Oven tenaga surya untuk memasak. Oven surya DIY. Energi surya alternatif

Saya sudah menulis artikel tentang cara membuat oven surya parabola berdasarkan parabola. Kompor seperti itu menunjukkan karakteristik dan efisiensi yang sangat baik. Namun, tidak semua orang memiliki parabola yang tidak diperlukan, dan membelinya khusus untuk pembuatan oven tenaga surya sangatlah mahal. Oleh karena itu, artikel kali ini akan membahas tentang pembuatan oven surya parabola berbahan dasar foil dan karton.

Bahan yang penulis gunakan untuk membuat model oven surya ini:
1) karton bergelombang
2) pisau alat tulis
3) lem
4) kertas timah yang dipoles
5) baut m4 20 mm
6) mesin cuci lebar
7) kain
8) kawat

Mari kita pertimbangkan sedetail mungkin rencana pembuatan oven surya parabola, serta yang utama ciri khas model ini.

Maka penulis memutuskan untuk membuat oven tenaga surya berbentuk parabola dengan menggunakan bahan utama karton.
Lebih tepatnya, karton bergelombang dari karton biasa kotak karton. Oleh karena itu, agar semua elemen cukup rata dan kuat, penulis mengikat dua lembar tersebut dengan lem sehingga gelombang karton bergelombang setiap lembar saling tegak lurus.

Untuk menyederhanakan pembuatan oven surya, penulis membuat beberapa diagram yang sesuai dengan proses konstruksinya.
Penulis memutuskan untuk membuat parabola dari 12 bagian dengan ukuran yang sama. Menurut dimensi yang ditunjukkan pada diagram, oven surya masa depan akan memiliki luas sekitar 0,8 meter persegi. Namun, Anda dapat meningkatkan skala elemen dengan cara ini wilayah yang luas permukaan tungku surya parabola, yang pada gilirannya akan meningkatkan suhu maksimum yang dapat dihasilkan tungku ini.

Untuk mempercepat proses pemotongan elemen oven surya dari lembaran karton, penulis menggambar satu elemen dan menjadikannya template. Selanjutnya, segmen templat ini hanya diaplikasikan pada karton dan semua segmen lainnya dipotong menggunakan pisau klerikal.

Untuk melindungi dan memperkuat elemen oven surya, penulis membuat pinggirannya. Untuk melakukan ini, selembar kertas tebal selebar 5 cm direkatkan ke setiap elemen di sepanjang tepinya. Elemen-elemen tersebut juga dihubungkan satu sama lain menggunakan potongan kain yang direkatkan, yang akan berfungsi sebagai sambungan engsel. Sambungan ini memungkinkan oven surya dilipat jika perlu untuk penyimpanan atau pemindahan.

Karena penulis lebih suka menggunakan kompor lipat “akordeon”, maka potongan-potongan kain di antara ruas-ruas tersebut dipasang secara bergantian dari sisi depan ke belakang. Pada saat yang sama, penulis meninggalkan celah selebar 2-3 mm di antara setiap elemen, sehingga tepi elemen tidak akan mengalami beban tambahan saat oven surya dilipat.

Setelah semua elemen digabungkan, penulis menerima parabola yang diperlukan. Langkah selanjutnya adalah merekatkan kertas timah ke permukaan bagian dalamnya. Penulis menggunakan foil yang dipoles karena memiliki efek reflektif yang cukup besar. Toko menjual wallpaper berperekat dengan permukaan cermin, yang juga cocok untuk merekatkan permukaan bagian dalam oven tenaga surya.

Untuk mengencangkan elemen berbentuk parabola, penulis memasang beberapa baut pada segmen pertama dan kedua belas oven surya. Penulis menggunakan baut M4 20 mm dan ring lebar untuknya fiksasi yang andal, karena akan disekrup ke dalam karton.

Pada titik konvergensi elemen-elemen oven surya, penulis membuat bidang bundar dari kayu lapis. Bidang ini berfungsi sebagai penutup sekaligus penahan bagian sempit elemen oven surya. Untuk melakukan ini, penulis menggunakan kawat yang akan menempelkan elemen ke steker ini.

Semua ini ditunjukkan dengan sempurna pada gambar skema di bawah ini:

Terlihat dari diagram ini, kawat dimasukkan ke dalam lubang pada setiap ruas satu per satu, setelah itu semua ruas pada alasnya dibungkus dengan tali dan dipasang dengan aman.

Untuk membuat dudukan tempat panci akan dipasang, penulis menggunakan balok kayu dan jeruji besi.

Dengan cara ini, Anda dapat dengan mudah mengatur sudut kemiringan oven surya itu sendiri dan lokasi panci di dalamnya, yang secara langsung bergantung pada posisi matahari di tingkat cakrawala.

Karena oven tenaga surya terutama terbuat dari karton dan foil, maka oven ini cukup ringan, sehingga perlu diamankan selama pemasangan agar tidak tertiup angin. Oven surya dipasang menggunakan tali pengikat, dan untuk memastikan geometri oven tidak terpengaruh oleh kabel pengikat tersebut, penulis mengencangkan parabola dengan tali.

Anehnya, saat cuaca cerah, kecepatan memasaknya menurut penulis dua kali lebih cepat dibandingkan saat menggunakan kompor gas. Keunggulan lain dari kompor ini adalah biaya pembuatannya yang sangat murah karena tidak membutuhkan bahan yang mahal. Berkat desain lipatnya, oven tenaga surya ini sangat mudah diangkut dan disimpan, serta sangat ringan karena komponen utamanya adalah karton.

Oven tenaga surya adalah oven mandiri yang beroperasi tanpa menggunakan bahan bakar atau listrik yang mudah terbakar, tetapi hanya dengan energi matahari, yang merupakan sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan dan gratis. sumber daya alam kapasitas besar.

Keterangan:

Oven tenaga surya adalah oven mandiri yang beroperasi tanpa menggunakan bahan bakar. bahan bakar dan listrik, tetapi hanya karena tenaga surya energi yang merupakan sumber daya alam terbarukan yang ramah lingkungan, bebas, dan berkapasitas tinggi.

Untuk efisiensi surya maksimum memanggang harus digunakan di area dengan tingkat cahaya tinggi, dengan jumlah terbesar hari dengan cuaca cerah dan suhu hangat lingkungan. Semakin rendah iluminasi dan suhu lebih dingin lingkungan, semakin rendah efisiensi tungku.

Prinsip operasi umum oven surya:

Desain oven surya bisa apa saja, tetapi prinsip pengoperasiannya sama.

Sinar matahari langsung dan pantulan dari permukaan cermin diarahkan dan dipusatkan, sehingga meningkatkan suhu di area tertentu di mana peralatan masak berwarna ditempatkan. warna gelap untuk pemanasan yang lebih baik.

Keuntungan:

– otonomi. Oven surya tidak bergantung pada koneksi ke jaringan catu daya, penyimpanan, dan bahan bakar, karena hanya menggunakan energi panas dari matahari,

– keramahan lingkungan. Pengoperasian kompor tidak membahayakan lingkungan,

– mobilitas. Kemampuan untuk memindahkan kompor ke lokasi yang diinginkan tanpa banyak usaha,

– keselamatan kebakaran. Penggunaan bahan bakar dan listrik yang mudah terbakar tidak termasuk.

Aplikasi:

Oven surya digunakan untuk:

– memanaskan air;

- memasak;

Dalam kondisi lingkungan yang berubah, oven tenaga surya dapat digunakan bersama dengan jenis oven lainnya untuk menghemat sumber daya bahan bakar.

Jenis oven surya yang paling umum adalah:

Tampilan kotak:

Oven surya adalah sebuah kotak yang bagian atasnya dilapisi kaca, yang memungkinkan sinar matahari masuk tetapi tidak melepaskan energi panas ke luar. Untuk meningkatkan pemanasan, panel reflektif dipasang di sisi struktur, yang, pada sudut kemiringan yang disesuaikan, mengarahkan sinar matahari ke dalam oven. Pada kompor jenis ini disediakan penutup panel setelah digunakan agar pengangkutan dan penyimpanannya lebih nyaman dan aman.

Oven menggunakan sinar matahari langsung dan pantulan yang tersebar untuk memanaskan.

Reflektor parabola:

Oven surya merupakan sebuah piringan cermin cekung, yang pada titik fokusnya terdapat platform untuk wadah tempat memasak makanan. Oven surya jenis ini memerlukan penyesuaian terhadap sinar matahari yang dilakukan secara manual atau penggerak otomatis, yang memungkinkan Anda mengarahkan struktur sesuai dengan pergerakan matahari dan memperoleh energi panas maksimum.

Oven surya dibuat sesuai dengan teknologi yang berbeda, jadi strukturnya berbeda satu sama lain. Produk semacam itu yang diproduksi dalam versi industri memiliki harga yang mahal. Anda dapat membuat banyak model sendiri dengan biaya minimal dan tenaga maksimal. Sebelum Anda mulai menganalisis model buatan sendiri, mari kita lihat salah satu oven industri untuk pengembangan umum - GoSun.

Solusi ini didasarkan pada dua teknologi: tabung vakum menerima energi terkonsentrasi dari dudukan cermin - konsentrator. Dengan demikian, suhu di dalam tabung mencapai 280°C dalam beberapa menit, sehingga memungkinkan untuk memasak, mengukus, atau menggoreng makanan apa pun. Ada sejumlah situs dengan resep yang disesuaikan untuk oven semacam itu. Cara memasak ini sama sekali tidak kalah dengan cara-cara memasak biasa yang sudah ada, hanya saja prosesnya semakin ramah lingkungan.

Operasi dan tipe

Operasikan perangkat tersebut lebih baik di musim panas di tempat terbuka dan tidak teduh. Semua jenis konsentrator energi tersebut menggunakan permukaan reflektif, jadi Anda harus melindungi mata Anda dari sinar saat berpakaian kacamata hitam saat bekerja dengan oven.

Tampilan pertama dari parabola

Kompor berdasarkan parabola tua. Untuk mencegah pot menghalangi sinar matahari, sebaiknya pilih antena jenis offset; prinsip pengoperasiannya ditunjukkan pada gambar di bawah.

Cermin antena harus ditutup dengan film reflektif. Di tempat konverter satelit berdiri, Anda harus melengkapi tempat memasak di mana peralatan untuk memasak atau memanaskan makanan dipasang atau digantung. Untuk memastikan suhu maksimum, Anda harus menggerakkan antena setiap setengah jam, sehingga menjaga fokus termal maksimum pada objek pemanas. Pandangan kedua adalah dari lensa Fresnel. Ini menghasilkan air suling atau air tawar. Digunakan di daerah yang kekurangan air tawar atau di pesisir laut. Di episentrum pancaran, suhu bisa mencapai 1000°C, yang merupakan bahaya luka bakar termal. Oleh karena itu, penggunaannya harus sangat hati-hati.

Dasar desainnya adalah lensa Fresnel. Sebelumnya digunakan dalam produksi televisi, Anda bisa mendapatkannya dari sana atau cukup membelinya. Lensa inilah yang akan menentukan biaya pembuatan kompor. Manufaktur terdiri dari pembuatan bingkai untuk lensa yang ada seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi di bawah.

Tampilan ketiga terbuat dari karton. Mirip dengan yang pertama dibahas, hanya saja antenanya terbuat dari karton. Basisnya dipotong dan digulung menjadi piring parabola. Lapisan reflektif aluminium foil direkatkan ke cangkir bagian dalam.

Sebagai contoh, perhatikan reflektor dengan panjang fokus 130 mm dan diameter 800 mm. Ukurannya dapat ditingkatkan jika diperlukan. Anda membutuhkan selembar ukuran: meter demi meter. Itu bisa padat atau terdiri dari dua atau empat bagian. Kami menggambar empat lingkaran konsentris dengan jari-jari yang ditunjukkan pada tabel. Kami membaginya menjadi 8 diameter yang berjarak sama (pada 22,5°). Masing-masing terdiri dari 16 sektor yang identik.

Pada masing-masingnya, sebuah busur ditandai secara simetris, yang panjangnya ditunjukkan pada tabel di bawah. Nilai-nilai ini adalah panjang total busur, termasuk kedua sisi pembagiannya. Setiap busur melintas pada sudut yang sangat kecil (kurang dari 5°) dan praktis tidak dapat dibedakan dari kabel yang bersangkutan.

