태양열 조리기는 햇빛을 요리를 위해 유지되는 열 에너지로 변환합니다. 햇빛은 "연료"입니다.
몇몇 엔지니어와 DIY 애호가들은 문자 그대로 수백 가지 유형의 태양열 조리기를 설계했습니다. 태양열 볼링 오븐 과 같은 단순한 디자인부터 포물선 바구니 및 주석 캔 태양열 조리기 와 같은 더 복잡한 디자인까지 . 이러한 광범위한 옵션으로 인해 태양열 조리기를 표준화하고 평가하기가 어렵습니다. 그러나 성공적인 설계를 위해서는 몇 가지 중요한 요소가 충족되어야 하며 그 중 일부는 아래에 나열되어 있습니다.
- 비용 - 농촌 지역에 구현할 수 있을 만큼 충분히 저렴해야 합니다.
- 편의성 - 국내에서 쉽게 구할 수 있는 자재를 사용하여 단기간 내에 건축이 가능하고, 가볍습니다.
- 안전 - 가열된 부분은 잘 보호되어야 하며 부품이 튀어나와서는 안 됩니다.
- 효율성 - 음식을 요리하는 데 얼마나 걸리나요?
- 바람 저항 - 가벼운 바람부터 중간 정도의 바람에도 영향을 받지 않을 만큼 튼튼해야 합니다.
- 가열 용량 - 용도에 따라 충분한 가열 용량( 물 저온살균 대 음식 조리 ).
- 내구성 - 수리가 자주 발생하지 않고 쉽게 수행되어야 합니다.
- 지침의 단순성.
태양열 요리에 대한 요구 사항은 매우 간단합니다. 태양열 조리기는 몇 시간 동안 햇빛이 비치고 강한 바람으로부터 보호받을 수 있는 장소에 설치할 수 있어야 합니다. 태양열 조리기는 분명히 밤이나 흐린 날에는 작동하지 않습니다. 햇빛은 가열되는 어두운 표면에 흡수됩니다. 음식은 열과 습기를 유지하기 위해 어둡고 꼭 맞는 뚜껑이 있는 어둡고 얕고 얇은 금속 냄비에서 가장 잘 요리됩니다. 검은 냄비가 태양 광선을 흡수할 때 발생하는 열을 유지하려면 투명한 덮개가 필요합니다. 이는 투명한 비닐봉지처럼 간단할 수도 있고 여러 겹의 유리를 비운 것처럼 복잡할 수도 있습니다. 조리 속도를 높이는 한 가지 방법은 반사판을 사용하여 집열기에 햇빛의 집중도를 높이는 것입니다.
내용물
발달상의 필요
개발도상국 에서는 장작, 숯, 등유와 같은 바이오매스를 사용하여 모닥불을 피우는 것이 관례입니다. 이러한 과정은 필연적으로 농촌 지역의 과도한 삼림 벌채를 초래할 뿐만 아니라 CO 2 배출을 상당히 증가시킵니다. 이들 개발도상국의 개인들은 심각한 연기 흡입으로 인해 호흡기 감염을 겪고 있습니다.
개발도상국에서는 매년 약 500만 명의 어린이가 호흡기 질환으로 사망하고, 추가로 500만 명이 오염된 식수와 관련된 질병으로 사망하는 것으로 추산됩니다. [2] 이 수치는 태양열 요리 기술을 사용하여 부분적으로 줄일 수 있습니다.
태양열 조리기는 햇빛이 열 에너지로 변환되어 야외 요리 목적으로 유지 및 사용되는 기본 원리에 따라 작동하며, 세계에서 햇볕이 잘 들고 연료가 부족한 지역에 가장 긍정적인 영향을 미칩니다. 낙관적인 추정에 따르면 태양열 요리는 매년 약 2억 4,600만 미터톤의 목재에 해당하는 연료재 사용을 36%까지 감소시켜 연간 거의 1억 4천만 미터톤의 순 온실가스 상쇄 효과를 가져올 수 있다고 합니다. [삼]
그림 1은 섭씨 135도의 온도 분포에서 어떤 과정이 일어나는지 보여줍니다.
지역적 고려사항
안데스, 티베트, 네팔, 몽골, 중국 일부 지역에서 약 600,000개의 태양열 조리기가 사용되고 있으며 전 세계적으로 약 150만 개가 사용되고 있지만 이 수치는 예비 수치이며 아직 정확성이 확인되지 않았습니다. [5] [6] 그러나 최근 가장 큰 성공 사례는 인도의 마을에서 이루어졌습니다.
태양열 요리는 다음과 같은 지역에 적합할 수 있습니다.
- 일년 중 몇 달 동안 대부분 맑은 날.
- 몇 시간 동안 햇빛이 비치고 강풍으로부터 보호되는 야외 공간을 이용할 수 있습니다.
- 지역 요리 연료는 비싸거나 구하기 어렵습니다.
아시아, 아프리카, 호주는 햇빛이 풍부하기 때문에 그림 2에서 볼 수 있듯이 이 지역은 태양열 조리기를 사용하면 큰 이점을 얻을 수 있습니다.
태양열 조리 기술로 더 많은 혜택을 받는 햇볕이 잘 드는 기후뿐만 아니라 바람이 덜 부는 지역에서는 태양열 조리기를 훨씬 더 효율적으로 활용할 수 있습니다. 바람이 많이 부는 지역에서는 더 무거운 태양열 조리기를 도입하는 것이 더 적합할 수 있지만, 베이스가 더 두꺼워지면 추가 원자재가 필요하므로 비용이 더 많이 들고 요리 시간도 길어질 수 있습니다. 또 다른 투박하지만 저렴한 옵션은 밥솥 주위에 커다란 돌이나 벽돌을 놓아 바람에 흔들리지 않도록 하는 것입니다.
태양열 조리기구 만드는 법
태양열 조리기는 태양 에너지를 이용해 음식을 조리하는 장치입니다. 이는 기존 스토브나 오븐을 사용하는 것에 비해 간단하고 환경 친화적이며 저렴한 대안입니다. 태양열 조리기를 만드는 방법은 다음과 같습니다.
- 재료 모으기: 태양열 조리기를 만들려면 몇 가지 기본 재료가 필요합니다. 여기에는 판지, 알루미늄 호일, 접착제, 가위, 검은색 냄비, 투명한 플라스틱 시트가 포함됩니다.
- 판지 자르기: 판지 4개를 평행사변형 모양으로 자릅니다. 측면의 길이는 약 1피트이고 상단과 하단의 길이는 약 6인치여야 합니다.
- 밥솥 조립하기: 판지 조각을 함께 접착하여 상자 모양을 만들고 알루미늄 호일이 안쪽을 향하게 합니다. 호일은 매끄럽고 주름이 없는지 확인하세요. 이렇게 하면 태양 광선을 반사하는 데 도움이 됩니다.
- 상단을 플라스틱으로 덮습니다. 상자 상단보다 약간 큰 투명한 플라스틱 시트 조각을 자릅니다. 팽팽하고 주름이 없는지 확인하면서 제자리에 붙입니다.
- 밥솥에 냄비 넣기: 검은색 냄비를 밥솥 중앙에 놓습니다. 냄비는 뚜껑이 닫혀 있는 상태로 밥솥 안에 완전히 들어가야 합니다.
- 음식 요리하기: 냄비에 음식을 넣고 뚜껑을 닫습니다. 밥솥을 직사광선에 놓고, 하늘을 가로질러 움직일 때 태양을 향하도록 각도를 맞추세요. 태양광선은 알루미늄 호일에 반사되어 냄비에 집중되어 내부의 음식이 조리됩니다.
