Locally Delicious school solar oven/ko
Solar Swing은 Cal Poly Humboldt의 Engineering 215 수업의 프로젝트입니다. Solar Swing은 미국 전역의 초등학교에 도입되도록 설계된 태양열 오븐으로, 어린이들이 태양열 기술에 대해 배우고 요리 기술을 연습하는 동안 자신감을 갖도록 합니다.
내용물
배경
Locally Delicious는 캘리포니아 훔볼트 카운티의 여성 그룹으로, 지역 식품 운동을 홍보하고 산업 농업에서 벗어나기 위해 노력합니다. 그들은 6명의 지역 농부를 선정하여 푸드 뱅크를 위한 특정 식품을 재배하는 Food for People, Poultry Cooperative의 Mobile Processing Unit, Arcata의 Potawot Garden 등 많은 지역 프로젝트에 자금을 지원했습니다.
이 그룹은 첫 번째 책에서 이름을 따왔는데, 이 책은 노스 코스트 주민들에게 요리법과 자료를 제공하는 것을 목표로 합니다. 그들은 현재 두 번째 책인 Lunchbox Envy를 작업 중입니다. 이 책은 부모, 큰 아이, 멘토를 대상으로 합니다. 목표는 아이들이 먹고 싶어할 건강한 점심을 만드는 것이며, 아이들이 스스로, 어른과 함께 또는 학교에서 할 수 있는 프로젝트를 포함합니다.
Locally Delicious는 트리니다드 학교에 태양열 오븐을 설계하고 구현하기 위해 저희 팀과 계약을 맺었고, 이는 Lunchbox Envy에 포함될 DIY 프로젝트의 사례로 사용될 것입니다.
프로젝트 정의
이 프로젝트는 성인이 학생들의 도움을 받아 미국 전역의 초등학교에서 복제할 수 있는 태양열 오븐입니다. 고객의 기준을 충족해야 합니다.
프로젝트 기준
프로젝트 기준과 제약은 Operation SOS와 클라이언트 모두에 의해 고려되었습니다. 그런 다음 기준에 가중치를 두어 대안 솔루션의 강점과 약점을 결정했습니다.
표 1 : 프로젝트 기준, 설명 및 가중치.
| 기준 | 설명 | 무게 |
|---|---|---|
| 오븐 안전 | 오븐은 초등학교 어린이들이 사용하기에 안전해야 하며, 학교 보험 정책을 충족해야 합니다. | 10 |
| 내구성 | 오븐은 3~5년 동안 사용할 수 있습니다. | 9 |
| 능률 | 오븐은 주니어 셰프가 지정된 회의 시간 내에 준비한 음식을 완전히 조리해야 합니다. | 9 |
| 휴대성 | 오븐은 트리니다드 학교 캠퍼스 내에서 쉽게 이동할 수 있어야 하며, 보관 공간에도 적합해야 합니다. | 8 |
| 비용 | 각 팀원이 최대 75달러를 기여하고 고객도 최대 75달러를 기여하므로 최종 비용은 375달러를 초과할 수 없습니다. | 7 |
| 사용의 용이성 | 오븐은 4~6학년 주니어 셰프가 작동할 수 있어야 합니다. | 7 |
| 효과성 - 교육 | 오븐은 캘리포니아 학술 콘텐츠 표준 위원회( http://www.scoe.net/castandards/ )가 선정한 영어와 수학에 대한 Common Core 콘텐츠 표준을 충족해야 합니다. | 6 |
비용
디자인 시간
다음 차트에는 디자인 과정의 각 섹션에 소요된 시간이 나와 있습니다.
건물 및 자재 비용
표 2 에는 사용된 재료의 현재 소매 가격과 우리 팀이 생산할 수 있었던 비용이 포함되어 있습니다.
