Готовьте хот-доги на солнце за считанные минуты

В этом разделе мы покажем вам, как сделать мощный солнечный концентратор, с помощью которого можно будет приготовить четыре или пять хот-догов за несколько минут.

hotdog_html_m1cf70d2a[4]

hotdog_html_m5d2aeecc[4]

hotdog_html_3eea2bbb[6]

Солнечная печь для хот-догов делается из тонкого пластикового зеркала (3мм толщиной [1/8 inch thick]), которое можно найти в магазинах, продающих изделия из пластика или стекла (увы, в некоторых магазинах придется сделать специальный заказ). Пластик сгибают в форме параболы так, чтобы солнечные лучи по всей площади пластика (0,74 квадратных метра [eight square foot]) фокусировались на тонкой линии посередине. Сосиски жарятся на вертеле, который находится в фокусе, время от времени их нужно переворачивать, чтобы не подгорели.

hotdog_html_m6abb3c3[4]

labeled_photo[4]

Support post – Подпорка

Mirror – Зеркало

Hole for food – Отверстие для еды

Crank – Рычаг

Mirror supports – Подпорки под зеркало

Screws — Шурупы

hotdog_html_m73da48d5[10]

Материалы

Для солнечной печи вам понадобятся:

  1. Два листа фанеры, 13 мм [1/2 inch] толщиной, 610 мм [2 feet] в ширину, 1220 мм [4 feet] в длину.
  2. Два деревянных бруска, (2х4) [2×4 lumber] 39 мм [1 ? inch] в толщину, 91мм [3 ? inch] в ширину, 2440 мм [8 feet] в длину.
  3. 16 шурупов длиной 52 мм [2 inches].
  4. Жесткий стальной прутик длиной 91,5 см [3 feet].
  5. 92 маленьких гвоздя (или деревянных колышка), примерно 2,5 см [about an inch] в длину.
  6. Пластиковое зеркало 3 мм [1/8 inch] в толщину, 610 мм [2 feet]в ширину, 1830 мм [6 feet] в длину (несмотря на то, длина 1680 мм [5 ? feet] подойдет лучше).
  7. Дрель и сверло, которое совпадает по диаметру с 92 гвоздями (колышками). Также понадобится сверло побольше (от 2,5 см [over 1 inch] в диаметре), чтобы сделать отверстие для еды.

Сборка

Положите листы фанеры друг на друга. С помощью рулетки и столярного угольника отметьте точки, где будут просверлены отверстия для подпорок под зеркало (92 маленьких гвоздя или колышка).

Отверстия нужно просверлить в обоих листах согласно этой таблице:  

Дюймы слева Дюймы снизу
0 22.16
2 18.94
4 16.00
6 13.34
8 10.96
10 8.86
12 7.04
14 5.50
16 4.24
18 3.26
20 2.56
24 2.00
28 2.56
30 3.26
32 4.24
34 5.50
36 7.04
38 8.86
40 10.96
42 13.34
44 16.00
46 18.94
48 22.16

Расположение отверстий

Второй ряд отверстий нужно просверлить над первым, на расстоянии толщины зеркала.

hotdog_html_m73da48d5[12]

Затем просверлите ряд отверстий над первым рядом, где то на 8мм [a third of an inch] выше первого. В первый ряд мы поместим по 23 маленьких гвоздя с каждой стороны, чтобы они держали зеркало. Во второй ряд мы также вставим по 23 гвоздя, которые в свою очередь будут фиксировать зеркало сверху. Точное расстояние между рядами не принципиально, но мы не хотим, чтобы они были слишком близко, иначе верхние гвозди будут упираться в зеркало вместо того, чтобы оставаться над зеркалом.

Затем просверлите восемь дырок, в которых будут шурупы, держащие деревянные бруски (2×4). Дырки должны быть на расстоянии 20мм (? inch) от края фанеры. На каждом из листов сверлим по паре дырок на расстоянии 39см [15 inches] и 33,8см [13 inches] от низа фанеры. В нижней части первого листа мы сверлим по паре дырок на расстоянии 26см [10 inches] и 31,2см [12 inches] от левого края, на втором листе на расстоянии 93,6см [36 inches] и 98,8см [38 inches] от левого края.

Фокус параболы находится на расстоянии 23,7см от низа и 62,4см от левого края. Просверлите там дырку того же диаметра, что и вертел, или чуть-чуть побольше. Эта дырка должна проходить через оба листа фанеры.

Прямо над одной из этих дырок просверлите большую дырку в одном из листов, так, чтобы та только касалась дырки для вертела. Эта большая дырка будет вмещать еду (сосиски или кебаб), поэтому должна быть минимум 26мм [an inch] в диаметре, но лучше будет 78 или 104мм [3 or 4 inches]. Вертел с едой будет вставляться в это отверстие и должен войти в дырку поменьше с другой стороны (фокус), чтобы быть точно на нужном месте.

Распилите 2×4 доски [2×4 lumber] на 4 части. Каждая из них должен быть в точности 61см [2 feet] в длину.

Используя длинные шурупы, прикрепите получившиеся бруски к фанере так, чтобы пары дырок на торцах были по центру брусков. В итоге должно получиться что-то, похожее на ножки маленького стола.

Прикрутите второй лист фанеры к брускам с другой стороны.

hotdog_html_m7042b126[4]

hotdog_html_m43cb5ccc[4]

На фотографии выше изображена задняя часть печи, где можно увидеть получившиеся распорки. Также заметьте, что оставшаяся часть 2×4 доски [2×4] используется как подставка (подробнее об этом далее).

Теперь вставьте 46 маленьких гвоздей в нижний ряд дырок.