- 필요에 따라 밥솥을 조정하세요. 하늘에 태양이 너무 낮거나 구름이 많은 경우 밥솥에 햇빛이 충분히 들어오도록 조정해야 할 수도 있습니다. 밥솥을 기울이거나 더 햇볕이 잘 드는 장소로 옮기면 됩니다.
이러한 간단한 단계를 통해 태양열 조리기를 쉽게 만들고 맛있는 태양 요리 식사를 즐길 수 있습니다.
디자인
태양열 조리기는 제작의 용이성과 쉽게 사용할 수 있는 재료의 사용을 위해 정밀도와 효율성을 희생한 태양열 집광기입니다. 물이 끓거나 빵을 굽는 온도를 허용하는 부정확한 형상이 사용됩니다. 포물면 반사경이 있는 태양열 조리기 설계와 관련된 일부 계산은 Sun 관련 계산 페이지에서 확인할 수 있습니다.
Solar Cooker 디자인에는 다양한 스펙트럼이 있으며 각각 고유한 비용, 이점 및 최적의 조건이 있습니다. 몇 가지 예...
태양광 패널 쿠커: 측면에 호일을 붙인 상자를 잘라낸 것입니다. 프로젝트 예시: 포물면을 위한 기계 수학자
Solar Box Cooker: 유리 패널이 온실 효과를 생성합니다. 사례사업 : 태양열박스쿠커 연구사업
Solar Basket Cooker: 문화적으로 적합한 Solar Box Cooker입니다. 프로젝트 예시: 버드나무 바구니 파라볼릭 태양열 조리기
태양광 위성 밥솥: 포물선 모양이 햇빛을 한 지점에 집중시킵니다. 프로젝트 예시: Papasan 의자 태양열 조리기
포물선형 태양열 조리기: 수학 공식을 사용하여 아이들이 조립했습니다. 프로젝트 예시: 아이들을 위한 태양열 오븐 만드는 법(Locally Delicious)
태양광 우산 조리기: 우산은 대개 원뿔형이지만 포물선에 매우 가까워질 수 있습니다. 예제 프로젝트: "Sunbrella" 태양열 조리기 만드는 방법
태양광 타이어 쿠커: 많은 단열과 절약을 위한 재활용 검정색 타이어 샌드위치
태양열 박스 쿠커
수백 가지의 혁신적인 태양열 조리기 디자인이 발명되었지만, 특히 개발도상국에서 전 세계적으로 널리 사용되기 때문에 태양광 박스 조리기가 가장 폭넓게 고려되고 있습니다.
태양열 박스 쿠커는 기본적으로 오븐 역할을 하는 유리 뚜껑이 달린 큰 상자입니다. 그러나 더 넓은 표면적에 대한 열 손실은 더 큰 집열 표면을 가짐으로써 추가 이득을 부분적으로 상쇄합니다. 이를 보완하기 위해 일반적으로 수행되는 작업은 표면 컬렉터의 겉보기 면적을 늘리기 위해 유리 표면 커버와 반사경을 사용하는 것입니다. 이러한 반사판은 다양한 재료로 만들 수 있으며 주요 목적은 햇빛을 유리 재료를 통해 상자 내부의 조리 공간으로 반사하는 것입니다.
박스 쿠커는 일종의 열 포획 인클로저로 구성되며, 일반적으로 상자의 한 면이 유리나 플라스틱과 같은 투명한 매체로 고정된 단열재로 만들어진 상자 형태를 취합니다. 이를 통해 조리기는 온실 효과를 활용할 수 있으며 입사된 태양 복사열로 인해 상자 안의 음식이 조리됩니다. 단열재를 사용하면 춥고 바람이 많이 부는 날에도 요리 온도가 더운 날과 비슷한 수준에 도달할 수 있을 뿐만 아니라, 잠재적으로 스며들어 밥솥을 손상시킬 수 있는 누출을 차단하는 추가 이점도 있습니다. 요리할 때는 열을 최대로 흡수하고 요리 온도를 더 높일 수 있는 어두운 냄비를 사용하는 것이 좋습니다. [8]
효과적인 요리를 할 수 있을 만큼 태양이 하늘에 떠 있을 때를 나타내는 좋은 경험 법칙은 땅 위의 그림자 길이가 그 사람의 키보다 짧은 경우입니다.
