Печка из зеркал своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

Поток тепла, который посылает нам солнце, весьма велик, даже в средней полосе летом он легко достигает одного киловатта на квадратный метр (примерно, как конфорка электроплиты). Не слишком-то разумно с нашей стороны тратить лишний газ или электричество, когда без дела пропадает такое количество бесплатной энергии! Предлагаем вниманию читателей самые простые и дешёвые способы сделать отличную солнечную печь из подручных материалов – старой спутниковой тарелки, ненужного зонта или обычной картонной коробки.

История и принцип работы

Первые известные историкам солнечные печи были изобретены в 1767 году швейцарским натуралистом Хорасом де Соссьюр. Широкое применение это полезнейшее изобретение получило в начале XX века. Например, в середине 1920-х годов такая установка работала в обсерватории Маунт-Вилсон. Сегодня солнечные кухни успешно используются по всему миру - от жарких пустынь Африки до дремучих лесов Канады.

Принцип работы солнечной печи с КПД порядка 55-60% гениально прост. Основа конструкции представляет собой параболический отражатель – причём при промышленном производстве для этих целей используется не зеркало, а отполированный металл (алюминий, нержавеющая сталь и др.) Вогнутая поверхность гелиоконцентратора мягко концентрирует солнечные лучи в центре, где и размещают нагреваемую посуду (кастрюлю, кружку и т. д.)

Температура в точке фокуса уже через пару минут после установки достигает 150-200 градусов Цельсия, чего вполне достаточно для приготовления или подогрева еды. Всего за 15 минут на солнечной кухне можно вскипятить трехлитровый металлический чайник воды или сварить суп, а запечь картошку можно за час-полтора. Вращение солнечной печи вслед за видимым движением Солнца осуществляется вручную. Главное, что нужно помнить при её использовании: во избежание ожога сетчатки глаз нельзя смотреть на отражение солнца.

5 преимуществ солнечных печей

Солнечная кухня незаменима в сельской местности и удалённых местах, где нет под рукой ни розеток, ни центрального газоснабжения. Небольшое количество облачного покрова и холодная температура воздуха при этом не является проблемой.

Солнечные кухни очень удобны в походных условиях. После использования такую установку можно компактно сложить и положить в багажник машины, либо просто нести в руках или рюкзаке (поскольку её вес незначителен).

Гелиопечь позволяет с чистой совестью устраивать пикники даже на особо охраняемых территориях – в заповедниках, где запрещается разжигание костров. Актуально сказанное и для жаркого, засушливого лета, когда за разжигание живого огня в лесу предусматриваются приличные штрафы.

Экономия средств – ещё одно важное достоинство солнечной печи, ведь с ней можно забыть о счетах за газ или электроэнергию. Ещё большая польза кошелку получится, если смастерить подобную конструкцию из подручных материалов – она будет стоить копейки, в то время как её стоимость в продаже стартует от 400 долларов.

Солнечная печь из спутниковой тарелки

Для её изготовления вам понадобиться старая параболическая антенна, клей и фольга. Последнюю можно приобрести в магазине (кулинарную для запекания или ту, что используется для окон). Всё, что от вас требуется – это аккуратно обклеить внутреннюю поверхность тарелки фольгой и сделать подставку для посуды. С задней стороны печи, можно сделать подставку, которая будет фиксировать положение печи относительно горизонта.

Желательно, чтобы кастрюля была чёрного цвета, поскольку именно он лучше всего поглощает солнечную энергию. Закрывают её стеклянной крышкой. А чтобы уменьшить теплопотери (иными словами, чтобы быстрее приготовить еду) посуду можно завернуть в прозрачный пластиковый пакет или кулинарный рукав для запекания (и не волнуйтесь, они не расплавятся).

Солнечная печь из зонта

Для изготовления солнечной печи из зонта вам понадобится собственно зонт с диаметром 120 см или больше (простой, не суперкомпактный). Желательно, чтобы на нем было 16 сегментов для более эффективной работы. Также понадобится клей и зеркальное покрытие (подойдёт алюминиевая фольга на плёночной основе).

