Ηλιακή Κουζίνα – Αρχές και Τύποι Λειτουργίας.

Πρέπει να προσπαθήσαμε να μαγειρέψουμε φαγητό ή όχι μαγειρεμένο για να βράσει νερό κάτω από τον ήλιο. Ζεσταίνει, αλλά θέλει χρόνο. Η ηλιακή κουζίνα είναι μια προσέγγιση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του κόστους των καυσίμων και της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και την πρόληψη της αποψίλωσης των δασών και της ερημοποίησης.

Ετοιμάζουμε το φαγητό μας με μια ηλιακή κουζίνα, η οποία χρησιμοποιεί την ενέργεια που εκπέμπει ο ήλιος. Η ηλιακή κουζίνα λειτουργεί με βάση την αρχή ότι ο ήλιος θερμαίνει την κατσαρόλα στην οποία ψήνεται το φαγητό. Η θέρμανση της κατσαρόλας πραγματοποιείται πλέον μετατρέποντας την φωτεινή ενέργεια σε θερμική ενέργεια. Επειδή οι κοίλοι καθρέφτες αντανακλούν το φως του ήλιου σε ένα μόνο σημείο εστίασης, χρησιμοποιούνται σε αυτού του είδους τις κουζίνες.

Σε αυτήν την περίπτωση, ο καθρέφτης κατευθύνει το ηλιακό φως σε μια συσκευή λήψης, όπως ένα τηγάνι. Μια ηλιακή κουζίνα δέχεται ακτίνες UV, αλλά αυτές μετατρέπονται σε μεγαλύτερες ακτίνες υπέρυθρου φωτός που δεν μπορούν να διαφύγουν. Οι υπέρυθρες ακτινοβολίες περιέχουν αρκετή ενέργεια για να προκαλέσουν δόνηση και θέρμανση μορίων νερού, λίπους και πρωτεΐνης στα τρόφιμα.

Η αγωγιμότητα είναι ο μηχανισμός με τον οποίο η φωτεινή ενέργεια αλληλεπιδρά με το υλικό του δέκτη και μετατρέπει το φως σε θερμότητα. Μπορούμε να βελτιστοποιήσουμε αυτή τη μετάβαση χρησιμοποιώντας υλικά αγωγιμότητας και διατήρησης της θερμότητας.

Αρχή εργασίας

Η συγκέντρωση του ηλιακού φωτός: Το φως του ήλιου συγκεντρώνεται και κατευθύνεται σε μια μικρή περιοχή μαγειρέματος χρησιμοποιώντας μια επιφάνεια καθρέφτη με ισχυρή κατοπτρική ανάκλαση. Η συγκέντρωση του ηλιακού φωτός κατά πολλαπλές τάξεις μεγέθους καθιστά δυνατή τη δημιουργία μεγεθών αρκετά ισχυρών για να λιώσει μέταλλο και αλάτι. Τέτοιες υψηλές θερμοκρασίες δεν είναι απαραίτητες για ηλιακές εφαρμογές μαγειρέματος που χρησιμοποιούνται στα σπίτια. Οι ηλιακές κουζίνες που διατίθενται στην αγορά κατασκευάζονται για να φτάνουν σε θερμοκρασίες μεταξύ 650C και 4000C.

Μετατροπή φωτεινής ενέργειας σε θερμική ενέργεια: Το συγκεντρωμένο ηλιακό φως κατευθύνεται σε μια συσκευή λήψης, όπως ένα τηγάνι. Η επαφή μεταξύ της φωτεινής ενέργειας και του υλικού του δέκτη βοηθά στη μετατροπή του φωτός σε θερμότητα μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως αγωγιμότητας. Ο ρυθμός μετατροπής αυξάνεται χρησιμοποιώντας υλικά που μεταφέρουν και συγκρατούν τη θερμότητα. Για να μεγιστοποιηθεί η απορρόφηση, οι κατσαρόλες και τα τηγάνια της ηλιακής κουζίνας θα πρέπει να είναι ματ μαύρο.

Λήψη θερμικής ενέργειας: Η μεταφορά μειώνεται απομονώνοντας τον αέρα μέσα στην κουζίνα από τον εξωτερικό αέρα. Η χρήση ενός γυάλινου καλύμματος στην κατσαρόλα βελτιώνει την απορρόφηση του φωτός από το πάνω μέρος του τηγανιού, μειώνει την απώλεια ενέργειας μέσω μεταφοράς και αυξάνει την ικανότητα αποθήκευσης θερμότητας της κουζίνας. Το γυαλί επιτρέπει στο φως να περάσει ενώ εμποδίζει την υπέρυθρη θερμική ακτινοβολία.

Τύποι ηλιακής κουζίνας

Ηλιακές Κουζίνες Κουζίνες

Οι κουζίνες Solar Box (φούρνοι κουτιού) μπορούν να μαγειρέψουν το ίδιο φαγητό με έναν κανονικό φούρνο ή μια αργή κουζίνα. Έχουν έναν εσωτερικό θάλαμο («κουτί»), όπως υποδηλώνει το όνομα, παρόλο που δεν χρειάζεται να είναι τετράγωνο. Οι ανακλαστήρες χρησιμοποιούνται για την εστίαση του υαλοπίνακα για να αφήσει περισσότερη ηλιοφάνεια στο κουτί, χρησιμοποιούνται για να αφήσουν το ηλιακό φως στο κουτί, να παγιδεύουν τη θερμότητα και η μόνωση χρησιμοποιείται για να διατηρεί όσο το δυνατόν περισσότερη θερμότητα. Σε μια φωτεινή ηλιόλουστη μέρα, οι φούρνοι κουτιού που παράγονται στο εμπόριο μπορούν να φτάσουν τους 400o. Οι φούρνοι κουτιού είναι κατάλληλοι για την κατασκευή τάξης και το μαγείρεμα και μπορούν να δημιουργηθούν γρήγορα από φθηνά ή ανακυκλώσιμα υλικά.

Ηλιακή Κουτί Κουζίνα

Απαιτούνται πράγματα

• Κιβώτιο αποθήκευσης για αρχεία ή ισοδύναμο κουτί περίπου 12′′ x 15′′ x 10′′
• 1/2  φύλλο μονωτική πλάκα αφρού με φύλλο αλουμινίου ανά φούρνο
• 12″ x 15″ προκομμένο πλεξιγκλάς
• 20 πόδια κολλητική ταινία αλουμινίου
• Φύλλο αλουμινίου, 18″ x 21″
• ένα ξύλινο ραβδί, πείρο ή μολύβι
• Ένα ψαλίδι
• Χαρτί κατασκευής σε μαύρο, 12″ x 15″

Ηλιακή κουζίνα κουτί DIY

1. Κόψτε το μονωτικό υλικό. Κάθε φούρνος χρειάζεται:
   • 12″ x 15″ (1 τεμάχιο) 
   • 12″ x 9 1/2″ (2 τεμάχια)
   • 15″ x 9 1/2″ (2 τεμάχια)
2. Ένα κομμάτι μόνωσης πρέπει να τοποθετηθεί στο κάτω μέρος του κουτιού.
3. Τοποθετήστε μονωτικά κομμάτια γύρω από τα εσωτερικά τοιχώματα του κουτιού.
4. Καλέστε με ταινία όλες τις ραφές, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στο κάτω μέρος, στις πλευρές και στο επάνω μέρος του κουτιού.
5. Για έναν ανακλαστήρα, επενδύστε το εσωτερικό του καπακιού του κουτιού με αλουμινόχαρτο.
6. Χρησιμοποιήστε μαύρο χαρτί κατασκευής για να επενδύσετε το εσωτερικό κάτω μέρος του φούρνου.
7. Βάλτε το γλάσο στο επάνω μέρος του φούρνου.
8. Χρησιμοποιώντας μια ταινία αλουμινίου "μεντεσέ", στερεώστε το καπάκι του κουτιού στο φούρνο κατά μήκος της μιας μακριάς πλευράς. Η ράβδος ή το ραβδί χρησιμοποιείται για την κλίση αυτής της κορυφής προκειμένου να μπει περισσότερο φως.

Αποτέλεσμα:

Προκειμένου να ζεσταθεί το κουτί πριν μπορέσει να μαγειρευτεί το φαγητό στην ηλιακή κουζίνα, το γυάλινο φύλλο βοηθά στην παγίδευση θερμότητας μέσα στο κουτί και ο καθρέφτης συγκεντρώνει το φως στο κουτί.

Παραβολικές κουζίνες με ανακλαστήρα

Οι παραβολικές κουζίνες επιτυγχάνουν τις μεγαλύτερες θερμοκρασίες και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τηγάνισμα ή ψήσιμο τροφίμων χωρίς να χρειάζονται σακούλες μαγειρέματος ή καλύμματα κατσαρόλας. Οι ανακλαστήρες χρησιμοποιούνται σε παραβολικές κουζίνες για να εστιάζουν σημαντική ποσότητα ηλιακού φωτός σε ένα μόνο σημείο εστίασης, όπου οι θερμοκρασίες μπορούν να πλησιάσουν τους 500o. Παραβολικού σχήματος κουζίνες μπορούν να δημιουργηθούν στην τάξη χρησιμοποιώντας πεταμένα δορυφορικά πιάτα ή τεράστιες ομπρέλες. Όμως η θερμοκρασία βρίσκεται στο σημείο εστίασης και μπορεί να φτάσει σε εξαιρετικά υψηλά επίπεδα. Κατά το μαγείρεμα, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ορισμένες προφυλάξεις ασφαλείας.

Παραβολική ομπρελόκουπα

Υλικά

• τεράστια ομπρέλα (ελάχιστη διάμετρος:120 cm)
• (Από μια κουβέρτα "διαστημικού" έκτακτης ανάγκης) Mylar
• ταινία αλουμινίου
• hacksaw
• χειροποίητο χαρτί
• Λευκή κόλλα ή κόλλα με σπρέι
• Ένα ψαλίδι
• θήκη για γλάστρα (μεταλλική βάση φυτών, μικρό τρίποδο κ.λπ.)

Παραβολική ηλιακή κουζίνα DIY

1. Ανοιχτή ομπρέλα. Χρησιμοποιώντας ένα από τα τρίγωνα πρότυπα, τμήματα του εσωτερικού της ομπρέλας δεν έχουν χαρτί χειροτεχνίας.
2. Ιχνηλατήστε αρκετά κομμάτια για να καλύψετε πάνω στο mylar το εσωτερικό της ομπρέλας σας από το πρότυπο που δημιουργήσατε. Τα τμήματα πρέπει να αποκοπούν.
3. Εργαζόμενοι σε εξωτερικό χώρο ή σε καλά αεριζόμενο περιβάλλον, ψεκάστε με κόλλα μία μερίδα στο εσωτερικό της ομπρέλας (βάζοντας τα κομμάτια mylar μετά τον ψεκασμό της ομπρέλας). Προσπαθήστε να απαλλαγείτε από όσες περισσότερες ρυτίδες και φυσαλίδες μπορείτε. Ένας ελαστικός κύλινδρος ή μια πλαστική κάρτα (όπως πιστωτική κάρτα ή άδεια οδήγησης) μπορεί να είναι χρήσιμη. Εάν είστε White, χρησιμοποιείται κόλλα για να το αραιώσετε με ένα πινέλο μέχρι να απλωθεί ελεύθερα.
4. Τυλίξτε την ταινία αλουμινίου στις εξωτερικές άκρες.
5. Χρησιμοποιήστε ταινία αλουμινίου για να σφραγίσετε τυχόν εκτεθειμένες ή χαλαρές ραφές μεταξύ των κομματιών.
6. Μια ηλιόλουστη μέρα, βγάλτε την ομπρέλα έξω, κόψτε το ραβδί και κρατήστε το στο σημείο που θα βρίσκεται η βάση της γλάστρας. Τοποθετήστε την ομπρέλα στο έδαφος και κατευθύνετε το ραβδί στον Ήλιο. Σημειώστε τη θέση στη λαβή όπου οι ακτίνες του Ήλιου αντανακλούν περισσότερο.
7. 3″ κάτω από τον στόχο σας, κόψτε το ραβδί (πιο κοντό). Αυτό θα σας επιτρέψει να τοποθετήσετε το δοχείο σας στο εστιακό σημείο της ομπρέλας.
8. Όταν μαγειρεύετε, τοποθετήστε την κουζίνα σας στο έδαφος, στραμμένη προς τον Ήλιο. Για να διατηρήσετε την κουζίνα σας στραμμένη προς τον Ήλιο, ίσως χρειαστεί να βάλετε κάτι πίσω της.
9. Επειδή θέλετε το κάτω μέρος της κατσαρόλας σας να βρίσκεται στο σημείο εστίασης (3′′ πάνω από το επάνω μέρος του ραβδιού σας), η βάση ή το τρίποδο πρέπει να ακουμπάει πάνω από ένα τμήμα της κουζίνας. Κάντε μικροσκοπικές σχισμές με ψαλίδι για να επιτρέψετε στα πόδια να περάσουν από την κουζίνα και να ακουμπήσουν με ασφάλεια στο έδαφος από κάτω.

Πώς να ετοιμάζετε φαγητό σε παραβολική κουζίνα

1. Ακολουθώντας τη συνταγή, ανακατέψτε ή ετοιμάστε το φαγητό για την κουζίνα.
2. Βάλτε την κουζίνα σε θέση τέτοια ώστε η ομπρέλα να βλέπει προς τον Ήλιο. Τοποθετήστε τη βάση της κατσαρόλας σας, ώστε η κατσαρόλα να είναι το κέντρο της προσοχής. Λάβετε υπόψη ότι οτιδήποτε βρίσκεται στο κέντρο της κουζίνας σας θα ζεσταθεί γρήγορα! Επιπλέον, προτείνεται να φοράτε γυαλιά ηλίου όταν χρησιμοποιείτε παραβολική κουζίνα.
3. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ανοιχτά τηγάνια με παραβολικές κουζίνες. γεμίστε την κατσαρόλα ή το τηγάνι σας με το φαγητό σας.
4. Η θήκη της κατσαρόλας πρέπει να βρίσκεται πάνω από το τηγάνι. Παρακολουθήστε τι τρώτε. Μπορείτε να το κάψετε χρησιμοποιώντας μια παραβολική κουζίνα.
5. Μετακινήστε την κουζίνα περιοδικά για 10 λεπτά και παρατηρήστε τον Ήλιο καθώς διασχίζει τον ουρανό, εάν μαγειρεύετε για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Ηλιακή Κουζίνα Πίεσης

Για να εξηγήσουμε πώς λειτουργεί η ηλιακή πίεση, ας κατασκευάσουμε μια παραβολική ηλιακή κουζίνα.

Απαιτούμενα υλικά:

1. Πάρτε το παραβολικό πιάτο ενός παλιού δέκτη TataSky.
2. Κόψτε την ηλιακή ανακλαστική μεμβράνη σε μικρά κομμάτια ίδιου μεγέθους.

Κατασκευή:

1. Τώρα, απολυμάνετε το εξωτερικό του πιάτου.
2. Εφαρμόστε τα αντανακλαστικά φιλμ σε ολόκληρη την επιφάνεια του δέκτη, όπως φαίνεται παρακάτω:
3. Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν φυσαλίδες μέσα στις ταινίες.
4. Συνδέστε τον ανακλαστήρα στη βάση τώρα.
5. Τοποθετήστε την κουζίνα σε μια βάση που έχει τοποθετηθεί μπροστά από αυτό το μέρος.

Μπορούμε να ετοιμάσουμε φαγητό σε χύτρα ταχύτητας χρησιμοποιώντας την παραβολική ηλιακή κουζίνα με αυτόν τον τρόπο.

Αποτέλεσμα

Η ενέργεια του ήλιου συγκεντρώνεται χρησιμοποιώντας παραβολικές ηλιακές κουζίνες.

Αυτό το άκρο μπορεί να θερμάνει γρήγορα το κάτω μέρος μιας χύτρας ταχύτητας σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες εάν είναι στραμμένο προς το μέρος του.

Συχνές ερωτήσεις

1. Τι είναι οι ηλιακές κουζίνες και η σημασία τους;

Οι ηλιακές κουζίνες είναι από τα πιο βασικά μαγειρικά εργαλεία. Είναι επίσης ασφαλές γιατί δεν χρησιμοποιεί φωτιά και είναι περιβαλλοντικά ωφέλιμο γιατί δεν χρειάζεται καύσιμα. Μαγειρεύει γεύματα αξιοποιώντας τη δύναμη του ήλιου. Συχνά κατασκευάζεται ως βασικό κουτί στο οποίο σερβίρετε το φαγητό σας. Το κουτί έχει επένδυση από ανακλαστικό μέταλλο και καλύπτεται με γυαλί. Στη συνέχεια, χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου για να μαγειρέψει το γεύμα σας σύμφωνα με την καθορισμένη θερμοκρασία. Το γεύμα ετοιμάστηκε πλήρως. Οι ηλιακές κουζίνες είναι τόσο οικονομικές, φιλικές προς το περιβάλλον και απλές στη λειτουργία.

2. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα Ηλιακής κουζίνας;

Τα πλεονεκτήματα είναι

• Χωρίς ρύπανση.
• Δεν έχουν καύσιμα.
• Η ηλιακή ενέργεια είναι ένας δωρεάν πόρος.
• χαμηλό κόστος διαχείρισης.

3. Ποια είναι τα μειονεκτήματα μιας ηλιακής κουζίνας;

Τα μειονεκτήματα είναι:

• Σε μια συγκεκριμένη περίοδο της ημέρας, ενδέχεται να χρησιμοποιήσουμε ηλιακή ενέργεια.
• Δεν μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε τη νύχτα, με κακές καιρικές συνθήκες ή το χειμώνα όταν έχει ομίχλη.
• Σε σύγκριση με τις συμβατικές κουζίνες, διαρκεί περισσότερο.