포물선형 태양열 조리기
포물선 형 태양열 조리기는 본질적으로 음식을 요리하거나 물을 저온살균하는 데 사용되는 태양 에너지 집중 장치입니다. 포물선 디자인은 수세기 동안 사용되었습니다. 곡면 거울을 사용하여 빛을 집중시키는 아이디어는 그리스인, 아즈텍인, 잉카인, 로마인 및 중국인에 의해 개발되었습니다. 잉카인들은 청동과 금을 거울로 사용했으며 여러 층 높이의 구조물을 건설했습니다. 이 기술은 각 문명마다 비슷한 시기에 등장한 것 같습니다.
포물선형 태양열 조리기에는 다양한 디자인과 모델이 있습니다. 일부는 현지에서 수집한 스크랩 재료로 제작되는 반면, 다른 일부는 고도로 가공되고 내구성이 있지만 더 비싼 재료를 사용하여 제조됩니다. 다음은 다양한 포물선형 태양열 조리기 디자인에 대한 링크와 사진입니다.
태양열 깔때기
복합 포물선 집중 장치
복합 포물선형 집광기 (CPC)는 열역학적 한계인 평면 수신기에 대한 집중 계수(1/sin(θa))를 갖는 회전된 포물선 부분으로 구성된 집광기 클래스입니다. 여기서 θa는 반사경이 통과하는 각도의 절반입니다. 조리개에 입사되는 모든 빛을 수신기 쪽으로 향하게 합니다. 복합 포물선형 농축기(CPC)는 태양열 정수기, 태양열 온수 살균기 및 태양열 조리기에 추가로 사용할 수 있습니다. CPC는 햇빛을 집중시켜 장치를 더욱 효과적으로 만들어 효율과 함께 이러한 장치의 출력을 높일 수 있습니다.
최근 연구에 따르면 태양열 스틸 [9] 과 태양열 물 저온살균기 의 집광을 증가시키기 위한 복합 포물선형 집광기(CPC)를 통합함으로써 효율성 과 처리량을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.
통합요리
통합 요리는 다음을 결합합니다.
- 태양이 빛날 때마다 적합한 태양열 조리기 모델입니다.
- 조리 시간을 연장하고 조리 후 3~4시간 동안 음식을 뜨겁게 유지하기 위한 보온 조리기 ( 건초 바구니 또는 불 없는 조리기) 그리고
- 햇빛이 충분하지 않을 때 사용할 수 있는 개선된 쿡스토브(즉, 효율적인 요리 스토브) 입니다 .
대체 용도
요리 외에도 이러한 장치는 다른 목적으로 사용될 수 있습니다. 몇 가지 예는 다음과 같습니다
- 물 저온살균
- 건조된 의료용품을 소독하기 위해
- 기구를 소독하려면
효율성 분석
다음은 열역학 제1법칙 과 열역학 제2법칙을 기반으로 한 태양열 조리기 의 효율성 분석이며 , 모든 장치의조리 전력을 계산하는 방법도 설명합니다 .
장점
- 다르푸르와 같은 지역의 마을에서는 여성들이 장작을 구하기 위해 이동하는 횟수를 줄여 결과적으로 여성들을 집과 더 가깝고 안전하게 보호할 수 있습니다. [11]
- 장작이나 숯으로 요리하는 것보다 저렴합니다.
- CO 2 및 메탄 배출 감소.
- 태양열 조리기는 매우 기본적인 교육을 받은 후 몇 시간 만에 쉽게 만들 수 있습니다.
- 태양열 조리기는 일반적으로 가볍습니다.
건강
좋은 소식은 태양열 조리기를 사용하면 요리를 하면서 동시에 신선한 공기를 마실 수 있다는 것입니다. 태양열 요리에서는 연기가 전혀 발생하지 않습니다.
과거 사람들이 태양열 요리를 채택하는 주된 이유는 과도한 연료 목재 사용으로 인한 환경 파괴를 줄이기 위해서였습니다. 최근에는 요리할 때 발생하는 유독 연기로 인한 호흡기 질환이 주요 건강 문제로 인식되고 있습니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 그들은 매년 150만 명의 여성과 어린이를 죽인다. 태양열 조리기는 건강에 대한 이러한 주요 위협도 해결합니다.
태양열 조리 기술은 수십 년 동안 존재해 왔지만 잘 이해되지 않았으며 널리 보급되지 않았습니다. 다음은 태양열 요리가 무엇인지, 그 기능과 한계에 대한 몇 가지 아이디어입니다.
단점
- 식사를 요리하는 데 시간이 매우 오래 걸릴 수 있습니다.
- 항상 맑은 것은 아닙니다.
- 태양열 요리는 정오의 태양이 충분히 강할 때만 수행할 수 있지만, 훨씬 더 일찍 뜨거운 음식이 필요할 수 있습니다.
- 요리는 외부에서 이루어져야 하며 이는 개발도상국에 추가적인 위협이 될 수 있습니다.
- 바람이 많이 부는 지역에서는 제대로 작동하지 않습니다.
- 일관성이 없으며 먹을 수 없는 음식이 생산될 수 있습니다.
- 태양열 요리는 폭력과 예상치 못한 관계를 맺고 있습니다. [11] 아프리카 의 일부 NGO에서는 가정폭력으로 인해 태양열 조리기를 홍보하지 않는다는 일화가 있습니다 . 날씨가 요리하기에 적합하지 않아 남편이 집에 돌아와서 식사가 준비되어 있지 않으면 아내에게 폭력을 행사할 수 있습니다. (이것은 다른 문제를 일으키지만, 한 가지 즉각적인 문제는 신뢰할 수 없는 조리기구를 가지고 있어 피해자의 상황을 악화시키지 않는다는 것입니다.) [ 검증 필요 ] 이러한 식사 요리의 실패는 기술적인 해결책이 있을 수 있습니다: 통합 요리 ( Wikia:Solarcooking:Integrated 참조 ) 조리방법 ).
관련 프로젝트
관련기관
여러 비정부 기구(NGO)와 민간 단체에서는 DIY 디자인 제작부터 훈련 캠프 설치, 마을 사람들에게 이러한 장치를 만들고 요리하는 방법을 교육하는 것까지 개발도상국 농촌 지역에서 태양열 요리의 이점을 홍보하기 위해 스스로 노력했습니다. 이러한 조직 중 일부는 이미 성공적인 밥솥 디자인을 온라인에 게시했으며 다른 조직은 다양한 디자인 단계에 있습니다. 이러한 그룹 중 일부는 다음과 같습니다.
- 태양열 조리기구 월드 네트워크. http://solarcooking.wikia.com
- 솔라 쿠커스 인터내셔널. http://www.solarcookers.org/
- 교토 트위스트 태양 요리 협회. http://web.archive.org/web/20200928080713/http://kyototwist.org/
- Gadhia 태양 에너지 시스템 Pvt. Ltd. http://solarcooking.wikia.com/wiki/Gadhia_Solar_Energy_Systems
- 솔라 에너지 인터내셔널. http://www.solarenergy.org/
- 농촌기술센터. http://web.archive.org/web/20050207224602/http://www.panasia.org.sg:80/nepalnet/crt/crthome.htm
- 중앙아메리카 태양에너지 프로젝트. http://solaroven.org/
- 썬오븐스인터내셔널(주) http://www.sunoven.com
- 라졸라 이니셔티브. http://www.lazola.de
태양광 쿠커 인터내셔널
태양열 요리에 대한 가장 중요한 권위자는 Solar Cookers International (SCI)입니다. 그들은 태양열 요리에 대한 인식과 기술을 전 세계적으로 전파하며, 특히 햇빛이 풍부하고 요리 연료가 감소하는 지역에서 더욱 그렇습니다. SCI는 아프리카의 30,000가구가 태양 에너지로 요리할 수 있도록 했으며, 여성과 어린이들이 나무를 모으고 수 마일을 운반하는 부담에서 해방되었습니다.