Hubungkan, kira-kira sepanjang arah radial, titik akhir busur yang baru saja ditunjukkan. Anda perlu memotong area di luar lingkaran terbesar. Irisan, yang ditandai dengan sambungan pada gambar di bawah, tidak akan mengumpulkan sinar. Mereka akan dipindahkan atau digunakan sebagai ladang untuk menghubungkan dayung yang berdekatan. Tidak perlu terburu-buru untuk memutuskan sambungan radial; instruksi akan diberikan nanti.

Dayung ditekuk di atas lingkaran yang digambar sebelumnya untuk membuat tepinya. Lingkaran ditampilkan sebagai garis putus-putus pada gambar di atas. Membuat lengkungan busur tidaklah mudah jika bahan lembarannya tidak terlalu tipis dan elastis.

Perakitan

Lembaran itu terdiri dari bagian-bagian yang dihubungkan membentuk lingkaran. Cara terbaik– duplikat pada satu bagian. Anda perlu memasang setiap bagian reflektor di atas duplikatnya.

Setelah ditekuk, bilahnya saling tumpang tindih sehingga salah satu bilahnya lebih tinggi atau lebih rendah dari kedua bilah yang berdekatan. Dayung harus memiliki dua bidang, satu di setiap sisinya. Bilah dengan dan tanpa pinggiran bergantian mengelilingi keliling: gambar di bawah. Dayung bertepi akan lebih rendah dibandingkan dayung tanpa pinggiran.

Karena bilahnya datar, ada transisi antara bilah tersebut dan area yang tumpang tindih. Untuk menghindari gangguan pada zona transisi, berikan jarak antara bilah yang berdekatan. Lebar ekstra dapat dipotong dengan pisau dengan atau tanpa margin, lihat gambar di atas.

Bor lubang berdiameter sekitar 5 mm di ujung setiap irisan. Lubang-lubang ini terlalu kecil untuk ditampilkan pada gambar di atas. Mereka akan mempermudah pemotongan.

Hubungkan dayung bersama-sama menggunakan cara yang berbeda: staples, paku, lem, jahit atau lainnya. Solusi optimal tergantung pada bahan lembaran dan ketersediaan pengencang.

Dalam kasus yang jarang terjadi dimana lembaran datar sangat tebal, bilahnya dapat saling mendorong. Dalam hal ini tidak ada jaminan. Lem perlu diberi jarak tertentu. Selain itu, pita perekat yang diberi celah juga dapat diaplikasikan pada permukaan bagian dalam dan luar untuk menyatukan bilahnya. Pita perekat yang dipasang pada permukaan harus sangat tipis agar tidak merusak permukaan reflektif.

Energi sinar matahari. Anda harus memasang satu bilah pada satu waktu, searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam. Pertama pasang setiap bilah dari bagian luar. Demikian pula terus bergerak ke dalam. Semua bagian dayung harus dipasang sebelum mengerjakan dayung lainnya.

Film reflektif diterapkan setelah reflektor parabola terbentuk. Aluminium foil untuk penggunaan umum sangat ideal di dapur. Film yang lebih tebal (lebih berat) akan lebih tahan lama. Aluminium film plastik, digunakan dalam kantong makanan dan minuman atau pembungkus kado, dapat diterima tetapi sedikit kurang efektif dan kurang tahan lama dibandingkan aluminium foil.

Biasanya foil direkatkan pada reflektor. Lemnya harus berbahan dasar air. Ini termasuk lem yang terbuat dari tepung, beras atau pati. Untuk menghindari kerutan pada film, gunakan perekat yang tipis dan tidak mengalir.

Lebih mudah merekatkan foil pada lembaran datar daripada pada piring parabola. Namun jika lembarannya sangat tipis, proses pembengkokan lembaran akan menimbulkan kerutan pada lapisan. Oleh karena itu, yang terbaik adalah merekatkannya setelah membuat pelat karton. Bahan lembaran yang mengembang dan menyusut secara signifikan terhadap kelembapan dan suhu juga cenderung menimbulkan kerutan pada film. Oleh karena itu, karton bukanlah bahan lembaran yang ideal. Kerutan mengurangi efisiensi. Mereka juga memperpendek umur lapisan reflektif.

Pertama, kertas timah perlu dipotong menjadi trapesium. Dua trapesium identik dapat dipotong dari sebuah persegi panjang dengan sedikit limbah (gambar di bawah). Coba gunakan koran terlebih dahulu untuk menentukan lebar, panjang, dan kemiringan yang optimal, karena ini bergantung pada bentuk dan ukuran kertas timah Anda. Slot pendek dapat dipotong di sepanjang tepi trapesium sehingga dapat saling tumpang tindih tanpa kerutan. Trapesium menutupi seluruh tepinya, kecuali lingkarannya akan ditutup dengan kertas timah di ujungnya.

Gambar menunjukkan: a) memotong dua bagian trapesium dari persegi panjang; b) pengurangan slot pendek di sepanjang tepi setiap irisan

Lapisi permukaan dayung dengan hati-hati dengan lem. Namun, sebaiknya jangan berlebihan jika bahan lembaran (misalnya karton) bisa membengkak saat basah. Untuk menghindari munculnya gelembung, Anda harus memasangnya terlebih dahulu sebagian besar menggagalkan dayung. Simpan sebagian besar film di udara, tanpa perekat. Regangkan area yang ditangkap secara perlahan, tekan di atasnya. Foil dipasang di dekat garis tengahnya (sepanjang panjangnya). Akan terlihat jelas seberapa banyak lengkungan dan tumpang tindih di dekat tepinya. Wajar jika kelebihan lem keluar pada permukaan reflektif, nanti akan terhapus.

Jika permukaan reflektif tertutup reflektor, seka perlahan menggunakan kain bersih dan lembap. Menyeka akan menghilangkan kelebihan lem dan menyelaraskan film yang direkatkan. Anda harus membiarkan lem mengering, ini mungkin memerlukan waktu beberapa hari jika bahan lembarannya mudah menyerap air. Kemudian Anda perlu menyekanya lagi dengan kain lembab dan bersih untuk menghilangkan sisa lem dan mengotorinya.

Kami memasang produk jadi pada penyangga yang berputar, dan di atas fokus energi matahari kami membuat dudukan untuk peralatan memasak.

Ekologi konsumsi. Sains dan teknologi: Keberhasilan penggunaan oven tenaga surya (kompor) telah tercatat di Eropa dan India pada abad ke-18. Kompor tenaga surya dan oven menyerap energi matahari, mengubahnya menjadi panas, yang terakumulasi di dalam ruang tertutup.

Keberhasilan penggunaan oven tenaga surya (kompor) tercatat di Eropa dan India pada awal abad ke-18. Kompor dan oven tenaga surya menyerap energi matahari, mengubahnya menjadi panas, yang terakumulasi di dalam ruang tertutup. Panas yang diserap digunakan untuk memasak, menggoreng, dan memanggang. Suhu di dalam oven tenaga surya bisa mencapai 200 derajat Celcius.

Oven tenaga surya kotak

Oven surya kotak terdiri dari kotak yang terisolasi dengan baik, bagian dalamnya dicat hitam, di mana pot makanan berwarna hitam ditempatkan. Kotak tersebut ditutupi dengan “jendela” dua lapis, yang memungkinkan radiasi matahari masuk ke dalam kotak dan menahan panas di dalamnya. Selain itu, penutup dengan cermin di bagian dalam terpasang padanya, yang bila dilipat, meningkatkan radiasi yang datang, dan bila ditutup, meningkatkan isolasi termal oven.

Keuntungan utama dari oven kotak surya:

Radiasi matahari langsung dan menyebar digunakan.
Mereka bisa memanaskan beberapa panci sekaligus.
Mereka ringan, portabel dan mudah ditangani.
Mereka tidak perlu berputar setelah Matahari.
Suhu sedang membuat pengadukan tidak perlu dilakukan.
Makanan tetap hangat sepanjang hari.
Mereka mudah dibuat dan diperbaiki menggunakan bahan-bahan lokal.
Harganya relatif murah (dibandingkan dengan jenis oven surya lainnya).

Tentu saja, mereka juga memiliki beberapa kelemahan:

Anda hanya bisa memasak bersama mereka pada siang hari.
Karena suhu sedang, makanan membutuhkan waktu lama untuk dimasak.
Penutup kaca menyebabkan hilangnya panas secara signifikan.
Oven seperti itu “tidak bisa” menggoreng.

Karena kelebihannya, oven kotak surya adalah jenis oven surya yang paling umum. Itu terjadi jenis yang berbeda: produksi industri, artisanal dan buatan sendiri; bentuknya mungkin menyerupai koper datar atau kotak lebar dan rendah. ada juga oven stasioner, terbuat dari tanah liat, dengan penutup horizontal (di daerah tropis dan subtropis) atau miring (di daerah beriklim sedang). Untuk keluarga beranggotakan lima orang, direkomendasikan model standar dengan luas bukaan (area masuk) sekitar 0,25 m2. Ada juga versi kompor yang lebih besar yang dijual - 1 m2 atau lebih.

Karena panas yang diserap oleh permukaan bagian dalam kotak harus dipindahkan ke panci, bahan terbaik untuk kotaknya - aluminium, yang memiliki konduktivitas termal tinggi. Selain itu, aluminium tidak mengalami korosi. Misalnya kotak baja, bahkan dengan berlapis listrik, tidak tahan terhadap lingkungan panas dan lembab di dalam oven dalam waktu lama selama memasak. Lembaran tembaga terlalu mahal.

Bagian logam yang dapat membuat jembatan termal tidak boleh dipasang di bagian luar kotak. Bahan isolasi termal kaca, wol sintetis, atau bahan lain dapat digunakan bahan alami(sekam kacang tanah, kelapa, beras, jagung, dll). Apapun bahan yang digunakan, harus tetap kering.

Penutup tungku dapat terdiri dari satu atau dua gelas dengan celah udara. Jarak antara dua lapisan kaca biasanya 10-20 mm. Penelitian telah menunjukkan penggunaan itu bahan transparan dengan struktur seluler yang membelah ruang interior menjadi sel vertikal kecil, dapat secara signifikan mengurangi kehilangan panas tungku, sehingga meningkatkan efisiensinya. Kaca bagian dalam terkena panas, sehingga kaca tempered sering digunakan; atau kedua lapisan tersebut dapat terdiri dari kaca biasa dengan ketebalan sekitar 3 mm.

Penutup luar oven surya adalah reflektor yang memperkuat radiasi yang datang. Permukaan reflektif dapat berupa cermin kaca biasa, lembaran plastik dengan lapisan reflektif, atau cermin logam yang tidak mudah pecah. Sebagai upaya terakhir, Anda dapat menggunakan kertas timah dari bungkus rokok.

Kotak luar oven surya bisa terbuat dari kayu, fiberglass, atau logam. Fiberglass ringan, murah, dan tahan air, tetapi tidak terlalu tahan lama jika digunakan terus-menerus. Kayu lebih kuat, tetapi lebih berat dan lebih rentan terhadap kerusakan akibat kelembapan. Lembaran aluminium dipadukan dengan pengikat kayu membentuk permukaan dengan kualitas terbaik, tahan terhadap tekanan mekanis, perubahan suhu dan kelembaban. Kotak kayu yang diperkuat aluminium adalah yang paling tahan lama, tetapi lebih mahal dan cukup berat, serta produksinya juga membutuhkan waktu.

Produktivitas oven tenaga surya standar dengan luas bukaan 0,25 m2 mencapai sekitar 4 kg makanan per hari, yaitu. cukup untuk keluarga beranggotakan lima orang.

Suhu puncak di dalam oven tenaga surya dapat mencapai lebih dari 150°C pada hari yang cerah di daerah tropis; ini kira-kira 120 °C lebih tinggi dari suhu sekitar. Karena air yang terkandung dalam makanan tidak memanas di atas 100 °C, suhu di dalam oven yang terisi akan selalu lebih rendah.

Suhu dalam oven tenaga surya turun tajam ketika wadah makanan ditempatkan di dalamnya. Penting juga untuk menjaga suhu tetap di bawah 100°C selama sebagian besar waktu memasak. Namun titik didih 100 °C tidak diperlukan untuk memasak sebagian besar sayuran dan sereal.

