Как известно, поток тепла, что посылает нам солнце, весьма велик, даже в средней полосе летом он легко достигает одного киловатта на квадратный метр. Киловатт – это примерно, как комфорка электропечки. И грех пропадать без дела такому количеству энергии.

В данном обзоре, хочется обратить внимание самодельщиков на то, как с помощью простейших материалов и конструкций можно изготовить реально работающие солнечные печи в которых можно готовить еду, сушить грибы, или, например, получать тепло для работы термогенератора на элементах Пельтье.

В основном, в мире, при использовании подобных конструкций, основной упор делается на приготовлении пищи, либо обеззараживания воды без использования огня. Но что мешает применить всё это и для других целей.

Не стоит также думать, что все подобные конструкции были придуманы для жарких стран и работают только там. Ничего подобного. Первые (упоминаемые) солнечные печи были изобретены Хорасом де Соссьюр, швейцарским натуралистом ещё в 1767 году. Сейчас же солнечные кухни используются от жарких пустынь Африки до лесов Канады.

В средней полосе России такие кухни могут реально работать примерно 5…6 месяцев в году, однако, в некоторых районах Сибири, где континентальный климат обеспечивает ясное небо в течение многих дней, до 300 дней в году. Т.е. пока солнце светит.

Ниже, для справки, приведена картинка солнечной инсоляции в Вт/м2.

Рис.1. Солнечная инсоляция.

Конструкции.

Какие конструкции солнечных печей существуют в настоящее время? Основных типов три:

1. Коробочные.
2. С зеркалом-концентратором.
3. Комбинированные.

Рис.2. Коробочная солнечная печь.

Рис.3. Солнечная печь с концентратором.

Рис.4. Комбинированная конструкция солнечной печи.

Все эти конструкции могут быть легко изготовлены с помощью подручных материалов – картона, фольги, клея и т.п. На примерах ниже всё это будет хорошо видно.

Коробочные солнечные печи.

Представляют собой теплоизолированную коробку, чаще всего из обычного картона, верх которой покрыт прозрачным стеклом или пластиком. К такой коробке для увеличения сбора тепла часто добавляют один или несколько зеркал-отражателей.

Такие нагреватели используются в основном для относительно медленного приготовления больших объемов пищи.

 

Рис.5. Коробочные солнечные печи

Собственно, конструкция явна видна на снимках. Как дополнение можно отметить, что:

1. Внутренние стенки ящика также должны быть покрыты фольгой, т.е. иметь хорошее отражение.

2. Кастрюля же, наоборот, должна хорошо поглощать лучи, т.е. быть черной, например, закопчёной.

3. Должна быть хорошая термоизоляция стенок ящика, чтобы тепло не уходило наружу, как сквозь стенки, так и в щель между верхним стеклом и стенками.

В качестве термоизоляции обычно используют картон, бумагу или другие естественные материалы, которые бы не выделяли вредных веществ при нагревании.

Температура в подобной печи может достигать 150…170 гр.С. Но даже с картонной коробкой бояться возгорания не стоит, т.к. температура для этого недостаточна.

Долговечность таких картонных конструкций может быть весьма высокой – до 10 лет.

 

Рис.6. Пример более основательной конструкции.

Солнечные кухни с параболическим концентратором.

Эти плиты представляют собой обычное вогнутое зеркало, собирающее лучи в своём фокусе. Совсем необязательно добиваться идеальной геометрии такого зеркала, т.к. в фокусе обычно расположена весьма большая по площади кастрюля.

Особенность таких кухонь является большая температура нагрева "цели". Т.е. её удобно использовать, когда нужно быстро, как на обычной плите, приготовить относительно небольшое количество пищи.

Недостатками такой конструкции являются: необходимость следить за солнцем (приходится поворачивать зеркало примерно раз в полчаса), и возможность получения ожогов глаз и рук при неосторожном обращении.

Несмотря на кажущуюся сложность изготовления отражателя, он также весьма прост и может быть изготовлен из картона и фольги. Пример и последовательность сборки одного из вариантов, показаны на рисунках ниже

Рис.7. Общий вид.

Рис.8. Раскройка одного из лепестков. Всего 12 шт.

Рис.9. Лепестки из картона вначале соединяют по длинной стороне.

Рис.10. Затем соединяют внутреннюю часть полученной тарелки-концентратора.

Рис.11. Стягивают проволокой основание.

 

Рис.12. Вот, что получается в результате (вид снаружи и изнутри).

Рис.13. Внутри укрепляют подставку для кастрюли.

Как видим, ничего сложного. Даже описывать нечего, картинки объясняют всё.  ;о)

Комбинированная схема солнечной печи.

Является наиболее простой по конструкции, и представляет собой зеркало-концентратор, состоящее из нескольких плоских зеркал и кастрюли, которая термоизолирована от окружающего воздуха обычным полиэтиленовым пакетом.

Рис.14. Комбинированная конструкция.

Ниже дана выкройка одной из реальных отработанных конструкций подобных печей (источник). Напомню, в качестве зеркала используется обычный картон с наклеенной на одну его сторону алюминиевой фольгой.

Рис.15. Выкройка зеркала для комбинированной солнечной печи.

Особенностью данной конструкции, является возможность её складывания в компактный блок размерами, примерно, 33х33 см.

Рис.16. Складывание.

Рис.17. А вот как это выглядит живьём.

Существует большое число и других конструкций солнечных печей, все, конечно, в одной статье даже перечислить сложно.

Вообще, сайт http://solarcooking.org/ может служить отправной точкой для заинтересовавшихся данными штуковинами.

Заключение.

Целью данной статьи, было обратить внимание туристов (и других человеков) на подобные солнечные нагреватели.
Хотя, за рубежом они и позиционируются, в основном, как устройства для приготовления пищи, но, если подойти творчески, то можно найти им множество применений и в других областях.

Ведь основное достоинство таких печей – это дешевизна и минимальный вес (картонка с фольгой).

Что приходит на ум, помимо основного назначения:

- Использование таких кухонь в горах, где солнце очень сильно. И не только в базовых лагерях, ведь конструкция, по сути, ничего не весит и может сэкономить некоторое количество бензина или газа даже в мобильной группе.

- Сушка грибов, фруктов, рыбы или одежды и обуви.

- Ящичная конструкция с четырьмя отражателями может быть перспективной для построения генераторов электричества на термогенераторах Пельтье. Плюсом такой конструкции, в отличие от способа нагрева от костра или горелки, в том, что термоэлемент не перегревается, т.к. температура на нём не повышается выше 150 градусов. Также обеспечивается удобство расположения термоэлеметов на дне коробки, и их охлаждение.

- А томлёная в течение нескольких часов каша, или борщ... ммм - это вам не какой-нибудь фастфуд. Так что, и по прямому назначению не забываем использовать.   ;о)

- Подскажите что-нибудь ещё.

В общем, простор для фантазии есть.