표 2: 재료 비용
| 수량 | 재료 | 원천 | 우리의 비용($) | 소매 가격 ($) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 마일러 롤 | 에이스 하드웨어 | 18.52 | 18.52 |
| 4 | 골판지 플라스틱 시트 | 엘리스 아트 앤 엔지니어링 | 21.39 | 23.76 |
| 1 | 풀사이즈 베이킹 시트 | Angels of Hope 중고품 매장 | 3.75 | 17.99 |
| 1 | 실리콘 접착제 튜브 | 피어슨의 | 2.32 | 2.58 |
| 1 | 4'x8'x1.5" Rmax 폼 시트 | 피어슨의 | 27.24 | 30.27 |
| 2 | L자형 알루미늄 커넥터 | 에이스 하드웨어 | 3.50 | 7.08 |
| 1 | 병 내열성 검은색 페인트 | 에이스 하드웨어 | 7.62 | 7.62 |
| 1 | 알루미늄 호일 롤 | 에이스 하드웨어 | 3.26 | 3.26 |
| 1 | 오븐 온도계 | 에이스 하드웨어 | 8.71 | 8.71 |
| 1 | 코킹 튜브 | 에이스 하드웨어 | 7.62 | 7.62 |
| 1 | 1/4인치 드릴 비트 | 에이스 하드웨어 | 6.09 | 6.09 |
| 2 | 비드 코너 건식벽체 8' | 에이스 하드웨어 | 6.08 | 6.08 |
| 2 | 알루미늄 리벳 100팩 | 에이스 하드웨어 | 5.24 | 5.24 |
| 8 | 플랜지 볼트 | 에이스 하드웨어 | 4.80 | 4.80 |
| 8 | 플랜지 너트 | 에이스 하드웨어 | 4.40 | 4.40 |
| 8 | 플랜지 잠금 와셔 | 에이스 하드웨어 | 1.04 | 1.04 |
| 8 | 플랜지 평와셔 | 에이스 하드웨어 | 0.96 | 0.96 |
| 2 | 바닥 플랜지 1/2" 아연 도금 | 에이스 하드웨어 | 13.06 | 13.06 |
| 2 | 와이어 로프 클립 | 에이스 하드웨어 | 6.52 | 6.52 |
| 1 | 3/4인치 나무못 | 에이스 하드웨어 | 3.80 | 3.80 |
| 2.6 | 사슬의 발 | 에이스 하드웨어 | 7.07 | 7.07 |
| 4 | 큰 S-후크 | 에이스 하드웨어 | 6.08 | 6.08 |
| 2 | 스테인리스 스틸 힌지 | 에이스 하드웨어 | 23.96 | 23.96 |
| 6 | 힌지볼트 | 에이스 하드웨어 | 2.94 | 2.94 |
| 6 | 힌지 너트 | 에이스 하드웨어 | 1.50 | 1.50 |
| 9 | 스토브 발 개스킷(대형) | 에이스 하드웨어 | 17.55 | 17.55 |
| 4 | 스토브 발 개스킷(소형) | 에이스 하드웨어 | 4.32 | 4.32 |
| 9 | 플라스틱 볼트 | 에이스 하드웨어 | 5.40 | 5.40 |
| 1 | 금속 파일 캐비닛 | 스크랩장 | 0.00 | 60.00 |
| 1 | 레인지 오븐 바닥 | 스크랩장 | 0.00 | 55.00 |
| 2 | 드립 엣지, 아연 도금 | 에이스 하드웨어 | 8.26 | 8.26 |
| 1 | 나일론 꼬기 롤 | 에이스 하드웨어 | 4.68 | 4.68 |
| 1 | 강화 유리판 29.5"x23.75" | 유레카 유리 | 35.70 | 35.70 |
| 1 | 에폭시 접착제 튜브 | 에이스 하드웨어 | 4.68 | 4.68 |
| 1 | 금속 수리 테이프 롤 | 에이스 하드웨어 | 5.87 | 5.87 |
| 1 | 헤비 듀티 레이놀즈 랩 롤 | ERE 부서 | 기부됨 | 3.00 |
| 총계 | 286.95달러 | 425.42달러 | ||
유지 보수 비용
다음 두 표는 The Solar Swing과 관련된 연간 운영 및 유지 관리 비용을 설명합니다. 표 3은 가능한 교체 재료의 현재 소매 가격을 보여줍니다. 표 4는 The Solar Swing을 유지하는 데 필요한 연간 노동력을 보여줍니다.
표 3: 연간 재료 비용
| 재료 | 수량 | 연간 재료 비용 |
|---|---|---|
| 25'x48" 마일러 롤 | 롤 하나 | 18.52 |
| 실리콘 | 1개의 튜브 | 2.58 |
| 레이놀즈 랩 | 1 롤 | 3.00 |
| 총 | 24.10달러 | |
표 4: 연간 노동 비용
| 일 | 소요 시간(시간/년) |
|---|---|
| 오븐 청소 | 13 |
| 마일러 및 레이놀즈 랩 교체 | 2 |
| 총 | 15 |
최종 디자인
Solar Swing은 상자 모양의 오븐으로, 한쪽 벽이 다른 벽보다 높아서 위쪽 면이 아래로 기울어져 있습니다. 강화 유리창이 오븐 위쪽 면의 유약으로 사용됩니다. 창문은 위에서 스윙하여 오븐의 문 역할을 합니다. 오븐에는 알루미늄 프레임과 플라스틱 볼트로 상자에 고정된 3개의 접이식 분리형 반사 패널이 있습니다. 바깥쪽 상자는 판금으로 만들어졌고, 내부의 단열재는 1 ½" Rmax 폼보드입니다. Rmax 앞에 있는 오븐의 안쪽 면에는 골판지로 감싸고 스테이플러로 고정한 튼튼한 Reynolds Wrap이 있습니다. 오븐 내부에는 나무 막대에 매달린 스윙이 있습니다. 이 스윙에 베이킹 용기 또는 표면이 놓입니다. 오븐이 다양한 각도로 지지되어 있기 때문에 스윙을 통해 조리 표면이 지면과 평행을 유지할 수 있습니다.
구축 및 구현 지침
Solar Swing을 제작하고 작동하는 방법에 대한 전체 지침은 여기에서 확인할 수 있습니다 .
결과
표 5: 테스트 결과
| 테스트 실행 # | 날짜 | 위치 | 하루 중 시간 | 0 분 (화씨) | 15분(화씨) | 30분(화씨) | 60분(화씨) | 90분(화씨) | 120분(화씨) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2011년 4월 19일 | HSU 캠퍼스 | 오후 2시 30분 | 100 이하 | 140 | 190 | 250 | 나 | 나 | |
| 2 | 2011년 4월 22일 | 트리니다드 학교 | 오후 3시 30분 | 100 이하 | 155 | 210 | 255 | 245 | 245 | |
| 3 | 2011년 4월 24일 | 서니 브레이 | 정오 | 100 이하 | 140 | 205 | 245 | 275 | 260 |
논의
Solar Swing은 이 프로젝트에 필요한 기준을 충족합니다. 초등학교 어린이에게 안전하고, 최소 5년 이상 지속될 것으로 예상되며, 1시간 이내에 쿠키 한 배치를 구울 수 있는 온도에 도달하고, 두 사람이 쉽게 옮길 수 있을 만큼 가벼우며, 예산 내에 있으며, 사용하기 쉽고, 많은 교육적 요소가 있습니다. 도달하고 유지되는 온도는 팀이 예상했던 것보다 높습니다. 테스트로 쿠키 한 배치를 구울 때, 조리 시간은 약 50분이었지만 350도 오븐에서의 구우는 시간은 20분이었습니다. Solar Swing은 캘리포니아주 아르카타에서 제작 및 테스트되었지만, 미국 전역의 다양한 기상 조건을 고려했습니다. 사용된 재료는 광범위한 온도에서 지속되도록 설계되었으며 다른 지역에서 찾기 어렵지 않아야 합니다. 또한 상자의 유약 각도를 변경할 수 있는 잠재력과 오븐을 뒤쪽 가장자리를 따라 세울 수 있는 개념 덕분에 태양의 다른 고도 각도에서 더 많은 직사광선을 포착할 수 있습니다.
다음 단계
태양열 오븐이 완성되면 다음 단계는 그것을 트리니다드 학교에 가져가서 주니어 셰프들이 사용하고 피드백을 받아 그들이 필요한 사소한 변경을 하는 것입니다.
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