Waktu memasak rata-rata dalam oven tenaga surya adalah 1-3 jam dalam kondisi cerah dan beban sedang. Penggunaan berdinding tipis panci aluminium secara signifikan mengurangi waktu memasak dibandingkan dengan peralatan masak yang terbuat dari bahan tersebut baja tahan karat. Selain itu, faktor-faktor berikut juga mempengaruhi:

Waktu memasak berkurang dalam kondisi cahaya tinggi, dan sebaliknya.
Suhu lingkungan yang tinggi mempersingkat waktu memasak dan sebaliknya.
Sejumlah kecil makanan per persiapan mengurangi waktu memasak - dan sebaliknya.

Kompor cermin (dengan reflektor)

Oven cermin paling sederhana terdiri dari reflektor parabola dan dudukan panci yang terletak di titik fokus oven. Jika kompor terkena sinar matahari maka sinar matahari dipantulkan dari semua reflektor ke titik pusat (fokus), memanaskan panci. Reflektor dapat berupa paraboloid yang dibuat, misalnya, dari baja lembaran atau foil reflektif. Permukaan pantulan biasanya terbuat dari aluminium yang dipoles, logam cermin atau plastik, tetapi dapat juga terdiri dari sejumlah cermin datar kecil yang dipasang pada permukaan bagian dalam paraboloid. Tergantung pada apa yang Anda butuhkan panjang fokus, reflektor dapat berbentuk mangkuk dalam tempat panci makanan terendam seluruhnya (panjang fokus pendek, piring terlindung dari angin) atau piring dangkal jika panci dipasang pada titik fokus pada jarak tertentu. dari reflektor.

Semua kompor reflektif hanya menggunakan radiasi matahari langsung, dan oleh karena itu harus selalu menghadap Matahari. Hal ini mempersulit pengoperasiannya, karena membuat pengguna bergantung pada cuaca dan perangkat kontrol.

Keuntungan dari kompor cermin:

Kemampuan untuk mencapai suhu tinggi dan, karenanya, memasak cepat makanan.
Model yang relatif murah.
Beberapa di antaranya juga bisa digunakan untuk memanggang.

Kelebihan ini juga disertai dengan beberapa kelemahan:

Tergantung pada panjang fokusnya, oven harus berputar di belakang Matahari kira-kira setiap 15 menit.
Hanya radiasi langsung yang digunakan, dan sinar matahari menyebar hilang.
Bahkan dengan sedikit kekeruhan, kehilangan panas dalam jumlah besar masih mungkin terjadi.
Menangani kompor semacam itu memerlukan keterampilan dan pemahaman tertentu tentang prinsip pengoperasiannya.
Radiasi yang dipantulkan oleh reflektor sangat terang, membutakan mata, dan dapat menyebabkan luka bakar jika terkena titik fokus.
Memasak dibatasi pada siang hari.
Juru masak harus bekerja di bawah terik matahari (kecuali oven fokus tetap).
Efisiensi kompor sangat bergantung pada perubahan kekuatan dan arah angin.
Hidangan yang disiapkan pada siang hari akan menjadi dingin di malam hari.

Sulitnya menangani oven ini, ditambah dengan kenyataan bahwa juru masaknya terpaksa berdiri di bawah sinar matahari, adalah hal yang sulit alasan utama popularitas mereka yang rendah. Namun di Tiongkok, di mana memasak secara tradisional membutuhkan panas dan tenaga yang tinggi, makanan ini tersebar luas.

Tenaga termal

Output termal oven surya ditentukan oleh jumlah radiasi matahari, permukaan penyerapan kerja oven (biasanya antara 0,25 m2 dan 2 m2) dan efisiensi termalnya (biasanya 20-50%). Tabel tersebut membandingkan nilai luas, efisiensi, dan daya tipikal untuk oven kotak dan oven reflektor.

Nilai standar luas, efisiensi dan produktivitas oven kotak dan reflektor

Biasanya, oven reflektif memiliki permukaan kerja yang jauh lebih besar daripada oven kotak. Oleh karena itu, mereka jauh lebih kuat dan dapat digunakan untuk merebus lebih banyak air, menyiapkan lebih banyak makanan, atau memproses jumlah yang sebanding dalam waktu yang lebih singkat. Di sisi lain, mereka efisiensi termal lebih rendah karena peralatan masak menjadi dingin akibat paparan atmosfer.

Di negara-negara tropis dan subtropis, Anda hampir dapat mengandalkan cuaca cerah dan tingkat cahaya harian normal sepanjang tahun. Sekitar tengah hari, ketika total radiasi matahari mencapai 1000 W/m2, sangat realistis untuk mengandalkan daya termal sebesar 50-350 W, tergantung pada jenis dan ukuran kompor. Jumlah radiasi di pagi hari dan siang hari secara alami lebih rendah dan tidak dapat sepenuhnya dikompensasi oleh sistem pelacakan matahari.

Sebagai perbandingan: membakar 1 kg kayu kering menghasilkan sekitar 5000 W, dikalikan dengan efisiensi termal kompor (15% untuk perapian primitif dan 25-30% untuk perapian yang lebih baik). kompor digunakan di negara-negara berkembang). Oleh karena itu, daya termal yang mencapai peralatan masak adalah 750-1500 W.

Jumlah radiasi matahari menurun tajam pada saat mendung dan pada musim hujan. Dalam kondisi kekurangan radiasi langsung, oven tenaga surya tidak cocok untuk apa pun selain menjaga makanan yang dimasak tetap hangat. Titik lemah Kerugian dari oven tenaga surya (apa pun jenisnya) adalah pada hari berawan dan hujan (2-4 bulan dalam setahun di sebagian besar negara berkembang) makanan harus dimasak menggunakan cara konvensional: pembakar kayu, gas, atau minyak tanah.

Radiasi matahari dan oven

Prasyarat utama keberhasilan penggunaan oven tenaga surya adalah pencahayaan yang memadai dengan sedikit hari berawan sepanjang tahun. Durasi dan intensitas radiasi matahari harus memungkinkan oven surya digunakan dalam jangka waktu lama. Meskipun di Eropa Tengah memasak dengan tenaga surya dimungkinkan pada hari musim panas yang cerah, jumlah minimum energi matahari sebesar 1500 kWh/m2 per tahun diperlukan untuk oven tenaga surya (sesuai dengan rata-rata insolasi harian sebesar 4 kWh/m2). Namun rata-rata tahunan terkadang bisa menyesatkan. Kondisi penting untuk kesesuaian oven surya adalah cuaca musim panas yang stabil, yaitu periode hari tanpa awan yang teratur dan dapat diprediksi.

Sumber daya energi surya sangat bervariasi dari satu negara ke negara lain, bahkan di zona tropis negara-negara dunia ketiga. Misalnya, radiasi matahari di sebagian besar wilayah India dinilai sangat baik dalam hal pemanfaatan energi matahari. Jumlah rata-rata energi surya adalah antara 5 dan 7 kWh/m2 per hari tergantung wilayahnya. Di sebagian besar wilayah negara ini, tingkat penerangan berada pada titik terendah selama musim hujan dan hampir sama rendahnya pada bulan Desember dan Januari.

Iklim dan potensi matahari di Kenya mendukung penggunaan oven tenaga surya. Kenya terletak dekat dengan garis khatulistiwa sehingga memiliki iklim tropis. Di ibu kota Nairobi, jumlah energi surya berkisar antara 3,5 kWh/m2 per hari pada bulan Juli hingga 6,5 kWh/m2 per hari pada bulan Februari, dan di wilayah lain hampir tidak berubah (6,0 - 6,5 kWh/m2 per hari di provinsi Lodwar) . Radiasi matahari di Nairobi memungkinkan Anda memasak menggunakan energi matahari sembilan bulan dalam setahun (kecuali Juni-Agustus). Sebaliknya, pada hari berawan atau berkabut Anda harus bergantung pada bahan bakar tradisional. Namun, di provinsi Lodwar, oven tenaga surya dapat digunakan sepanjang tahun.

Oven tenaga surya untuk negara berkembang

Tujuan penggunaan oven tenaga surya tidak diragukan lagi adalah untuk menghemat energi dalam menghadapi krisis energi ganda: krisis masyarakat miskin yang mengakibatkan semakin berkurangnya pasokan kayu bakar, dan krisis sektor energi nasional yang semakin menekan keseimbangan energi. pembayaran.

Dibandingkan dengan negara-negara lain, negara-negara berkembang mengkonsumsi energi yang sangat sedikit. Misalnya, tingkat konsumsi energi per kapita di India pada tahun 1982 - 7325 GJ - merupakan salah satu yang terendah di dunia. Namun konsumsi energi negara ini tumbuh hampir dua kali lipat dibandingkan produk nasional bruto (PDB). Hal serupa juga terjadi di negara-negara berkembang lainnya.

Sebagian besar penduduk negara-negara berkembang memperoleh sebagian besar konsumsi energi mereka dari sumber-sumber non-komersial: dari sumber energi lokal tradisional, melalui tenaga kerja manual. Mereka tidak mampu membeli kuantitas yang dibutuhkan energi yang diproduksi secara komersial.

Konsekuensi logis dari hal ini adalah berkurangnya bahan bakar bagi masyarakat miskin, yang akibatnya standar hidup mereka semakin memburuk. Oven tenaga surya adalah sebuah langkah menuju perbaikan kondisi kehidupan mereka.

Dari semua “mayoritas miskin” di negara-negara dunia ketiga, oven tenaga surya seharusnya digunakan terutama oleh penduduk pedesaan.

Berapa banyak energi yang dibutuhkan untuk memasak makanan?

Kebutuhan bahan bakar harian tergantung pada jenis makanan yang disiapkan dan jumlahnya. Penduduk negara berkembang rata-rata membakar 1 ton kayu per tahun. Sebuah keluarga pada umumnya di India membutuhkan 3-7 kg kayu bakar per hari; di daerah yang lebih sejuk, jumlah kayu bakar harian untuk satu keluarga hampir 20 kg di musim dingin dan 14 kg di musim panas. Di Mali bagian selatan, rata-rata keluarga (terdiri dari 15 orang) membakar sekitar 15 kg kayu bakar per hari. Sebuah penelitian yang dilakukan di kamp pengungsi Afghanistan di Pakistan menemukan bahwa kebutuhan kayu bakar harian di sana mencapai 19 kg per keluarga. Lebih dari separuh kayu bakar pada umumnya rumah tangga digunakan untuk memanggang roti, sisanya untuk menyiapkan makanan lainnya. Di musim dingin, tentu saja, dibutuhkan lebih banyak kayu bakar.

Meskipun jumlah energi yang dibutuhkan untuk memasak berbeda-beda, oven tenaga surya memberikan penghematan energi yang signifikan. Tujuan utama oven tenaga surya adalah untuk mengurangi kebutuhan kayu, yang masih merupakan bahan bakar terpenting untuk memasak. Masalahnya adalah harga kayu lebih murah dibandingkan dengan minyak tanah, gas dalam kemasan, dan listrik. Meningkatnya penebangan pohon yang tidak terkendali untuk digunakan sendiri dan untuk dijual merupakan penyebab utama hilangnya hutan, perluasan gurun, erosi tanah, penurunan permukaan air tanah, dan mempunyai dampak buruk jangka panjang terhadap keseimbangan ekologi. Sedikitnya sisa-sisa hutan di Pakistan dan deforestasi yang merajalela di Kenya adalah bukti bahwa ketakutan tersebut tidaklah berlebihan.

Secara keseluruhan, oven tenaga surya sepertinya tidak akan memberikan kontribusi yang besar terhadap bauran energi nasional. Namun, hal ini dapat meningkatkan kondisi kehidupan masyarakat miskin secara signifikan dan membantu mereka mengatasi krisis energi pribadi.

Oven tenaga surya tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran. Berikut beberapa contohnya: oven, oven konsentrator, reflektor, pengukus tenaga surya, dll. Dengan berbagai macam model, semua kompor menangkap panas dan menahannya dalam ruang yang terisolasi secara termal. Pada sebagian besar model, sinar matahari mempengaruhi makanan secara langsung.

Para ilmuwan telah lama menemukan cara untuk menggunakan energi matahari untuk mengisi ulang energi berbagai perangkat atau bahkan properti perumahan. Di rak-rak toko, Anda dapat menemukan banyak peralatan berbeda yang berfungsi bertenaga surya. Namun tidak semuanya harus dibeli dengan uang, karena beberapa unit dapat dirakit di rumah dari bahan bekas. Kita berbicara tentang oven tenaga surya.

Oven tenaga surya telah lama tersedia di toko atau online. Mereka dilengkapi dengan banyak hal perangkat yang berguna, membuatnya lebih mudah untuk bekerja dengan peralatan.

Oven tenaga surya ini ringan, dapat dilipat seperti koper dalam beberapa menit dan dibuka dengan cepat posisi kerja adalah alat perjalanan yang ideal.

Oven yang diproduksi dalam skala industri menggabungkan semuanya sifat positif konsentrator silinder parabola surya, serta tabung vakum. Berkat ini, suhu pemanasan mencapai 300 derajat Celcius.

Untuk mengontrol suhu, termometer juga dipasang di peralatan - ini komponen satuan kontrol.

Termostat dengan pengaturan suhu pengoperasian tertentu, serta sistem putaran cermin, juga dipasang di dalam oven.

DI DALAM perangkat modern atur pengatur waktu, yang setelah waktu tertentu akan mulai menutup cermin yang terletak di dalam oven surya. Ketika waktu yang ditentukan tiba, timer juga akan berbunyi bip yang menandakan makanan sudah siap.

Bagian elektronik dari peralatan ini ditenagai oleh energi matahari melalui baterai yang dipasang di rumahan.

Saat dirakit, koper memiliki dimensi sebagai berikut:

panjang 75 cm;
tinggi 40 cm;
ketebalan – 11 cm.

Bobotnya cukup ringan dan nyaman untuk dibawa jarak jauh - hanya 4 kg.

Dengan menggunakan oven Anda bisa memasak sayuran, jamur, daging, atau bahkan membuat kue. Keunggulan utamanya adalah ramah lingkungan dan hemat energi. Peralatan tersebut tidak mencemari lingkungan sama sekali.

Jenis oven surya

Perangkat modern tersedia dalam tiga jenis utama:

Kemas.
Dengan konsentrator cermin.
Gabungan.

Oven kotak

Perlengkapannya berupa kotak penyekat panas yang dilapisi bahan cermin atau plastik. Untuk meningkatkan pengumpulan panas, beberapa cermin ditambahkan di dalamnya sebagai reflektor.

Pandangan serupa peralatan digunakan untuk memasak lambat. sejak kapan produksi sendiri Ukuran kotaknya bisa berapa saja, sehingga makanan dalam jumlah besar bisa disiapkan di dalamnya. Sampel toko berukuran tidak besar.

Tungku dengan konsentrator

Perangkat tersebut berupa cermin cekung yang mengumpulkan sinar matahari pada fokusnya dan mengarahkannya ke titik yang ditentukan oleh pengguna. Saat membuatnya sendiri, tidak perlu menjaga geometri cermin yang sempurna, karena panci besar atau wadah lain berisi makanan akan menjadi fokusnya.

Ciri khusus dari struktur ini adalah pencapaian suhu pemanasan yang tinggi. Peralatan ini nyaman digunakan saat Anda perlu memanaskan sedikit makanan.

Tetapi kompor juga memiliki kelemahan desain: sinar matahari harus terus dipantau dan dari waktu ke waktu memutar cermin, mengarahkan sinar ke arah yang diperlukan. Jika Anda tidak menangani kompor dengan terampil, tangan dan mata Anda bisa terbakar. Namun dengan mengikuti tindakan pencegahan keselamatan, masalah ini dapat dihindari.

Gabungan

Tipe gabungan merupakan gabungan dari dua pilihan sebelumnya. Panci berisi makanan yang perlu dipanaskan ditempatkan di dalam kotak yang salah satu sisinya dibingkai oleh piring cekung dengan permukaan cermin. Oven dengan cepat melipat dan dipasang ke posisi kerja.

Petunjuk langkah demi langkah untuk membuat oven tenaga surya dengan tangan Anda sendiri

Merakit oven tenaga surya dengan tangan Anda sendiri tidaklah sulit. Dapat digunakan metode yang berbeda, berdasarkan gambar yang sangat sederhana dan intuitif.

Pengguna mungkin memiliki pertanyaan tentang ukuran oven. Dianjurkan untuk mengandalkan tips berikut:

Jika Anda perlu membuat kompor untuk rumah musim panas Anda, atau rumah pedesaan, maka Anda perlu memikirkan struktur yang lebih kokoh dan tetap.
Jika perangkat diperlukan untuk hiking, maka desainnya harus dapat dilipat dan seringan mungkin untuk kemudahan transportasi.
Jika tungku rencananya akan dipindahkan dengan mobil, maka desainnya bisa dibuat lebih rumit, namun tetap harus bisa dilipat.

Pilihan paling sederhana untuk oven tenaga surya adalah dengan menggunakan payung biasa. Tidak perlu menggunakan gambar untuk pembuatannya, karena perangkat ini sesederhana dan sejelas mungkin.

Di payung terbuka dengan di dalam film cermin atau aluminium foil dilem. Pegangannya harus dilepas agar tidak mengganggu saat meletakkan piring di tengah untuk pemanasan. Ini semua pekerjaan yang diperlukan. Oven benar-benar siap digunakan.

Sekarang Anda perlu menempelkan dudukan ke tanah tempat panci dan ketel akan dipasang, dan letakkan cermin dadakan di dekat benda dan fokus. sinar matahari pada wadah makanan.

Beberapa master menggunakan cermin pecah Dan bagian dalam Payungnya dilapisi semacam mozaik. Namun dalam hal ini strukturnya ternyata berat dan tidak bisa dilipat.

Kemas

Saat merakit struktur kotak, beberapa faktor utama perlu dipertimbangkan:

Dinding yang terletak di bagian dalam kotak ditutupi dengan kertas timah dan harus memiliki pantulan yang sangat baik.
Panci yang diletakkan di dalamnya harus menyerap sinar matahari, oleh karena itu disarankan untuk mengecatnya dengan warna hitam atau mengasapinya.
Isolasi termal harus pada tingkat tinggi. Dinding kotak harus menempel erat satu sama lain agar panas tidak keluar. Untuk memberikan insulasi termal berkualitas tinggi, gunakan karton biasa atau bahan alami lainnya yang tidak akan mengeluarkan zat berbahaya saat dipanaskan. Setelah dirakit, suhu di dalam oven bisa mencapai 170 derajat Celcius. Namun Anda tidak perlu takut kotaknya terbakar, karena suhu ini tidak akan cukup.

Jika Anda mendekati pembangunan struktur dengan penuh tanggung jawab, kompor akan bertahan hingga 10 tahun atau lebih.

Unit yang tidak dapat diturunkan:

Kotak yang andal terbuat dari papan.
Kertas hitam (dipadatkan) ditempatkan di dalam seluruh area. Hal ini diperlukan agar energi matahari diserap secara maksimal oleh perangkat.
Berdasarkan dimensi kotak yang dihasilkan, reflektor dipotong dari timah. Tepinya harus dibulatkan dan diproses sebelum pemasangan. ampelas agar tidak melukai dirimu sendiri.
Reflektor dipasang di atas kotak. Engsel atau sekrup biasa digunakan - sesuai kebijaksanaan master. Setelah itu, lembaran tersebut ditekuk pada sudut yang diinginkan untuk mengakumulasi sinar matahari pada objek tertentu di dalam unit.
Tutupnya harus terbuat dari kaca. Dengan demikian, sinar ultraviolet diubah menjadi energi panas yang diperlukan untuk memanaskan makanan.
Dianjurkan untuk membangun platform kecil dari batu bata di bawah kompor. Mereka akan mengumpulkan panas yang dihasilkan.
Jika Anda ingin memantau suhu, sebaiknya pasang termometer pada kotaknya.

Oven tenaga surya jenis ini sangat ideal untuk pondok musim panas. Anda tidak akan dapat membawanya dalam perjalanan karena bobotnya yang relatif besar, dimensinya, dan tidak dapat dipisahkan.

Cermin dengan reflektor

Untuk membuat kompor cermin dengan reflektor, Anda dapat menggunakan opsi dengan payung, yang disajikan di atas, atau merakit struktur sesuai gambar.

Anda perlu memotong 12 kelopak karton.
Setelah itu, semua bagian disambung sepanjang sisi panjangnya.
Selanjutnya, bagian dalam "pelat" yang dihasilkan diikat.
Semua bagian diikat menjadi satu dengan kawat atau tali yang bagus pada bagian dasarnya.
Piringnya dilapisi dengan foil yang memantulkan sinar matahari dengan baik.

Oven kombinasi

Tipe gabungan paling mudah dibuat dan merupakan konsentrator yang terbuat dari beberapa cermin datar. Anda juga membutuhkan wajan dengan insulasi termal yang baik.

Untuk mengisolasi benda bagian dalam, gunakan kantong plastik biasa.

Sebagai cermin, Anda bisa menggunakan karton tebal yang direkatkan dengan aluminium foil.

Desainnya terkenal karena bisa dilipat dan dibawa. Perkiraan dimensinya adalah 33 kali 33 cm, tetapi ukuran yang lebih besar dapat dirakit jika diinginkan.

Proses pembuatan:

Pertama, Anda perlu menyiapkan alas untuk tubuh. Dianjurkan untuk menggunakan selembar kayu lapis. Batang aluminium atau baja ditempatkan di tengah dan diikat dengan aman. Panjangnya - setengah meter. Sebuah benang terlebih dahulu dibuat pada batang agar dudukannya dapat diletakkan di atasnya nanti.
Alur dibuat di mana pengaku kayu lapis ditempatkan.
Dindingnya dirakit dari kayu lapis yang sama. Anda membutuhkan empat lembar persegi panjang. Di satu sisi, mereka harus dipotong dengan busur melengkung, dan alur harus dibuat dengan busur untuk diikat ke tulang rusuk.
Bagian-bagian yang akan disambung ditutup dengan lem berkualitas tinggi dan disambung. Untuk fiksasi tambahan, disarankan untuk menggunakan klip kertas. Setelah kotak mengering, Anda harus mengocok benda kerja dan menarik dinding secara perlahan untuk memastikannya aman. Jika desain sudah lolos pengujian, Anda dapat melanjutkan ke tahap berikutnya. Namun jika ada bagian yang kendor, maka perlu dipasang kembali dan diisi lem kembali.

Setelah membuat kotak, Anda dapat melanjutkan ke cermin.

Anda membutuhkan karton tebal berbentuk segitiga dengan tekstur halus.
Semua bagian karton tumpang tindih dan bagian atas tulang rusuk yang menempel.
Setelah diperbaiki, karton ditutup dengan lapisan lem. Setelah itu aluminium foil diaplikasikan.
Sebuah dudukan dipasang pada batang pada titik yang sama dengan setengah jari-jari permukaan cermin.

Oven tenaga surya DIY siap digunakan. Selain kayu, aluminium juga digunakan untuk kotaknya. Ini menghantarkan panas dengan baik dan tidak menimbulkan korosi.

Petunjuknya akan menjawab pertanyaan tentang cara membuat oven tenaga surya di rumah.

Keuntungan dan Kerugian

Oven surya yang dirakit sendiri memiliki ukuran yang bervariasi, tetapi strukturnya identik, dan oleh karena itu tidak ada kesulitan dalam perakitan. Oven dapat dengan mudah menyimpan panas untuk memanaskan makanan. Prinsip pengoperasiannya didasarkan pada penyerapan energi sinar matahari dan mengarahkannya ke objek yang diinginkan.

Oven tenaga surya memiliki keunggulan sebagai berikut:

Murahnya. Untuk mengoperasikannya, Anda tidak perlu membeli bahan bakar atau menggunakan sumber energi tambahan. Untuk bekerja, Anda hanya membutuhkan sinar matahari.
Makanan disiapkan seaman mungkin - tidak ada rasa takut terhadap api, seperti saat membuat api.
Kompor ini mudah dirawat dan digunakan - Anda hanya perlu mengarahkan sinar matahari ke objek yang diinginkan melalui permukaan cermin.
Mobilitas. Kompor dengan cepat dirakit dan dibongkar. Oleh karena itu, tidak ada masalah dengan transportasi.
Ramah lingkungan.
Makanan memanas secara merata dan tidak ada risiko gosong. Tidak perlu mengaduk makanan.

Kualitas ini membuat oven tenaga surya sangat populer di kalangan wisatawan. Kompor memudahkan untuk memasak makanan. Untuk memasak makanan, Anda hanya perlu mengarahkan sinar matahari ke objek yang diinginkan.