Saules enerģijas izmantošana: Visaptveroša rokasgrāmata saules krāsns būvniecībai tuksnesī

Sausajos un pustuksnešu reģionos visā pasaulē piekļuve uzticamiem un cenas ziņā pieejamiem enerģijas avotiem var būt ievērojams izaicinājums. Tuksneša vide, lai arī bieži vien ir nabadzīga ar resursiem, lepojas ar saules gaismas pārpilnību, padarot saules enerģiju par īpaši pievilcīgu alternatīvu. Viens no vispieejamākajiem un efektīvākajiem veidiem, kā izmantot šo spēku, ir saules krāsns būvniecība un izmantošana. Šī rokasgrāmata sniedz visaptverošu pārskatu par saules krāsns dizainu, konstrukciju un lietošanu, kas īpaši pielāgota tuksneša apstākļiem, ļaujot indivīdiem un kopienām izmantot saules enerģiju ēdiena gatavošanai, pasterizācijai un citām būtiskām vajadzībām.

Izpratne par saules krāsns darbības principiem

Saules krāsnis darbojas pēc trim pamatprincipiem:

• Koncentrācija: Atstarojošas virsmas, parasti spoguļi vai alumīnija folija, tiek izmantotas, lai koncentrētu saules gaismu uz mazāku gatavošanas zonu. Tas pastiprina saules starojumu un paaugstina krāsns iekšējo temperatūru.
• Absorbcija: Krāsns iekšpuse un jo īpaši gatavošanas trauks parasti ir melnā vai tumšā krāsā. Tumšas krāsas absorbē vairāk saules starojuma, pārvēršot to siltumā.
• Izolācija: Izolācija samazina siltuma zudumus no krāsns, aizturot saules enerģiju un ļaujot temperatūrai pietiekami paaugstināties ēdiena gatavošanai un pasterizācijai.

Šie principi darbojas sinerģijā, lai radītu autonomu gatavošanas vidi, ko darbina tikai saule. Saules krāsns efektivitāte ir atkarīga no tās dizaina, materiālu un konstrukcijas kvalitātes, kā arī no vides faktoriem, piemēram, saules gaismas intensitātes, apkārtējās temperatūras un vēja apstākļiem.

Tuksneša klimatam piemēroti saules krāšņu veidi

Vairāki saules krāšņu dizaini ir labi piemēroti tuksneša videi, katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi:

Kastes tipa krāsnis

Kastes tipa krāsnis ir visizplatītākais un vienkāršākais saules krāsns veids, ko uzbūvēt. Tās sastāv no izolētas kastes ar caurspīdīgu vāku (parasti stikla vai caurspīdīgas plastmasas) un atstarojošiem paneļiem saules gaismas koncentrēšanai. Kastes tipa krāsnis ir daudzpusīgas, un tās var izmantot cepšanai, grauzdēšanai un sautēšanai.

Priekšrocības:

• Viegli uzbūvēt no viegli pieejamiem materiāliem.
• Daudzpusīgas gatavošanas iespējas.
• Salīdzinoši lētas.

Trūkumi:

• Var būt lielgabarīta un grūti transportējamas.
• Dienas laikā var būt nepieciešama pielāgošana, lai sekotu saulei.
• Maksimālā temperatūra var būt zemāka nekā citiem dizainiem.

Paneļu krāsnis

Paneļu krāsnis ir veidotas no vairākiem atstarojošiem paneļiem, kas virza saules gaismu uz apsegtu gatavošanas trauku. Tās parasti ir pārnēsājamākas nekā kastes tipa krāsnis, un tās var viegli izjaukt uzglabāšanai.

Priekšrocības:

• Vieglas un pārnēsājamas.
• Salīdzinoši viegli uzbūvējamas.
• Efektīva materiālu izmantošana.

Trūkumi:

• Nepieciešama bieža pielāgošana, lai sekotu saulei.
• Var būt mazāk efektīvas vējainos apstākļos.
• Maksimālā temperatūra var būt zemāka nekā kastes tipa krāsnīm.

Paraboliskās krāsnis

Paraboliskās krāsnis izmanto izliektu atstarotāju, lai koncentrētu saules gaismu vienā fokusa punktā, kur tiek novietots gatavošanas trauks. Tās var sasniegt ļoti augstas temperatūras un ātri pagatavot ēdienu.

Priekšrocības:

• Ātrs gatavošanas laiks.
• Augstas temperatūras.
• Var izmantot grilēšanai un cepšanai (ievērojot atbilstošus piesardzības pasākumus).

Trūkumi:

• Sarežģītākas uzbūvē nekā kastes vai paneļu krāsnis.
• Nepieciešama precīza saskaņošana ar sauli.
• Var būt bīstamas, ja netiek lietotas uzmanīgi augsto temperatūru dēļ.

Materiālu izvēle tuksneša saules krāsnīm

Pareizo materiālu izvēle ir izšķiroša, lai uzbūvētu izturīgu un efektīvu saules krāsni, kas spēj izturēt skarbus tuksneša vides apstākļus. Šeit ir sniegts galveno apsvērumu sadalījums:

Izolācija

Efektīva izolācija ir būtiska, lai aizturētu siltumu krāsns iekšpusē. Piemēroti materiāli ietver:

• Kartons: Pārstrādāts kartons ir viegli pieejama un lēta iespēja. Vairāki kartona slāņi nodrošina labu izolāciju.
• Avīzes: Saburzītas avīzes var izmantot, lai aizpildītu telpu starp kastes tipa krāsns iekšējo un ārējo kasti.
• Vilna: Vilna ir dabisks izolators, kas labi darbojas gan karstā, gan aukstā klimatā.
• Salmi vai siens: Kaltētus salmus vai sienu var cieši sablīvēt ap gatavošanas kameru, lai nodrošinātu izolāciju.
• Atstarojoša burbuļplēves izolācija: Piedāvā izolāciju un dažas atstarojošas īpašības.

Atstarojošs materiāls

Atstarojošā virsma ir atbildīga par saules gaismas koncentrēšanu uz gatavošanas zonu. Labas iespējas ietver:

• Alumīnija folija: Alumīnija folija ir lēta un ļoti atstarojoša. To var pielīmēt vai pielīmēt ar lenti pie kartona vai citām cietām virsmām.
• Spoguļi: Spoguļi nodrošina lielisku atstarošanu, bet ir trauslāki nekā alumīnija folija.
• Pulētas alumīnija loksnes: Izturīgākas par foliju, bet dārgākas.

Caurspīdīgs vāks

Caurspīdīgais vāks ļauj saules gaismai iekļūt krāsnī, vienlaikus aizturot siltumu iekšpusē. Piemēroti materiāli ietver:

• Stikls: Stikls ir lielisks izolators un ļauj cauri iziet lielam saules gaismas procentam. Tomēr tas ir smags un trausls. Drošībai ieteicams izmantot rūdīto stiklu.
• Caurspīdīga plastmasa (polikarbonāts vai akrils): Caurspīdīga plastmasa ir vieglāka un izturīgāka par stiklu, bet tā var nebūt tik efektīva siltuma aizturēšanā. Izvēlieties UV starojuma izturīgu plastmasu, lai novērstu dzeltenumu un noārdīšanos laika gaitā.
• Cepšanas maisiņi: Mazākām krāsnīm vai paneļu krāsnīm lieljaudas cepšanas maisiņi var kalpot kā vienkāršs, viegls caurspīdīgs vāks.

Gatavošanas trauks

Gatavošanas traukam jābūt tumšā krāsā, lai maksimāli palielinātu siltuma absorbciju. Ideāli piemēroti ir čuguna katli vai melni emaljēti katli. Izvairieties no spīdīgu metāla trauku izmantošanas, jo tie atstaros saules gaismu, nevis absorbēs to.

Citi materiāli

Jums būs nepieciešami arī pamata instrumenti un materiāli, piemēram:

• Kartona kastes (dažādu izmēru kastes tipa krāsnīm)
• Līmlente (armijas līmlente, krāsotāju līmlente)
• Līme (karstumizturīga līme)
• Lineāls vai mērlente
• Šķēres vai nazis
• Zīmulis vai marķieris
• Eņģes (pēc izvēles, kastes tipa krāsns vākiem)
• Balsts vai statīvs (lai novietotu krāsni leņķī pret sauli)

Soli pa solim ceļvedis kastes tipa saules krāsns būvniecībai

Šī sadaļa sniedz detalizētu ceļvedi vienkāršas un efektīvas kastes tipa saules krāsns būvniecībai, izmantojot viegli pieejamus materiālus.

1. solis: Savāciet materiālus

Savāciet šādus materiālus:

• Divas kartona kastes (viena lielāka par otru, ar pietiekami daudz vietas starp tām izolācijai – ideāli 2-4 collas)
• Alumīnija folija
• Caurspīdīga plastmasas loksne vai stikla rūts (nedaudz lielāka par mazākās kastes atveri)
• Izolācijas materiāls (avīzes, kartons, vilna utt.)
• Melna krāsa vai tumšas krāsas papīrs
• Līmlente
• Līme
• Lineāls vai mērlente
• Šķēres vai nazis

2. solis: Sagatavojiet iekšējo kasti

Nokrāsojiet mazākās kastes iekšpusi melnu vai izklājiet to ar tumšas krāsas papīru. Tas maksimāli palielinās siltuma absorbciju. Pirms turpināt, ļaujiet krāsai pilnībā nožūt.

3. solis: Sagatavojiet ārējo kasti

Ārējā kaste kalpos kā krāsns izolētais apvalks. Ja nepieciešams, pastipriniet ārējo kasti ar papildu kartona vai līmlentes slāņiem.

4. solis: Samontējiet izolāciju

Ievietojiet mazāko kasti lielākajā kastē, centrējot to pēc iespējas vairāk. Aizpildiet telpu starp abām kastēm ar izolācijas materiālu. Cieši sablīvējiet izolāciju, lai samazinātu siltuma zudumus. Izmantojiet papildu kartona gabalus, lai noturētu izolāciju vietā.

5. solis: Izveidojiet atstarojošos atlokus

Izgrieziet četrus atlokus no kartona, nedaudz lielākus par ārējās kastes malām. Pārklājiet šos atlokus ar alumīnija foliju, nodrošinot, ka spīdīgā puse ir vērsta uz āru. Šie atloki darbosies kā atstarotāji, lai koncentrētu saules gaismu krāsnī.

6. solis: Piestipriniet atstarojošos atlokus

Piestipriniet atstarojošos atlokus pie ārējās kastes malām, piestiprinot tos ar eņģēm augšpusē (vai vienkārši pielīmējot tos vietā). Tas ļaus jums pielāgot atloku leņķi, lai maksimāli palielinātu saules gaismas atstarošanu. Ja izmantojat līmlenti, pastipriniet stiprinājuma punktus izturībai.

7. solis: Izveidojiet caurspīdīgo vāku

Piestipriniet caurspīdīgo plastmasas loksni vai stikla rūti pie mazākās kastes augšdaļas, izveidojot noslēgtu vāku. Droši pielīmējiet to ap malām, lai novērstu siltuma izkļūšanu. Pārliecinieties, ka vāks ir tīrs un bez jebkādiem šķēršļiem, kas varētu bloķēt saules gaismu.

8. solis: Pēdējie pieskārieni

Pievienojiet jebkuru papildu izolāciju vai atstarojošu materiālu pēc nepieciešamības. Jūs varat arī izveidot balstu vai statīvu, lai novietotu krāsni leņķī pret sauli. Pārbaudiet krāsni tiešos saules staros, lai pārliecinātos, ka tā pareizi uzsilst.

Saules krāsns veiktspējas optimizēšana tuksneša apstākļos

Vairāki faktori var ietekmēt saules krāsns veiktspēju tuksneša apstākļos. Izprotot un risinot šos faktorus, jūs varat maksimāli palielināt krāsns efektivitāti un gatavošanas spējas.

Sekošana saulei

Saules stāvoklis dienas laikā mainās, tāpēc ir būtiski periodiski pielāgot krāsns orientāciju, lai uzturētu optimālu saules gaismas iedarbību. To var izdarīt, manuāli pārvietojot krāsni vai izmantojot vienkāršu sekošanas mehānismu.

Izolācija

Pietiekama izolācija ir izšķiroša, lai aizturētu siltumu krāsns iekšpusē. Pārliecinieties, ka izolācija ir pareizi uzstādīta un ka nav spraugu vai noplūžu, kas varētu ļaut siltumam izkļūt.

Atstarošanas spēja

Atstarojošo virsmu atstarošanas spēja laika gaitā var pasliktināties putekļu, netīrumu un oksidācijas dēļ. Regulāri tīriet atstarojošās virsmas, lai saglabātu to efektivitāti.

Ventilācija

Pareiza ventilācija ir svarīga, lai novērstu kondensāta veidošanos krāsns iekšpusē. Kondensāts var samazināt saules gaismas daudzumu, kas sasniedz gatavošanas trauku, un var arī veicināt pelējuma augšanu. Krāsnij var pievienot nelielu ventilācijas atveri, lai ļautu mitrumam izkļūt.

Gatavošanas laiks

Gatavošanas laiks saules krāsnī mainīsies atkarībā no gatavojamā ēdiena veida, saules gaismas intensitātes un apkārtējās temperatūras. Ir svarīgi rūpīgi uzraudzīt ēdienu un attiecīgi pielāgot gatavošanas laiku. Parasti gatavošana ar saules enerģiju aizņem vairāk laika nekā parastā gatavošana.

Saules ūdens pasterizācija tuksnesī

Viens no svarīgākajiem saules krāšņu pielietojumiem tuksneša vidē ir ūdens pasterizācija. Drošs dzeramais ūdens bieži vien ir deficīts sausos reģionos, un saules pasterizācija piedāvā vienkāršu un efektīvu veidu, kā nogalināt kaitīgās baktērijas un vīrusus.

Kā tas darbojas: Ūdens tiek uzsildīts līdz 65°C (149°F) temperatūrai vismaz sešas minūtes. Šī temperatūra ir pietiekama, lai nogalinātu lielāko daļu slimības izraisošo mikroorganismu. Saules krāsni var izmantot, lai sildītu ūdeni caurspīdīgā traukā, piemēram, stikla burkā vai caurspīdīgā plastmasas maisiņā.

Indikatori: Lai nodrošinātu, ka ūdens ir sasniedzis nepieciešamo temperatūru, varat izmantot ūdens pasterizācijas indikatoru (WAPI). WAPI ir vienkārša ierīce, kas izkausē vaska granulu 65°C temperatūrā, norādot, ka ūdens ir pasterizēts.

Drošība: Rīkojoties ar karstu ūdeni, vienmēr ievērojiet piesardzību un pārliecinieties, ka trauks ir karstumizturīgs. Izvairieties lietot ūdeni, kas bijis pakļauts potenciālam ķīmiskam piesārņojumam.

Drošības apsvērumi, lietojot saules krāsni

Lai gan saules krāsnis ir droša un videi draudzīga gatavošanas metode, ir svarīgi ievērot noteiktus drošības pasākumus:

• Acu aizsardzība: Izvairieties skatīties tieši koncentrētā saules gaismā, ko atstaro krāsns atstarojošās virsmas. Lietojot krāsni, valkājiet saulesbrilles vai citus acu aizsarglīdzekļus.
• Apdegumi: Krāsns un gatavošanas trauks var ļoti sakarst, tādēļ, rīkojoties ar tiem, izmantojiet krāsns cimdus vai katlu turētājus.
• Ugunsbīstamība: Turiet viegli uzliesmojošus materiālus tālāk no krāsns.
• Pārtikas drošība: Gatavojot ar saules krāsni, ievērojiet atbilstošas pārtikas drošības vadlīnijas. Pārliecinieties, ka ēdiens ir pagatavots līdz drošai iekšējai temperatūrai, lai novērstu pārtikas izraisītas slimības.
• UV starojuma iedarbība: Gatavošanas laikā samaziniet ilgstošu tiešu saules iedarbību, lai mazinātu ādas bojājumus no UV starojuma.

Globāli saules krāšņu izmantošanas piemēri

Saules krāsnis tiek izmantotas dažādās kopienās visā pasaulē, nodrošinot ilgtspējīgu un cenas ziņā pieejamu gatavošanas risinājumu. Šeit ir daži piemēri:

• Bēgļu nometnes: Saules krāsnis tiek izmantotas bēgļu nometnēs, lai nodrošinātu bēgļiem drošu un degvielu taupošu veidu, kā gatavot ēdienu. Piemēram, UNHCR ir izdalījis saules plītis bēgļu nometnēs Čadā un Sudānā.
• Lauku ciemati Indijā: Saules plītis tiek izmantotas lauku ciematos Indijā, lai samazinātu mežu izciršanu un uzlabotu gaisa kvalitāti. Tādas organizācijas kā Barefoot College veicina saules plīšu izmantošanu attālos apvidos.
• Tuksneša kopienas Meksikā: Pirmiedzīvotāju kopienas Meksikas tuksnešos pieņem saules krāsnis, lai cīnītos pret mežu izciršanu koksnes vākšanas dēļ un samazinātu dūmu ieelpošanu no gatavošanas ugunsgrēkiem.
• Gatavība ārkārtas situācijām ASV: Saules krāsnis ir iekļautas ārkārtas situāciju gatavības komplektos, lai nodrošinātu rezerves gatavošanas risinājumu strāvas padeves pārtraukumu vai dabas katastrofu laikā.

Noslēgums: Kopienu spēcināšana ar saules gatavošanu

Saules krāsns būvniecība un izmantošana tuksneša vidē ir spēcīgs veids, kā izmantot saules enerģiju ēdiena gatavošanai, pasterizācijai un citām būtiskām vajadzībām. Ievērojot šajā rokasgrāmatā izklāstītās vadlīnijas, indivīdi un kopienas var radīt ilgtspējīgu un cenas ziņā pieejamu gatavošanas risinājumu, kas samazina atkarību no fosilā kurināmā, aizsargā vidi un uzlabo dzīves kvalitāti. Tā kā klimata pārmaiņas un enerģijas trūkums kļūst par arvien aktuālākiem izaicinājumiem, saules krāsnis piedāvā vienkāršu, bet efektīvu rīku ilgtspējīgākas un noturīgākas nākotnes veidošanai. Pieņemiet saules spēku un sāciet izmantot tās enerģiju jau šodien!