Solar Cookers World Network는 100개 이상의 국가에서 태양열 요리를 적극적으로 홍보하는 500개 이상의 비정부 기구(NGO), 제조업체 및 개인의 동맹입니다. 이 위키 기반 사이트를 통해 네트워크 참가자는 정보를 공유하고 프로젝트 및 연구에 협력할 수 있습니다. 태양열 요리는 통합 요리의 중요한 부분으로, 연료 효율적인 장작 난로와 보온 조리기구의 사용도 포함됩니다.
또한보십시오
- 태양열 조리기, 효율적인 스토브는 전 세계 농촌 가족을 돕습니다.
- DIY 태양열 수집기
- 훔볼트 태양열 요리 갤러리
- 기관 주방용 스토브
- 친환경 요리
- 태양 관련 계산
- 두 개의 포물선형 골을 사용하여 포물면 시뮬레이션
외부 링크
참고자료
- ↑ Solar Cookers International, "태양열 조리기를 만드는 방법", http://images3.wikia.nocookie.net/__cb20090108164302/solarcooking/images/5/57/CooKit_plans_detailed.pdf , 2010년 4월 6일 액세스
- ↑ 태양열 요리 아카이브, "태양열 조리기 평가", Solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 액세스
- ↑ 태양열 요리 아카이브, "태양열 조리기 평가", Solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 액세스
- ↑ Solar Cookers International, "태양열 조리기를 만드는 방법",http://images3.wikia.nocookie.net/__cb20090108164302/solarcooking/images/5/57/CooKit_plans_detailed.pdf , 2010년 4월 6일 액세스
- ↑ 태양열 요리 아카이브, "태양열 조리기 평가", Solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 액세스
- ↑ Deutsche Welle, "태양의 힘으로 요리하기", http://www.dw-world.de/dw/article/0,,5205895,00.html , 2010년 4월 3일 액세스
- ↑ 태양열 요리 아카이브, "태양열 조리기 평가", Solarcooking.org/Evaluating-Solar-Cookers.doc, 2010년 4월 8일 액세스
- ↑ Wikipedia, "Solar cooker", http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cooker , 2010년 4월 3일 액세스
- ↑ Joshua M. Pearce 및 David C. Denkenberger, "단일 효과 유역 태양열 스틸에 복합 포물선형 집광 장치의 직접 적용에 대한 수치 시뮬레이션", 2006년 태양열 요리 및 식품 가공 국제 회의 진행, p. 118, 2006. http://images.wikia.com/solarcooking/images/c/cd/Granada06_Joshua_pearce.pdf 오픈 액세스
- ↑ David C. Denkenberger 및 Joshua M. Pearce, "태양열 온수 저온살균을 위한 복합 포물선형 농축기: 수치 시뮬레이션", 2006년 태양열 조리 및 식품 가공 국제 회의 진행, p. 108, 2006. 이용 가능: http://images.wikia.com/solarcooking/images/2/2e/Granada06_david_denkenberger.pdf
- ↑다음으로 이동:11.0 11.1 위의 사항은 이메일 대화에서 나온 것입니다. 나는 이러한 분야에 경험이 있는 사람들이 Appropedia에 기여할 수 있기를 바랍니다. -- Chriswaterguy · 대화 2007년 10월 31일 00:20 (PDT)