Вырежьте из фольги сегменты по форме сегментов зонта. По очереди наносите клей на каждый сегмент зонта на его внутренней стороне и наклеивайте фольгу так, чтобы она естественно вписалась в конструкцию и не коробилась при закрытии зонта. Затем укоротите ручку зонта в том месте, где удобно будет расположить держатель для посуды. Для закрепления оставшегося куска ручки на зонте можно проделать отверстие в ручке, чтобы можно было вставить короткий штырь-фиксатор.

Существует и другой вариант самодельной гелиопечи из старого зонтика. Её конструкция отличается только тем, что держатель для чайника или кастрюли располагается прямо на ручке зонтика (в этой модели нет нужды отрезать часть ручки, что представляется более удобным).

Солнечная печь из картона

Для изготовления простейшей (дешёвой и сердитой) солнечной печи своими руками вам понадобиться лишь два больших листа гофрированного картона, особым образом согнутого, алюминиевая фольга, клей и всего несколько минут свободного времени.

На сегодняшний день появилась альтернатива обыденным источникам тепла – солнечная энергия. Солнечная печь своими руками представляет собой простую конструкцию. В дневное время мощность данного устройства достигает 1,5 кВт, при этом температура нагрева доходит до 150 градусов. Впервые солнечную печку сконструировал во второй половине VIII века Хорас де Соссьюр в Швейцарии.

Известно, что поток тепла, посылаемый нам солнцем – велик, грех пропадать такому количеству энергии без дела. Летом в средней полосе он легко достигает одного киловатта на метр квадратный (киловатт – это, приблизительно, как комфорка электропечки).

Сегодня данный вид мини-кухни применяется в широком диапазоне, от африканских стран до северных районов, в том числе и в нашей стране.

Солнечные печи: функции и преимущества

Такие печи разнообразны по своим размерам, от небольшой коробки до агрегата, но идентичны по надобности. В их задачу входит аккумулирование тепла для каких-либо нужд. Принцип действия солнечной печи основан на впитывании тепловой энергии солнечных лучей, благодаря которой можно обеспечить приготовление пищи без использования газа и электричества, и удерживании ее в теплоизолированной камере. Конструкции можно приобрести в магазине, а можно сделать солнечные печи своими руками.

Конструкция солнечной печи может быть легко изготовлена из подручных материалов.

Преимущества солнечной печи:

Дешевизна использования (не требует топлива).
Безопасность приготовления пищи.
Простота в эксплуатации и уходе.
Мобильность.
Экологичность.
Возможность варки, копчения, выпекания и жарки.
Равномерное приготовление пищи без вероятности подгорания, не требующее перемешивания.

Виды и этапы сооружения солнечных печей своими руками

В зависимости от типа конструкции, выделяют три основных вида солнечных печей:

Коробочная печка.
Комбинированные печи.
С зеркалом-концентратором.

Коробочная печь применяется для небыстрого приготовления еды в большом количестве. Это картонная коробка со стеклянным или пластиковым верхом с наличием отражательных зеркал. Как правило, требует теплоизоляции, в качестве которой может выступать бумага, картон, современные утеплители. Коробочные солнечные печи имеют преимущество в долговечности: срок эксплуатации достигает 10 лет.

Список материалов и инструментов для сооружения солнечной печи своими руками

Коробочная печь используется, в основном, для относительно медленного приготовления пищи в большом количестве.

1. Перечень материалов:

каркас (картон, фанера, бруски);
стекло, зеркало;
алюминиевая фольга или металлический кровельный материал;
теплоизолятор (минеральная вата, картон, бумага и т.д);
краска, антисептик, силикон;
крепежные элементы (скотч, клей, саморезы, гвозди, шарниры).

2. Список инструментов:

пила;
ножницы, нож;
степлер;
молоток, шуруповерт;
кисть;
рулетка.

Пошаговая инструкция изготовления солнечной коробочной печи своими руками

Готовим каркас устройства, состоящий из брусков 40х40 мм (крепежный элемент) и листов фанеры (стенки корпуса).
Сооружаем раму под стекло.
Фиксируем готовую раму к каркасу печи при помощи шарниров.
Обшиваем внутреннюю часть будущей печи кровельным листом из металла саморезами или гвоздями.
Вставляем стекла в готовую раму, фиксируя штапиками и обработав силиконом.
Закрепляем отражающую панель теми же шарнирами, на которую фиксируется зеркало или зеркальная плитка.
Стены и основание между каркасом и металлическим листом утепляем любым теплоизоляционным материалом, например, минеральной ватой, далее закрываем все фанерой.
Внутреннюю часть, предназначенную для варки, красим темной, желательно черной, жаропрочной нетоксичной краской.
Наружную часть обрабатываем антисептическим средством.

Коробочные печи весьма долговечные конструкции.

Солнечная печь готова к эксплуатации. Для приготовления пищи необходимо положить посуду вовнутрь конструкции, направив отражающую панель на стекло. Также можно применить следующий метод сооружения коробочной печи:

Сооружаем деревянный ящик.
Внутреннюю часть коробки выстилаем черной уплотненной бумагой для максимального поглощения солнечного излучения.
Согласно периметру коробки вырезаем идентичные по размеру жестяные отражатели, округлив края и обработав наждачной бумагой.
Фиксируем отражатели из жести наверху короба с помощью петель, шурупов или других крепежных элементов, выгибая под необходимым углом, с целью аккумулирования и передачи солнечного тепла в короб для приготовления пищи.
Сооружаем стеклянную крышку с целью преобразования ультрафиолета в тепловую энергию.
На основание готовой печи выкладываем камни – накопители тепла и регуляторы температурного режима.
По желанию устанавливаем термометр.

Печку с параболическим концентратом изготавливают в виде вогнутого зеркала, солнечные лучи при этом поглощаются фокусом. В основном такая кухня служит для готовки малого объема еды в течение короткого времени. Главный недочет такой печи состоит в регулярном поворачивании зеркальной поверхности к солнцу, что может явиться причиной ожогов слизистых глаз и рук.

Комбинированная конструкция солнечной печи состоит из зеркала-концентратора, включающего некоторое количество плоских зеркал, термоизолированную полиэтиленом кастрюлю.

На первом этапе подготавливается корпус для солнечной печи.

Основание корпуса производится из фанерного листа, в центре которого фиксируется стержень, выполненный из алюминия или стали длиной около полуметра. На конце стержня с целью навинчивания подставки делается резьба.
Вырезаются пазы для вставки ребер из фанеры.
Для изготовления стен своими руками берут четыре фанерных листа в форме прямоугольника, вырезанные с одной стороны выгнутой дугой, а со стороны скрепления с ребрами корпуса – пазами.
Склеиваются стены с основанием и фиксируются скрепками.

На втором этапе подготавливается зеркало солнечной печи.

Солнечные печки выполняются из уплотненного гладкого картона в виде треугольников.
Треугольники укладываются внахлест и на верхнюю часть ребер.
Обклеиваем поверхность картона фольгой из алюминия.
Фиксируется подставка для приготовления пищи в точке, равной половине радиуса полученного зеркала.

Солнечная печь готова. Наиболее оптимальный материал для коробки – это алюминий. Его преимуществами являются высокий коэффициент теплопроводности и устойчивость к коррозии.

Солнечная духовка, в отличие от обычной, нагревается с помощью солнечной тепловой энергии. Солнечные духовки можно использовать для разогрева пищи, приготовления, или же пастеризации напитков. Есть несколько типов солнечных печей, например: обычные солнечные духовки, солнечные панели и параболические солнечные печи. Они были впервые изобретены в 1767 году и до сих пор используются в некоторых частях Африки, Индии и Китая. Далее я расскажу о построении такой печи своими руками, её преимуществах и недостатках.