Теперь поставьте зеркало на печь и осторожно проталкивайте вниз, на гвозди. После вставьте пару гвоздей в центральные дырки над зеркалом и продолжайте попарно вставлять гвозди с обеих сторон (на фотографии я использовал обитые хлопком деревянные колышки, потому что на фотографии их видно лучше, чем гвозди).

Наконец, нужно вкрутить несколько шурупов в оставшуюся длинную доску 2×4 так, чтобы шляпки шурупов выпирали на 26 или 52мм [inch or two]. Она послужит подставкой для печи, чтобы та была повернута к солнцу.

Вертел делается из 91,5-сантиметрового [3 foot] куска проволоки. Можно использовать, к примеру, вешалку, но такой тонкий вертел может провиснуть от нескольких сосисок. Чем толще и тверже проволока, тем лучше.

Чтобы было легче переворачивать еду, один из концов проволоки согните в рычаг, как показано на рисунке.

Готовим на солнце

Осторожно насадите на вертел сосиски. Постарайтесь сделать так, чтобы сосиски находились по центру вертела, так их можно будет вращать, и они не будут переворачиваться одной стороной.

Вставьте вертел в отверстие и проденьте в маленькую дырку с другой стороны печи.

Поставьте ближний конец вертела в маленькую дырку (в фокусе), которая находится внизу отверстия для еды.

Равняйте печь на солнце. Поверните печь так, чтобы она стояла параллельно своей тени. Солнце будет лишь слегка касаться листов фанеры, когда печь будет в правильном положении (это можно увидеть на большинстве фотографий на этой странице).

Теперь приподнимайте один из концов печи так, чтобы тень от вертела была точно над центральными гвоздями (по центру параболы). Как это выглядит можно увидеть на фото.

Приложите к задней части печи оставшуюся 2х4 доску и отметьте места, где нужно вкрутить шурупы, чтобы держать печь на нужном уровне. Вкрутите шурупы в доску так, чтобы шляпки выпирали на 26-52мм [inch or two], чтобы держать подпорку. Если хотите можно вкрутить шуруп повыше, и печь можно поставить под нужным углом просто двигая подпорку.

__________________________________________________________

hotdog_html_200b48af[4]

__________________________________________________________

Когда печь будет стоять правильно, солнце будет фокусироваться на сосисках, создавая яркие линии на них [making bright lines across it] (на этом этапе рекомендуем надеть солнечные очки). Все тени от гвоздей должны пересекаться в фокусе, там, где находится вертел.

Сосиски будут отражаться в зеркале, сильно увеличенные. Тень от них можно будет увидеть в зеркале позади самих сосисок, как на фото выше. На следующей фотографии можно посмотреть, как тени от гвоздей пересекаются в фокусе параболы.

hotdog_html_3eea2bbb[7]

hotdog_html_m12184ca2[4]

Сосиски начнут дымиться меньше, чем через минуту. Вертел нужно поворачивать раз в две минуты, чтобы они не подгорели (если только вы не любите подгоревшие хот-доги). Сосиски будут готовы примерно через 10 минут, а через двадцать обгорят дочерна.

__________________________________________________________

hotdog_html_71094589[4]

На фото выше необходимо заметить:

  1. Тени от гвоздей как бы встречаются в фокусе.
  2. Тень от сосисок отображается на увеличенном их отражении.
  3. Сосиски увеличиваются в ширину, но не в длину, потому что зеркало искривлено только в одном измерении.
  4. Несчастные сосиски покрылись корочкой (ой…).

Как это работает?

У параболы есть несколько интересных свойств, которые делают её идеальной для готовки хот-догов.

Солнце больше земли и находится очень далеко. Это означает, что солнечный свет, достигающий земли, идёт параллельными лучами.

Если бы у нас были тысячи крошечных зеркал, соединенных петлями в линию, и мы бы поставили все зеркала так, чтобы параллельные лучи отражались в одну точку, то зеркала выстроились бы в параболу.

hotdog_html_172ce441[4]

Математически парабола определяется как множество точек, которые находятся на одинаковом расстоянии от точки (называемой фокусом) и от прямой (называемой директрисой).

hotdog_html_1020be97[4]

Формула параболы, используемая для солнечной печи:

y = 0.035x?+2

Я выбрал эту формулу, чтобы парабола была глубоко вогнутой и вместилась в листы фанеры 610х1220мм [2 foot by 4 foot]. Нам удобно то, что фокус находится близко к зеркалу, потому что, когда солнце переместится, фокус не будет далеко перемещаться.

Когда фокус находится близко к зеркалу, это можно сравнить с ситуацией, когда точка опоры рычага находится близко к одному из концов. «Солнечный» конец нашего рычага может сильно двигаться, в то время как другой конец вообще почти не двигается. Это значит, что нам не нужно слишком часто поднимать или опускать печь вслед за солнцем.

Часть уравнения «+2» говорит, что нижняя точка параболы будет на 2 дюйма выше нижнего края фанеры. Это дало нам место для распорок и для того, чтобы просверлить дырки для гвоздей.

Нижняя точка параболы называется её вершиной. Вертекс всегда находится посередине между фокусом и директрисой. Расстояние от вершины до фокуса

1

__________________________________________________________

0.035

__________________________________________________________

4

или около 7 дюймов.

Один квадратный метр поверхности земли получает около 1000 Вт мощности от солнечного света. Наше зеркало собирает около ? солнечной энергии с квадратного метра. То есть, наша печь является эквивалентом 750-ваттной электрической плиты.

Оригинал статьи на английском находится здесь.

Готовьте хот-доги на солнце за считанные минуты: 1 комментарий

  1. Классная идея, только чень громоздкая. такую возить на пикник неудобно. И жир от сосисок будет капать на зеркало, нужно какой-то лоточек придумать….

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *