski papir (iako ne sumnjamo da bi mogao sredinom ljeta), a tronožac je vrlo stabilan. Međutim, potrebno je pripaziti na parabolični odraz izvan osi jer bi mogao oštetiti nečiji vid. Također, i mylar i celulozni acetat su zapaljivi.
• Prijenosni? - Da, spremnik Sunbrella zauzima oko 2-3 zatvorena prostora za kišobran i lagan je. Potreban je manji tronožac, međutim, budući da je onaj kojem smo imali pristup preglomazan za lak transport.

• Funkcionalan? - Da, budući da se katadiopteri vade kad se ne koriste, kišobran funkcionira kao i svaki drugi.
• Izdržljiv? - Da i ne, jer iako smo koristili Sunbrella već mnogo puta, nalazimo da mylar grebe tamo gdje reflektori skliznu ispod rebara i dodiruju jezičke.
• Jednostavan? - Da, nevjerojatno jednostavno!
• Ekonomičan? - I da i ne, jer smo kupili dosta novih materijala, uključujući kišobran, mylar i celulozni acetat. Mylar će također trebati zamijeniti nakon nekog vremena. Ali, barem je njegov glavni unos (sunčeve zrake) besplatan, obilan i čist!
• Atraktivan? - Da, mislim da je prekrasno! Kombinira uobičajene stvari koje svi prepoznaju, kišobran i tronožac, u nešto što (gotovo) svatko treba, kuhalo! Također, obje boje kišobrana, bijela i dugina, imaju potencijal potaknuti veliki razgovor o sunčevoj svjetlosti i spektru boja.

Sve u svemu, prekrasan korak prema načinu života bez utjecaja na život!

Furthur

Projekt nikada nije gotov, jer uvijek postoji beskonačan broj načina za poboljšanje i prilagodbu tehnologije. Zabavljali smo se smišljajući neke od mogućnosti da uzmemo Sunbrella (kako su rekli Merry Pranksters) FURTHURRRRR!!

• Spremnik se može dizajnirati tako da također koristi sunčeve zrake pomoću crnih cijevi dizajniranih za držanje tople vode. Dok je Sunbrella u upotrebi, spremnik se može napuniti vodom i ostaviti na suncu, pružajući topli tuš nakon toplog obroka!
• Završne kapice na posudi mogu se napuniti koncentričnim čašicama za posuđe.
• Antena satelitskog prijemnika mogla bi se spojiti na osovinu Sunbrelle za telekomunikacije.

Molimo dodajte (i pokušajte!) svoje vizije!

Pregled literature

• Radabaugh, Joseph M. 1998. "Heaven's Flame: A Guide to Solar Cookers." Oregon: Home Power Publishing.
  • Knjiga opisuje ekološke i društvene prednosti solarnih štednjaka, nekoliko različitih dizajna i eksperimenata te upute o tome kako sastaviti SunStar solarnu pećnicu, kao i savjete za kuhanje i kako proizvesti SunStar Kit za slanje drugima.
• Halacy, Beth i Dan, ur. 1992. "Kuhanje sa suncem: Kako izgraditi i koristiti solarne kuhala." Kalifornija: Morning Sun Press.
  • Ova knjiga detaljno opisuje kako sastaviti solarnu grijaću ploču i solarnu pećnicu, sa smjernicama za korištenje i mnoštvom recepata.
• Martin, Rachel i drugi. " Dizajn solarnih pećnica za upotrebu u zemljama u razvoju ." 2006. Međunarodni časopis za uslužno učenje u inženjerstvu 2, br.1: 78-91. http://www.ijsle.org/ (pristupljeno 10. veljače 2009.).
  • Profesori i studenti kombinirali su laboratorijsko testiranje obavljeno na Sveučilištu Cornell s terenskim istraživanjem obavljenim u Nikaragvi kako bi stekli razumijevanje što je potrebno za dizajn solarnih pećnica za upotrebu u zemljama u razvoju.
• Paredes, Juan Francisco. 2006. " Prijenosni solarni roštilj : prijenosno parabolično kuhalo napravljeno od kišobrana." Arhiva solarnog kuhanja. http://www.solarcooking.org/ (pristupljeno 10. veljače 2009.).
  • Upute za izradu solarnog kuhala od kišobrana, aluminiziranog kartona i tronošca.

Podaci za kontakt

• Teri Grunthaner — bihevioralna i socioekonomija, Cal Poly Humboldt '11 tlg49@humboldt.edu
• Bart Orlando — medicinska biologija, UC Irvine '82 bart6591@yahoo.com

Povezani projekti

Aleihin parabolični solarni štednjak

Analiza solarnog kutijastog štednjaka s nagnutim prozorom

Zemljani solarni štednjak

Fokusno balansirani paraboloid za solarna kuhala

Iskorištavanje solarne energije (USAID u Africi - priče o uspjehu)

Šesterokutno solarno kuhalo

Kako napraviti solarni štednjak "Sunbrella".

Kako napraviti složeni parabolični solarni štednjak

Kako napraviti solarni štednjak od jednog lima

Kako napraviti malo parabolično solarno kuhalo (Jefferson Community Center)

Kako napraviti solarnu pećnicu (Sierra Nevada College)

Kako napraviti solarnu pećnicu za djecu (lokalno ukusno)

Kako napraviti solarnu pećnicu za kuglanje

Lokalno ukusna školska solarna pećnica

Locally Delicious solarna pećnica za djecu s odraslima

Mehanički matematičar za paraboloide

Papasan stolica solarno kuhalo

Parabolična košara i solarni štednjak u limenci

SCRAP Humboldt solarna topionica voska s 3D tiskanim kalupima

Istraživački projekt solarnog štednjaka

Više rezultata