2. Преимущества солнечной духовки

Солнечный духовой шкаф обладает видимыми преимуществами. Во-первых, они не поглощают электроэнергию. Это может сэкономить немного денег. Также солнечные печи можно использовать вне зависимости от места нахождения. Во-вторых, такие приборы не наносят ущерба окружающей среде, так как не требуют использования электроэнергии.

3. Ограничения и недостатки

Главный недостаток солнечной печи – это то, что температура нагревания будет зависеть от проектировки и количества солнечного света. Поэтому в пасмурный день её использовать не стоит – температура не достигнет необходимой отметки. Кроме того, погода влияет на её работу. В грозу или снег эффективность использования солнечной духовки будет значительно снижена. И наконец, самый неприятный факт – при неправильном построении солнечной печи, она может быстро сломаться, или хуже того, вызвать ожоги.

4. Процесс изготовления

Чтобы создать свою солнечную духовку, я предварительно прочитал инструкции в Интернете, чтобы не допустить ошибок.
Первое, что я сделал – это распылил чёрную краску для притяжения тепла внутри обычной коробки для притяжения тепла и солнечной энергии. Затем я взял ещё одну коробку, вырезал из неё четыре одинаковых квадрата и наклеил светоотражающую бумагу (можно использовать фольгу). Осталось приклеить эти панели к верху основной коробки.
Далее я установил солнечную печь с помощью металлического стола, и поместил в неё серебряную сковороду. Также опустил туда термометр, безопасный для печи. Я немного наклонил светоотражающие панели, чтобы в центре оказалась самая горячая точка.
Теперь пришла пора приготовить яичницу. Я разбил яйцо на сковороде и закрыл верхнюю часть печи, состоящую из четырёх панелей. Также следует плотно закрыть духовку пищевой плёнкой. Таким образом, тепло внутри коробки сохранится и позволит готовить пищу.

5. Материалы

Скотч.
Светоотражающие листы (фольга).
Несколько картонных коробок.
Металлический поддон или сковорода.
Металлический стол.
Баллончик с чёрной краской.
Пищевая плёнка.
Термометр.
Яйцо.
Ножницы.
Канцелярский нож.

7. Фотографии процесса изобретения

8. Фотографии процесса приготовления еды

9. Подведём итоги.

В 12:15 дня я начал приготовление яичницы. Я не обратил внимания на температуру на термометре, но на улице в тот момент было примерно 15 по Цельсию, было пасмурно.
Я поставил солнечную печь на солнце и убедился, что светоотражающие панели также были направлены туда.
В 15:31 температура в печи составляла 65° по Цельсию и не поднималась выше, поэтому яйцо прожарилось не полностью.
В заключение, не могу сказать, что результат этого проекта оказался успешным. Я постараюсь немного изменить конструкцию своей печи, например, можно заменить пищевую плёнку куском обычного стекла или органического (плексиглас). Поскольку пищевая плёнка могла отходить в некоторых местах. Кроме того, для своего эксперимента я выбрал не совсем удачный день – прямых солнечных лучей не было из-за облаков.
Надеюсь, статья смогла помочь, и если вам понадобится соорудить солнечную духовку, вы воспользуетесь моими советами!
Original article in English

Солнечная печь выполняется по разным технологиям, поэтому устройство её отличается друг от друга. Произведенные в промышленном варианте такие изделия отличаются высокой ценой. Много моделей можно сделать самому, приложив к этому минимум средств и максимум усилий. Прежде чем начать анализ самодельных моделей, рассмотрим одну промышленную печь для общего развития – GoSun.

В основе данного решения используется две технологии: вакуумная трубка принимает на себя концентрированную энергию из зеркальной подставки – концентратора. Таким образом температура внутри трубки достигает за несколько минут до 280°С, что дает варить, парить, жарить любые блюда. Существует ряд сайтов с рецептами адаптированными для такой печи. Этот метод приготовления ничем не уступает привычным существующим, лишь добавляет экологичности процессу.

Эксплуатация и виды

Эксплуатировать подобного рода устройства лучше летом в открытой незатенённой местности. На всех видах концентраторов такой энергии используется светоотражающие поверхности, поэтому следует беречь глаза от лучей, путём одевания солнцезащитных очков при работе с печью.

Первый вид из спутниковой антенны

Печь на основе старой спутниковой антенны. Чтобы котелок не загораживал солнце, следует выбирать офсетный тип антенны, принцип работы показан на рисунке ниже.

Зеркало антенны следует обклеить светоотражающей пленкой. На месте, где стоял спутниковый конвертер, следует оборудовать варочное место, куда устанавливается или подвешивается посуда для приготовления или разогрева пищи. Для обеспечения максимальной температуры следует, каждые пол часа, двигать антенну, тем самым сохраняя максимальный тепловой фокус на объекте подогрева. Второй вид – из линзы Френеля. С помощью нее получают дистиллированную или пресную воду. Применяют в тех районах, где есть недостаток пресной воды или на морском побережье. В эпицентре луча температура может достигать 1000°С, что является опасностью для получения термических ожогов. Поэтому пользоваться нужно с особой осторожностью.

Основа конструкции – линза Френеля. Раньше применяли при производстве телевизоров, можно достать её оттуда или просто приобрести. Именно в линзе будет состоять цена вопроса изготовления печи. Изготовление состоит в сооружение рамы под имеющуюся линзу как показано ниже на иллюстрации.

Третий вид из картона. Аналогичен первому рассмотренному, только антенна изготовляется из картона. Вырезается основа, сворачивается в параболическую тарелку. На внутреннюю чашку наклеивается отражающий слой алюминиевой фольги.

В качестве примера рассмотрим отражатель с фокусным расстоянием 130 мм и диаметром 800 мм. Размер при необходимости масштабируется. Потребуется лист размером: метр на метр. Он может быть цельным или составным из двух или четырёх кусков. Рисуем четыре концентрических окружности с радиусами, показанными в таблице. Делим их на 8 равномерно расположенных диаметров (на 22,5°). Каждый состоит из 16 одинаковых секторов.

На каждом симметрично отмечается дуга, длина которой показана ниже в таблице. Эти значения – полная длинна дуги, включая обе стороны деления. Каждая дуга проходит на очень малом угле (меньше 5°) она практически неотличима от соответствующего шнура.

Следует соединить, приблизительно вдоль радиального направления, конечные точки только что обозначенных дуг. Требуется отрезать площадь за пределами самой большой окружности. Клины, обозначенные соединениями на рисунке ниже, не будут собирать лучи. Они будут либо удалены, либо использованы в качестве полей для соединения соседних весел. Разрезать радиальные соединения спешить не надо, инструкция будет дана позже.

Вёсла согнуты над кругами, нарисованными ранее, для создания граней. Кружки показаны пунктирными линиями на рисунке выше. Сделать изгиб по дуге непросто, если листовой материал не очень тонкий и эластичный.

Сборка

Лист состоит из частей, соединённых по кругу. Лучший способ – дублировать его на одной части. Нужно прикрепить каждую часть рефлектора поверх дубликата.

После изгиба лопасти перекрываются так, чтобы одна находилась выше или ниже обоих соседей. Важно, чтобы весло имело два поля, по одному с каждой стороны. Лопатки с полями и без них чередуются по окружности: рисунок ниже. Вёсла с полями будут ниже весла без полей.

Так как лопасти являются плоскими, происходит переход между ними и перекрывающимися областями. Чтобы избежать помех в переходной зоне, предусмотрите некоторый зазор между смежными лопастями. Дополнительную ширину можно срезать лопастями с полями или без них, смотрите рисунок выше.

Отверстие диаметром около 5 мм просверлите на кончике каждого клина. Эти отверстия слишком малы, чтобы они были показаны на рисунке выше. Они облегчат резку.

Вёсла соединяйте вместе разными средствами: скобами, гвоздями, клеем, шитьем или иначе. Оптимальное решение зависит от листового материала и доступности по цене крепежа.

В редком случае, когда плоский лист очень толстый, лопасти могут упираться друг в друга. В этом случае нет никаких гарантий. Нужно предусмотреть некоторый зазор для клея. В дополнение: нанесённые в зазор клейкие ленты также можно наносить на внутреннюю и внешнюю поверхности, чтобы удерживать лопасти вместе. Ленты, нанесённые на поверхность нужны очень тонкие, чтобы не искажать отражающую поверхность.

Энергия солнечного света. Следует прикреплять одну лопасть за раз, по или против часовой стрелки. Сначала присоединив каждую лопасть из внешней секции. Аналогично продолжая движение внутрь. Перед началом работы над другим веслом требуется прикрепить все секции весла.

Отражательная плёнка применяется после того, как параболический отражатель примет форму. Алюминиевая фольга для обычного использования идеальна на кухне. Более толстая (более тяжелая) пленка будет более долговечной. Алюминиевая пластиковая пленка, используемая в пакетах для продуктов питания и напитков, или подарочная упаковка, приемлема, но немного менее эффективна и заметно менее прочная, чем алюминиевая фольга.

Обычно фольга приклеивается к отражателю. Клей нужно использовать на водной основе. Сюда относится клей из муки, риса или крахмала. Чтобы избежать появления морщин на пленке, пользуйтесь тонким, нетекучим клеем.

Легче склеивать фольгу на плоском листе, чем на параболическом блюде. Однако, если лист очень тонкий, процесс изгиба листа будет создавать морщины на покрытии. Поэтому лучше всего приклеивать ее после изготовления картонной тарелки. Листовой материал, который расширяется и значительно сокращается при влажности и температуре, также имеет тенденцию создавать морщины на пленке. Поэтому картон не является идеальным листовым материалом. Морщины снижают эффективность. Они также сокращают срок службы отражающего покрытия.

Сначала фольгу нужно нарезать на трапеции. Два одинаковых трапеции могут быть вырезаны из прямоугольника с очень небольшим количеством отходов (рисунок ниже). Сначала попробуйте использовать газету для определения оптимальной ширины, длины и наклона, так как это зависит от формы и размера вашей фольги. Короткие слоты могут быть разрезаны по краям трапеции, так что она может накладываться без морщин. Трапеции полностью покрывают все грани, за исключением того, что круг будет покрыт фольгой в конце.

На рисунках показано: а) вырезание двух трапециевидных частей из прямоугольной; б) сокращение коротких слотов вдоль краёв каждого клина

Тщательно покрываем поверхность весла клеем. Однако не стоит им злоупотреблять, если листовой материал (например, картон) может набухать во влажном состоянии. Для того, чтобы избежать появления пузырьков, сначала нужно прицепить небольшую часть фольги на весло. Держите большую часть пленки в воздухе, без клея. Медленно растягивая захваченную область, нажимаем на нее. Фольгу прикрепляется около ее центральной линии (вдоль ее длины). Будет очевидно, насколько она изгибается и перекрывается вблизи ее краев. Норма, если избыточный клей будет выходить на отражающую поверхность, он сотрется позже.

Когда отражающая поверхность покрыта отражателем, аккуратно следует протереть ее влажной чистой тканью. Вытирание удаляет излишки клея, выравнивает приклеенную пленку. Нужно дать клею высохнуть, это может занять несколько дней, если листовой материал проницаем для воды. Затем повторно требуется протереть влажной чистой тканью, чтобы удалить оставшийся клей и размазать.

Готовое изделие устанавливаем на поворотную опору, над фокусом солнечной энергии изготавливаем конструкцию держатель для варочной посуды.

Читайте также: