Ηλιακή Κουζίνα

Η ηλιακή κουζίνα είναι μια συσκευή που μαγειρεύει τα τρόφιμα χρησιμοποιώντας την ενέργεια που παράγεται από τον Ήλιο, δηλαδή την ηλιακή ακτινοβολία. Το μαγείρεμα λαχανικών, κρέατος και ρυζιού σε εστίες και φούρνους είναι συνηθισμένο. Μπορούμε να ετοιμάσουμε το ίδιο γεύμα με ηλιακή κουζίνα, εκτός από τη χρήση φυσικού αερίου ή ηλεκτρικής ενέργειας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν φυσικά διαθέσιμο πόρο:το φως του ήλιου. Βασίζεται στη μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε θερμική ενέργεια. Σε αυτήν την ανάρτηση, θα δούμε πώς λειτουργεί μια ηλιακή κουζίνα, την αρχή λειτουργίας της, την κατασκευή της και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της χρήσης μιας.

Ηλιακή κουζίνα

Η ηλιακή κουζίνα είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί την ενέργεια του άμεσου ηλιακού φωτός για να μαγειρέψει φαγητό. Συνήθως χρησιμοποιεί ανακλαστικά πάνελ για να εστιάσει το φως σε ένα σκούρο δοχείο μέσα σε ένα μονωμένο κουτί.

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που παράγεται από τη μετατόπιση ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων αναφέρεται ως ηλιακό φως. Κάθε φορά που φωτόνια από κύματα φωτός συγκρούονται με μόρια μιας ουσίας, παράγεται θερμότητα. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον Ήλιο περιέχει ενέργεια. Η ενέργεια προκαλεί τα μόρια της ύλης να δονούνται καθώς συγκρούονται. Τα μόρια αποκτούν ενέργεια και εκτινάσσονται σε νέα ύψη. Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται θερμότητα.

Χρησιμοποιούμε την ενέργεια που παρέχει ο Ήλιος για να μαγειρέψουμε το φαγητό μας σε ηλιακή κουζίνα με κοίλο καθρέφτη με αυτόν τον τρόπο. Οι κοίλοι καθρέφτες χρησιμοποιούνται επειδή αντανακλούν το φως του ήλιου σε ένα μόνο σημείο που ονομάζεται εστία. Η ηλιακή κουζίνα λειτουργεί με βάση την αρχή ότι ο ήλιος ζεσταίνει την κατσαρόλα όπου παρασκευάζεται το φαγητό. Με τη μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε θερμική ενέργεια, η κατσαρόλα θερμαίνεται. Οι ακτίνες του ήλιου εστιάζονται σε έναν δέκτη, σε αυτό το παράδειγμα ένα μαγειρικό τηγάνι, από τον κοίλο καθρέφτη. Οι ακτίνες UV εισέρχονται σε μια ηλιακή κουζίνα, όπου μετατρέπονται σε μεγαλύτερες ακτίνες υπέρυθρου φωτός που δεν μπορούν να διαφύγουν.

Αρχή λειτουργίας ηλιακής κουζίνας

Συγκέντρωση ηλιακού φωτός:

Μια επιφάνεια καθρέφτη με υψηλή κατοπτρική ανάκλαση χρησιμοποιείται για τη συγκέντρωση και τη διοχέτευση του φωτός από τον ήλιο σε ένα μικρό χώρο μαγειρέματος. Η δύναμη του ήλιου μπορεί ακόμη και να λιώσει το αλάτι και το μέταλλο, αν και αυτές οι ακραίες θερμοκρασίες δεν απαιτούνται για ηλιακό μαγείρεμα στο σπίτι. Ως αποτέλεσμα, οι ηλιακές κουζίνες στην αγορά κατασκευάζονται για να φτάνουν σε θερμοκρασίες από 650 έως 4000 ℃.

Μετατροπή φωτεινής ενέργειας σε θερμική ενέργεια:

Ένας δέκτης, συμπεριλαμβανομένου ενός μαγειρέματος, δέχεται το συγκεντρωμένο ηλιακό φως. Οι ηλιακές κατσαρόλες και τα τηγάνια πρέπει να είναι ματ μαύρο για να ενισχυθεί η απορρόφηση. Η αγωγή μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε θερμότητα όταν αλληλεπιδρά με τον δέκτη.

Παγίδευση θερμικής ενέργειας:

Η χρήση γυάλινου καπακιού στην κατσαρόλα ενισχύει την απορρόφηση του φωτός από το πάνω μέρος του τηγανιού, μειώνει την απώλεια ενέργειας μέσω μεταφοράς και βελτιώνει την ικανότητα συγκράτησης της θερμότητας της κουζίνας. Οι υπέρυθρες θερμικές ακτίνες μπορούν να ταξιδέψουν μέσω του γυαλιού, αλλά είναι αδιαφανές στο εισερχόμενο ηλιακό φως.

Τύποι ηλιακής κουζίνας

Οι ηλιακές κουζίνες χωρίζονται κυρίως σε δύο τύπους:

Τύπος πλαισίου

Σε αυτή τη μορφή κουζίνας, η θερμότητα αντανακλάται από έναν ανακλαστήρα σε ένα κουτί, στη συνέχεια παγιδεύεται από το επάνω γυαλί, δημιουργώντας ένα φαινόμενο θερμοκηπίου που θερμαίνει τα μαγειρικά σκεύη.

Ο πιο διαδεδομένος τύπος ηλιακής κουζίνας είναι η ηλιακή κουζίνα τύπου κουτιού. Μια ηλιακή κουζίνα τύπου κουτιού έχει τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• Το μαύρο κουτί είναι ένα μονωμένο μεταλλικό ή ξύλινο κουτί που είναι βαμμένο μαύρο στο εσωτερικό για να απορροφά τη θερμότητα.
• Ένα κάλυμμα από δύο φύλλα σκληρυμένου γυαλιού που συνδέονται μεταξύ τους σε πλαίσιο αλουμινίου χρησιμοποιείται για την κάλυψη του κουτιού Β.
• Το κουτί B έχει έναν ανακλαστήρα καθρέφτη σε επίπεδο με πείρο. Ο ανακλαστήρας καθρέφτη μπορεί να είναι στραμμένος προς οποιαδήποτε κατεύθυνση προς το κουτί. Ο καθρέφτης είναι τοποθετημένος έτσι ώστε το ανακλώμενο φως του ήλιου να πέφτει στο γυάλινο καπάκι του κουτιού.
• Ένα σετ από μαυρισμένα δοχεία αλουμινίου μπορείτε να βρείτε στο πλαίσιο Β.
• Ένας ανακλαστήρας επίπεδου καθρέφτη χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση της ηλιακής κουζίνας στον ήλιο, επιτρέποντας σε μια ισχυρή ακτίνα ηλιακού φωτός να εισέλθει στο κουτί μέσω του φύλλου γυαλιού. Η θερμότητα που παράγεται από την υπέρυθρη ακτινοβολία που απορροφάται από τις μαυρισμένες μεταλλικές επιφάνειες στο ξύλινο κουτί αυξάνει τη θερμοκρασία μιας μαυρισμένης μεταλλικής επιφάνειας σε σχεδόν 100℃.

Παραβολικός τύπος

Η θερμότητα συγκλίνει σε ένα μέρος όπου στεγάζεται ο εξοπλισμός μαγειρέματος, θερμαίνει και μαγειρεύει το γεύμα.

Υπάρχουν επίσης υποκατηγορίες όπως:

Κουζίνες σε κουτιά (που συχνά ονομάζονται κιβώτια)

Κουζίνες με παραβολή

Κουζίνες σε σωλήνες

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ηλιακής κουζίνας

Πλεονεκτήματα

Οι ηλιακές κουζίνες δεν χρησιμοποιούν καύσιμα, επιτρέποντάς μας να εξοικονομήσουμε χρήματα, ενώ παράλληλα συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος μειώνοντας τη ρύπανση.

Το μαγείρεμα με καύσιμα που δεν βασίζονται σε άνθρακα μειώνει τις εκπομπές άνθρακα.

Μειονεκτήματα

Οι ηλιακές κουζίνες είναι λιγότερο αποτελεσματικές όταν έχει συννεφιά.

Ορισμένες ηλιακές κουζίνες χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να μαγειρέψουν φαγητό από μια συμβατική κουζίνα ή φούρνο.

Μπορεί να είναι δύσκολο να ετοιμάσετε μερικά χοντρά πιάτα, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων ψητών και καρβέλιων ψωμιού.

Ορισμένες ηλιακές κουζίνες ενδέχεται να επηρεαστούν από ισχυρούς ανέμους, επιβραδύνοντας τη διαδικασία μαγειρέματος.

Συμπέρασμα

Η ηλιακή κουζίνα είναι μια συσκευή που μαγειρεύει φαγητό χρησιμοποιώντας την ενέργεια της άμεσης ηλιοφάνειας. Τα αντανακλαστικά πάνελ χρησιμοποιούνται συνήθως για την εστίαση του φωτός σε ένα σκούρο δοχείο μέσα σε ένα μονωμένο κουτί. Το μαγείρεμα με ηλιακή ενέργεια είναι μια προσέγγιση εξοικονόμησης καυσίμου που μπορεί να είναι εξαιρετικά ωφέλιμη σε περιόδους περιορισμού καυσίμου. Οι ηλιακές κουζίνες, ιδιαίτερα τα κουτιά μαγειρέματος, μπορούν να κατασκευαστούν αποτελεσματικά τοπικά.