太阳能烤炉 (箱式烤炉)

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Tutorial de avatarDavid M | Categories : Food, Energy

太阳能烤炉是箱式或者其他便携式的 , 它能够利用太阳光线来实现烹煮食物的功能。

License : Attribution (CC BY)

{{Introduction |Introduction=项目背景

“温室气体含量的增加殃及到整个地球。每使用一个太阳能烤炉每年可以减少排放1.5吨二氧化碳气体。” 博利维亚·英迪(Bolivia Inti)说。 的确,将近三百万人只使用木材来烹制食物。

2.对于发达国家:

对于发展中国家,太阳能厨具解决了很多问题,并且带来了很多好处:

  • 人体健康:阻挡了因烟雾导致的眼睛和肺部的感染, 并且巴氏杀菌的过程净化了水质, 从而避免了腹泻。
  • 环境:抑制了森林砍伐和土地退化的恶化。
  • 气候:减少了温室气体的排放。
  • 经济:减少了燃烧的成本。
  • 人类:从木工工作中解放了女性和儿童(木工工作通常需要每周工作15小时,完成四个对重量约为20千克的木材加工的任务)。

2.对于发达国家:

对于发达国家,越来越多人希望能做到在能源方面的自给自足。 大卫(David)就是其中之一, 目前他热衷于使用太阳能。他用太阳能烤炉烧开水,还利用它用文火烤派,做蛋糕和其他佳肴。

3. 优点

这种太阳能烤炉的优点在于制作材料易于获得。耗材包括木材、胶合板、家用锡纸、玻璃、聚热的绝缘材料 (例如软木、羊毛、蛭石、聚苯乙烯). 并且制作简单且成本低廉。当有太阳时,太阳能烤炉的两个聚热装置会接受阳光,通过将太阳能转化成热能的方式提高温度,温度通常在120摄氏度到170摄氏度之间。

运作方式

该太阳能烤炉上部的透明盖和内部的反射层保证了箱体是密封的。太阳光线透过玻璃进入箱体内部并在箱体内部边缘的反射层折射,从而会反射到箱体的暗面。太阳能因此被转化为热能存留在箱体内部。

为了增加所接收到的流通的太阳能, 箱体两侧都装有锡纸覆盖的聚热装置。这使得和太阳光线垂直(尽可能垂直)的玻璃能够反射光线。在法国都市的纬度区域,相对于地平线,太阳光线的倾斜角度在夏季约为60°,在冬季约为30°。因此,在当地,玻璃的最佳倾斜角度应该设置为夏季60°、冬季30°。该太阳能烤炉仅依靠太阳光运作,而云、雾、灰尘会减少太阳光线的辐射,因此烹饪时间会增加。

作者注(大卫David)

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我的邻居多米尼克·洛奎斯(Dominique Loquais)把他的“原子太阳能烤炉”借给我了,但是他的原子炉的性能是不能与我在这里描述的烤炉相比的。在三月的时候我用这个原子炉把蛋糕烤糊了。即使在夏天最热的时候,使用我的小烤炉也从来不会 发生同样的事。但是由于原子炉的光线反射面大得多,并且烤炉本身设计的一些小细节增加了效率。因此如果您想拥有一个烤炉,我反而建议您考虑多米尼克(Dominique)的烤炉(包含网址、视频教程、指导手册、相应书籍)。如果您空间较小,那么我的小烤炉则更为合适,因为它的尺寸更小。如果您想要改善它,我有两个建议:

  • 在烤炉侧面额外安装两个聚热装置
  • 将检查口安装在烤炉背部而不是顶部,这样当烤炉被打开的时候热量不会散失。
本改装将使下文详细讲述的夏冬两季的倾斜角度不再能变动,但是实际上我从来没有在冬季使用过这个烤炉,因为冬季日照时间短且多云。

Video overview

Materials

箱体:

  • 胶合板,9块,尺寸为500x500mm,厚度约为10mm(过厚的板材这样会使箱体过重)

绝缘隔热层,4块,尺寸为500x500mm,厚度约为40mm,常见的绝缘隔热层为:聚苯乙烯(可通过在鱼贩、市场、电商处购买获得)、软木板、蛭石等

  • 木条,长度为4m,厚度与绝缘隔热层一致
  • 锡纸或黑色胶带(价格较高)
  • 螺丝钉,尺寸为4x40mm,约80个
  • 钉子,约10个,尺寸为1.5 x25mm

玻璃、框架及聚热装置:

  • 玻璃,尺寸为410x470mm,厚度为2~3mm,不能过厚(可以用木匠的边角料)
  • 刨花板,2块,尺寸分别为500x500mm和500x550mm,厚度和绕线机一致
  • 木板,8块,尺寸约为500x60mm,厚度约为20mm,不能过厚
  • 有平头螺丝钉的薄铰链,长度为1m(或者铰链,6个)
  • 细绳,长度为3m,直径为4mm

密封条

Tools

  • 螺丝刀/钻头
  • 线锯
  • 钢锯
  • 玻璃切割器(如果需要)
  • 胶带
  • 打火机
  • 固定架
  • 夹子
  • 卷尺
  • 裁刀
  • 剪刀
  • 砂纸
  • 直尺、量角器
  • 防护头盔和护目镜
  • 计划图纸

Step 1 - 步骤1-烤炉内部:切割木板并组装箱体

1)准备好箱体的图纸、胶合板、卷尺

2)在其中一块胶合板上用尺子标记出A板的形状。

3)用量角器测量出两个角,角度分别为60°和30°。如图所示。

4)用夹子将胶合板固定在工作台上。

5)做好防护措施保护耳朵和眼睛。

6)用线锯将胶合板上标记好的图形切割下来。

7)在第二块胶合板上标记出B板的形状。

8)切割第二块胶合板。

9)在剩余胶合板上分别标记并切割C板、D板、E板。

注释 :如果在切割胶合板时面板边缘有木刺,可以使用砂纸打磨使其边缘平整。

面板可以是是薄的,但是由于C板、D板、E板是由木条支撑并固定在A板和B板上的,因此面板必须 可以接受支撑杆的作用力。在理想状态下,支撑杆的厚度应该与绝缘隔热层的厚度相当。

切割支撑杆 :

1)准备木条并绘制出所需的尺寸。

2)用夹子固定住木条,再用锯子切割。

在面板上固定支撑杆  :

3)取一根木条,用夹子将其固定在箱体内的面板上。

4)翻转面板,用螺丝钉将木条固定住,每根木条用两个螺丝钉。

注释:请注意处理好面板尾部和木条之间的厚度和,因为C板、D板、E板将被固定在此处。

1) 将木条固定在C板、D板、E板上,每根木条使用3个螺丝钉。

接着来处理箱体内部。先安装绝缘隔热层,其次用反射层覆盖住箱体内部。

注释:拧螺丝钉时,建议先使用钻头或者拉刀进行操作。

Step 2 - 切割绝缘隔热层并将其安装在箱子内

将绝缘隔热层在支撑杆之间夹紧。

1)准备绝缘隔热层和卷尺

2)用卷尺在绝缘隔热层上标记好尺寸

3)用裁刀切割,继而将裁好的绝缘隔热层夹在指定位置。



Step 3 - 分别切割面板A板、B板、C板、D板、E板

1)切割出来同样尺寸的面板A’板、B’板、C’板、D’板、E’板

2)在面板将要用锡纸包裹的表面上标记“I”,以便区分。

3)将锡纸放置在面板A板、B板、C板、D板、E板的指定位置。

4)用胶带将锡纸贴在面板上。

注意 :锡纸非常易碎。如果锡纸上有孔或者其他损坏,请用额外的锡纸和胶带修复,使面板完全被锡纸包裹。

5)将面板放置在指定位置。

完成箱体部分

6)用剩余的胶合板完成箱体部分的组装。具体操作:用卷尺测量出绝缘隔热层的厚度,在胶合板上标记并切割,用切割好的胶合板固定在裸露出来的绝缘隔热层的边缘。

7)用支撑杆将面板固定好,每个支撑杆建议使用两个螺丝钉。

Step 4 - 切割玻璃、安装在箱子内并进行调整

说明:玻璃的框架:框架由三部分组成,主要作用是覆盖玻璃以起到支撑作用。第一层是指面板1、面板2、面板3、面板4,这一层作为框架的内部,在第一层上面留出1.5cm的空间以放置玻璃。为了防止玻璃不慎滑出,我们增加了和面板1、面板2、面板3、面板4具有相同厚度和尺寸的一层,记为面板1’、面板2’、面板3’、面板4’。同样也需要留出玻璃占用的1.5cm的空间。接下来我们制作面板1’、面板2’、面板3’、面板4’的上层。我们先将最后一层放在一旁,因为叠加在一起过厚,会增加操作打孔机的难度。

1)准备面板

2)切割成面板1、面板2、面板3、面板4,并用其制作出面板1’、面板2’、面板3’、面板4’。

注释:两份面板尺寸相同

3)用与玻璃厚度相同的刨花板分别制作出2根尺寸为500x35mm的木条和2根尺寸为470x45mm的木条。

4)将面板1和面板1’并排插入刨花板a,以排出空气。以同样的方式完成对四个木条模块的加工。

5)分别将两份相同的模块安装在一起,接着将组装出来的两份模块安装成矩形。

6)安装玻璃

7)将所有模块安装在一起,固定好玻璃,玻璃框架就完成了。

注释:如果框架形状扭曲,则可以用玻璃切割器对其进行切割,以露出尺寸为410x470mm的窗口。

8)如果需要,可以用钢锯切割铰链,以获得至少6个含有超过两个孔的铰链。

9)取2个铰链,用平头螺丝钉将其固定在框架上。

10)将铰链的另一端拧到箱体的面板A’上。

11)用密封条密封面板A’、 面板B’、面板C’、面板D’,以防止闭合框架时空气渗入。

Step 5 - 聚热装置

1)取所剩的最后一块尺寸为500x550mm的胶合板

2)切割出一根尺寸为15x500mm的木条。这将用于将刨花板加厚3mm,以便于更好地拧紧和固定铰链。

3)用锡纸包裹面板。

4)将铰链固定在面板的内表面,即锡纸覆盖面,同时固定在框架上。

5)取所剩的最后一块刨花板并用锡纸包裹,接着用钉子将支撑杆固定在一个末端上。

6)用剩余的两个铰链将聚热装置固定在玻璃框架上。

注释 :贴有胶带的背面是可以被直接看到的,因此请务必操作准确。

聚热装置是固定的,因此接下来要加入细绳以保持特定的角度。

7)在夏季,摆放烤炉时要将聚热装置保持在外部。请您在玻璃框架外部拧紧螺丝钉并用细线缠绕。

在冬季,请将聚热装置安置在内部。

8)在聚热装置的距离拐角处大约2cm处,及距离边缘大约70mm处钻2个孔。

9)此外,取一块尺寸为20x10mm的木块钻两个孔。

10)将细绳从小木块的一个孔中穿出,接着分别穿入聚热装置的两个个孔中,最后穿入小木块的第二个孔中。

11)在细绳的末端打结并用打火机轻微燎烧,以免磨损。

12)用较轻薄的聚热装置重复此过程,但请注意,本次螺丝钉钉在框架的内部。该聚热装置将会首先闭合,因此请将细绳安置在玻璃和聚热装置之间。

接下来制作放置聚热装置的垫木

13)用剩余材料制作厚度大约为大约1.5mm的木条,接着将木条的一端打磨,制成尖木桩。

14)在聚热装置上打孔以放置尖木桩。

15)将支撑杆用钉子在框架的外部。

16)将钉子固定在对面。它被用来当闭合烤炉后作为支撑。

注释:这部分有更多改进的空间,请您不吝赐教提出更好的方案。


Step 6 -

能浪费您两分钟吗?无论您是否对此项小发明有兴趣,您在表格上提供的答案都会对我们改进教程有莫大的帮助。https://framaforms.org/votre-avis-sur-ce-tutoriel-du-low-tech-lab-1589450161 this form] 感谢您的帮助!

所有属于Low-tech Lab的项目的教程都具有参与性,请您不吝赐教,并在评论中分享您的成就。

Notes and references

定向指南及备注

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CONSEIL D’UTILISATION / REMARQUE :

  • 使用深色容器或将容器漆成黑色。
  • 为了最大限度接受太阳光线,请将太阳能烤炉正向摆放以应对阳光。请每小时调整烤炉的位置,使烤炉的阴影落在烤炉背面即可。
  • 为了尽可能的降低热能的耗损,请尽量避免在烹饪过程中打开烤炉。请尽可能在烹饪前将所需材料全部放入烤炉内。

参考资料 :

  • 大卫(David Mercereau)已认证此太阳能烤炉,欢迎您随时在他的博客上了解此烤炉的相关信息。his blog.
  • 您可以选择通过ID Cook或Solarcooking直接购买太阳能烤炉,您也可以选择通过 Bolivia Inti联盟试用产品。
  • 请您评论、分享本产品,并请您留下宝贵的意见以帮助我们改进教程。

非常感谢 张小轩(Naomi) 的翻译!

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