Solar box cooker research project/ko
이 적정 기술 프로젝트의 주요 목표는 태양열 조리 에 대한 기존 정보를 통합하고 , 널리 사용되는 태양열 상자 조리기 모델을 구성하는 데 사용되는 재료와 설계 기술을 평가하는 것입니다.
인기 있는 파라볼라형 및 패널형 조리기를 포함하여 수백 가지의 혁신적인 태양열 조리기 디자인이 개발되었지만, 특히 개발도상국에서 널리 사용되고 있는 태양열 박스형 조리기가 가장 널리 고려됩니다. 자세한 내용은태양열 조리 아카이브 위키를 참조하세요.
- 이 페이지의 콘텐츠 대부분은 태양열 조리기 로 옮겨졌으며 , 주로 박스형 태양열 조리기 디자인만 남았습니다. 원본 콘텐츠를 보려면 여기를 클릭하세요.
태양열 조리기
여러 엔지니어와 DIY 애호가들이 수백 가지의 다양한 유형의 태양열 조리기를 설계했습니다. 태양열 볼링 오븐 처럼 단순한 디자인부터 포물선형 바구니나 깡통형 태양열 조리기 처럼 더 복잡한 디자인까지 다양합니다. 이처럼 다양한 옵션으로 인해 태양열 조리기를 표준화하고 평가하는 것은 어렵지만, 성공적인 설계를 위해서는 몇 가지 중요한 요소를 충족해야 합니다. 그중 몇 가지를 아래에 소개합니다. 비용 - 농촌 지역에도 적용 가능할 만큼 저렴해야 합니다.
- 편의성 - 짧은 기간 내에 쉽게 구할 수 있는 현지 자재로 건설할 수 있으며, 무게도 가볍습니다.SOL
- 안전 - 가열된 부분은 잘 보호되어야 하며 튀어나온 부분이 없어야 합니다.
- 효율성 - 음식을 요리하는 데 얼마나 걸리는가?
- 바람 저항성 - 가벼운 바람이나 중간 정도의 바람에 영향을 받지 않을 만큼 튼튼해야 합니다.
- 가열 용량 - 사용 용도( 물 살균 대 음식 조리 )에 따른 충분한 가열 용량입니다.
- 내구성 - 수리가 드물게 이루어져야 하며 쉽게 수행될 수 있어야 합니다.
- 설명의 단순성.
태양열 조리의 요건은 매우 간단합니다. 태양열 조리기를 몇 시간 동안 햇볕이 잘 들고 강풍으로부터 보호되는 곳에 설치해야 합니다. 태양열 조리기는 당연히 밤이나 흐린 날에는 사용할 수 없습니다. 햇빛은 어두운 표면에 흡수되어 가열됩니다. 음식은 열과 습기를 유지하기 위해 어둡고 얕고 얇은 금속 냄비에 꼭 맞는 어두운 뚜껑을 닫아두면 가장 잘 익습니다. 검은 냄비가 햇빛을 흡수할 때 발생하는 열을 보존하려면 투명한 덮개가 필요합니다. 이는 투명 비닐봉지처럼 간단할 수도 있고, 진공 유리를 여러 겹 씌우는 것처럼 복잡할 수도 있습니다. 조리 속도를 높이는 한 가지 방법은 반사경을 사용하여 집광기에 햇빛이 집중되는 정도를 높이는 것입니다.
솔라박스 쿠커
수백 가지의 혁신적인 태양열 조리기 디자인이 발명되었지만, 특히 개발도상국에서 널리 사용되고 있는 태양열 상자형 조리기가 가장 널리 고려되고 있습니다.
솔라 박스 쿠커는 기본적으로 유리 뚜껑이 달린 큰 상자로, 오븐 역할을 합니다. 하지만 더 넓은 표면적에서 발생하는 열 손실은 더 큰 열 수집 면적을 통해 추가적인 열 이득을 부분적으로 상쇄합니다. 이를 보완하기 위해 일반적으로 유광 표면 커버와 반사경을 사용하여 집열 면적을 늘립니다. 이러한 반사경은 다양한 재질로 제작될 수 있으며, 주된 목적은 유광 소재를 통해 햇빛을 반사하여 상자 내부의 조리 공간으로 전달하는 것입니다.
박스형 조리기는 일종의 열 가두기 인클로저로 구성되어 있으며, 일반적으로 단열재로 만들어진 상자 형태로 되어 있으며 상자의 한 면에는 유리나 플라스틱과 같은 투명한 매체가 부착되어 있습니다. 이를 통해 조리기는 온실 효과를 활용하고 입사하는 태양 복사열을 통해 상자 안의 음식을 조리합니다. 단열재는 추운 날이나 바람이 부는 날에도 더운 날과 비슷한 수준의 조리 온도를 유지할 수 있게 해 주며, 조리기를 손상시킬 수 있는 누출을 차단하는 추가적인 이점도 있습니다. 열을 최대한 흡수하고 더 높은 조리 온도를 허용하는 어두운 색상의 조리용 냄비를 사용하는 것이 좋습니다. [ 3 ]
태양이 하늘 높이 떠올라 요리를 효율적으로 할 수 있을 때를 나타내는 좋은 경험 법칙은 땅에 드리운 사람의 그림자 길이가 그 사람의 키보다 짧을 때입니다.
발달적 필요성
개발도상국 에서는 장작, 숯, 등유와 같은 바이오매스를 사용하여 불을 피우는 것이 관례입니다. 이러한 과정은 필연적으로 농촌 지역의 과도한 삼림 벌채로 이어지고 이산화탄소 배출량도 크게 증가시킵니다 . 또한 , 이러한 개발도상국의 주민들은 과도한 연기 흡입으로 인해 호흡기 감염을 겪기도 합니다.
개발도상국에서는 매년 약 500만 명의 어린이가 호흡기 질환으로 사망하고, 오염된 식수와 관련된 질병으로 500만 명이 더 사망할 것으로 추산됩니다. [ 5 ] 태양열 조리 기술을 사용하면 이러한 수치를 부분적으로 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.
태양열 조리기는 햇빛을 열에너지로 변환하여 저장하고 야외 조리에 사용하는 기본 원리를 기반으로 작동하며, 전 세계적으로 햇볕이 강하고 연료가 부족한 지역에 가장 긍정적인 영향을 미칩니다. 낙관적인 추정에 따르면 태양열 조리는 장작 사용량을 36%까지 줄일 수 있으며, 이는 매년 약 2억 4,600만 톤의 목재에 해당합니다. 따라서 연간 약 1억 4,000만 톤의 온실가스 순 상쇄 효과를 가져올 수 있습니다. [ 6 ]
그림 1은 섭씨 135도의 온도 분포에서 어떤 과정이 발생하는지 보여줍니다.
지역적 고려 사항
안데스, 티베트, 네팔, 몽골 및 중국 일부 지역에서 약 60만 대의 태양열 조리기가 사용되고 있으며 전 세계적으로는 약 150만 대가 사용되고 있는 것으로 추산되지만 이 수치는 예비 수치이며 아직 정확성이 확인되지 않았습니다. [ 7 ] [ 8 ] 그러나 최근 가장 큰 성공 사례는 인도의 마을에서 이루어졌습니다.
다음과 같은 경우 태양열 요리가 해당 지역에 적합할 수 있습니다.
- 일년 중 여러 달 동안 대체로 맑은 날씨가 이어집니다.
- 몇 시간 동안 햇빛이 비치고 강한 바람으로부터 보호되는 야외 공간을 이용할 수 있습니다.
- 지역산 요리용 연료는 비싸거나 구하기 어렵습니다.
아시아, 아프리카, 호주는 햇빛이 풍부하기 때문에 이 지역에서는 그림 2에서 볼 수 있듯이 태양열 조리기를 사용하면 큰 이점을 얻을 수 있습니다.
햇볕이 많은 기후가 태양열 조리 기술의 이점을 더 많이 누릴 뿐만 아니라, 바람이 적은 지역에서도 태양열 조리기를 훨씬 더 효율적으로 활용할 수 있습니다. 바람이 많은 지역에서는 더 무거운 태양열 조리기를 도입하는 것이 더 적합할 수 있지만, 두꺼운 바닥을 만들 경우 추가 원자재가 필요하기 때문에 비용이 더 많이 들고 조리 시간이 길어질 수 있습니다. 또 다른 단순하지만 저렴한 방법은 조리기 주변에 큰 돌이나 벽돌을 놓아 바람에 흔들리지 않도록 하는 것입니다.
효율성 분석
다음은 열역학 제1법칙 과 열역학 제2법칙 을 기반으로 한 태양열 조리기 의 효율 분석이며 , 모든 기기의조리 전력을 계산하는 방법도 설명합니다 .
필요한 도구 및 재료
튼튼한 태양열 조리대는 추가 도구 없이 값싼 일반 재료로 몇 시간 만에 만들 수 있습니다. 내구성을 높이려면 외부의 무반사 표면에 페인트칠, 기름칠 또는 왁스칠을 하여 습기로부터 보호할 수 있습니다. 조리용 냄비를 마주 보는 표면은 반사되거나 검은색이어야 합니다.
| 핵심 재료 | 대체 재료 |
|---|---|
| 알루미늄 호일 | 금속 또는 판금 |
| 검은색 페인트 | 왁스나 오일 |
| 큰 골판지 상자 2개 | 짠 바구니, 벽돌, 나무(마지막 옵션) |
| 내열성 플라스틱 시트 | 나일론 백, 폴리에스터 백, 유리 백 |
| 수성 폴리비닐 아세테이트 접착제(물로 희석) | 밀 또는 쌀 꽃 페이스트, 아카시아 검, 카제인 접착제 * |
* 내부 조리 표면에는 석유계 테이프와 고무계 접착제를 사용하지 마십시오. 내부 상자는 연기를 방출하지 않고 고온을 견딜 수 있어야 합니다.
필수 기술 및 지식
태양열 조리기 제작 지침을 따르는 데 필요한 선행 기술이나 지식은 없습니다. 농촌 지역 주민들에게 태양열 조리기의 기본 구조 및 유지 보수에 대한 교육을 위해 몇 시간의 기본 교육이 필요합니다. 이 교육을 통해 해당 태양열 조리기 모델과 관련된 모든 유형의 수리 방법을 익힐 수 있다면, 어려움 없이 사용할 수 있을 것입니다.
샘플 차원
태양광 박스 쿠커 만들기
성공적인 태양열 조리기 디자인이 여러 개 개발되었으며, 간단한 조립 설명서와 유용한 팁 및 요령이 함께 제공됩니다. 몇 가지를 아래에 소개합니다.
- 최소형 태양열 박스 쿠커. [ 10 ]
- 태양열 박스 쿠커. [ 11 ]
- 접이식 태양열 조리기. [ 12 ]
- 경사형 태양열 박스 조리기. [ 13 ]
- 추적 박스 쿠커. [ 14 ]
- 타이어 쿠커. [ 15 ]
비용 추정
약 2,400제곱센티미터의 알루미늄 판재로 20cm x 27.5cm x 5.5cm 크기의 팬 하나를 만들 수 있습니다(뚜껑 포함). 재료비는 팬 하나당 0.30달러 미만입니다. [ 16 ]
이 자료를 참고하여 지역에서 구할 수 있는 알루미늄 플레이트를 사용하여 직접 태양열 조리기를 제작할 수 있습니다. 조리기의 크기는 팬 크기에 따라 달라지며, 전체 장치 크기는 해당 지역에서 가장 경제적인 크기에 따라 결정됩니다.
| 재료 | 예상 요금 ($) | 프로젝트 비용($) |
|---|---|---|
| 알루미늄 시트 | 1-> 100,833cm3 [ 17 ] | 0.30달러 |
| 검은색 페인트 | 리터당 16.14달러 [ 18 ] | (~300ml 필요량) ~ $4.84 |
| 큰 골판지 상자 2개 | 1.4/ m2 [ 19 ] | ~1.47달러 |
| 유리 | 10.76달러/ m2 [ 20 ] | (~0.27m 2 필요) -> ~ $2.91 |
| 아카시아검 | ~ 3.50달러/kg [ 21 ] | (~0.25kg 필요량) ~ $0.875 |
| 총 비용 = | 단위당 10.39달러 |
이러한 가격은 Home Depot 와 같은 북미의 주요 매장을 통해 결정되었으며 , 그림 5의 치수를 기반으로 크기를 추정했습니다. 총 비용인 10.39달러는 시골 지역에서 가격 인상이 적고 저급 재료를 쉽게 구할 수 있기 때문에 상당히 낮을 것으로 가정합니다.
향후 개발 초점
이 기술을 발전시키려면 농촌 지역 주민들을 대상으로 교육을 실시하고, 이들이 태양열 조리기를 정기적으로 사용하도록 동기를 부여하는 조치를 취해야 합니다.
바람에 강한 모델은 강한 바람이 열린 공간을 가로지르며 현재 이 기술이 어려움을 겪고 있는 전 세계의 더 많은 지역에서 태양열 조리기를 상용화하는 데 큰 도움이 될 것입니다.
앞서 언급한 일부 태양열 조리기 모델을 대량 생산하면 필요한 지역에 미리 만들어진 제품을 공급하는 것이 비용을 더욱 절감할 수 있으며, 이를 위해 해당 개인에게 직접 만드는 방법을 가르치는 교육 캠프를 설립하는 것보다 더 효과적입니다.
관련 기관
여러 비정부기구(NGO)와 민간 단체들이 개발도상국 농촌 지역에서 태양열 조리의 이점을 홍보하기 위해 DIY 디자인 제작부터 마을 주민들에게 태양열 조리 기구 제작 및 조리 방법 교육을 위한 훈련 캠프 운영까지 다양한 활동을 펼치고 있습니다. 이러한 단체 중 일부는 이미 성공적인 조리 기구 디자인을 온라인에 게시했으며, 다른 단체들은 다양한 개발 단계에 있습니다. 이러한 단체 중 일부는 다음과 같습니다.
- 태양열 조리기 세계 네트워크. http://solarcooking.wikia.com
- 솔라쿠커 인터내셔널. http://www.solarcookers.org/
- 교토 트위스트 태양열 조리 협회. http://web.archive.org/web/20200928080713/http://kyototwist.org/
- 가디아 솔라 에너지 시스템즈(주) http://solarcooking.wikia.com/wiki/Gadhia_Solar_Energy_Systems
- 태양 에너지 국제. http://www.solarenergy.org/
- 농촌 기술 센터. http://web.archive.org/web/20050207224602/http://www.panasia.org.sg:80/nepalnet/crt/crthome.htm
- 중앙아메리카 태양 에너지 프로젝트. http://solaroven.org/
- SUN OVENS International, Inc. http://www.sunoven.com
- 라졸라 이니셔티브. http://www.lazola.de
참고문헌
- ↑ 태양열 조리 아카이브, "태양열 조리기 평가", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 접속
- ↑ Solar Cookers International, "태양열 조리기 만드는 법",http://images3.wikia.nocookie.net/cb20090108164302/solarcooking/images/5/57/CooKit plans detailed.pdf, 2010년 4월 6일 접속
- ↑ 위키피디아, "태양열 조리기", http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cooker , 2010년 4월 3일 접속
- ↑ Solar Cookers International, "태양열 조리기 만드는 법", http://images3.wikia.nocookie.net/__cb20090108164302/solarcooking/images/5/57/CooKit_plans_detailed.pdf , 2010년 4월 6일 접속
- ↑ 태양열 조리 아카이브, "태양열 조리기 평가", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 접속
- ↑ 태양열 조리 아카이브, "태양열 조리기 평가", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 접속
- ↑ 태양열 조리 아카이브, "태양열 조리기 평가", solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 접속
- ↑ Deutsche Welle, "태양열 요리", http://www.dw-world.de/dw/article/0,,5205895,00.html , 2010년 4월 3일 접속
- ↑ Ozturk, H. "태양열 조리기의 제2 법칙 분석", http://www.informaworld.com/smpp/1138067100-85020668/content~db=all~content=a713635696 , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ The Solar Cooking Archive, "Minimum Solar Box Cooker", http://solarcooking.wikia.com/wiki/Minimum_Solar_Box_Cooker , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ Solar Cookers International, "태양열 조리기 만드는 법", http://images3.wikia.nocookie.net/__cb20090108164302/solarcooking/images/5/57/CooKit_plans_detailed.pdf , 2010년 4월 6일 접속
- ↑ The Solar Cooking Archive, "접이식 태양열 박스 조리기", http://solarcooking.org/plans/collapsible-box.htm , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ The Solar Cooking Archive, "경사형 박스형 태양열 조리기 - 새로운 디자인", http://solarcooking.org/plans/inclined-box-cooker.htm, 2010년 4월 8일 접속
- ↑ 태양열 조리 아카이브, "추적 태양열 조리기", http://solarcooking.org/plans/Cookerbo.pdf , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ 태양열 조리 아카이브, "타이어 쿠커", http://solarcooking.org/plans/tire_eng.htm , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ The Solar Cooking Archive, "SunPan Overview", http://www.sungravity.com/sunpan_overview.html , 2010년 4월 4일 접속
- ↑ The Solar Cooking Archive, "SunPan Overview", http://www.sungravity.com/sunpan_overview.html , 2010년 4월 4일 접속
- ↑ Home Depot, "Painter's Touch 다목적 페인트", http://www.homedepot.ca/webapp/wcs/stores/servlet/CatalogSearchResultView?D=980065&Ntt=980065&catalogId=10051&langId=-15&storeId=10051&Dx=mode+matchallpartial&Ntx=mode+matchall&recN=0&N=0&Ntk=P_PartNumber , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ Shopping.com, "11" x 14" 골판지 시트", http://www0.shopping.com/-cardboard+sheets , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ GlassCages, "1/8 Plate Glass 3 mm Regular Plate Glass", http://www.glasscages.com/?sAction=ViewCat&lCatID=42 , 2010년 4월 8일 접속
- ↑ Al-Mosawi. A, "말기 신장 질환 소아의 저단백 식단에 아카시아 검을 보충하는 방법", http://www.springerlink.com/content/1rq1mafd2x233aa9/ , 2010년 4월 8일 접속
| 저자 | 로한 |
|---|---|
| 특허 | CC-BY-SA-3.0 |
| 위치 | {{{좌표}}} |
| 조직 | Mech425 , 퀸즈 대학교 |
| 인용하다 | Rohanm (2010–2025). "태양열 박스 조리기 연구 프로젝트" . Appropedia . 2025년 9월 29일 확인 . |