Le maître a décidé de réaliser ce projet afin d'en apprendre un peu plus sur la découpe de gros objets sur sa nouvelle machine CNC. Cependant, il était également motivé par un intérêt constant pour l'énergie solaire et les hot dogs. Il est important de noter que le four fonctionnera avec tout type de nourriture pouvant être enfilée sur des brochettes ou transformée en forme cylindrique. Si vous finissez par utiliser d'autres types d'aliments, assurez-vous qu'ils sont complètement frits avant de les manger.
Il a d'abord essayé de construire ce poêle en polystyrène. Après quelques tests initiaux, le capitaine a constaté qu'il était difficile de couper le polystyrène uniformément. La plaque de mousse s'effrite trop facilement même lorsque vous utilisez le couteau le plus tranchant. Il y avait le choix soit de fabriquer un couteau pour la mousse de polystyrène, soit d'utiliser un autre matériau. En conséquence, le capitaine a opté pour du contreplaqué.
Un excellent matériau réflecteur, une feuille de papier aluminisée, a été acheté dans un magasin local. Sa réflectivité était suffisamment élevée pour que le projet fonctionne. Si vous ne trouvez pas ce matériau, une feuille d'aluminium montée sur du carton convient également.
Le coût total du produit était d'environ 35 $, y compris le contreplaqué, le papier pour affiches réfléchissantes, etc.
Outils et matériaux:
-Contreplaqué;
-Fixations;
- Papier enduit d'aluminium;
- Boucles;
-Brochettes en bois;
- Colle de menuisier;
-Finition pour le bois;
- Machine CNC avec une zone de travail utile d'au moins 24 (609,6 mm) x 28 pouces (711,2);
-Papier déchet;
-Knife;
-Saw;
-Drill;
-Clips;
Première étape: théorie
Sur Terre, le flux d'énergie total (densité de flux) du Soleil est appelé la constante solaire. La constante solaire est d'environ 1360 watts par mètre carré, ou 1,995 calories par cm2, lorsqu'elle est mesurée sur une surface perpendiculaire à la lumière solaire incidente. Ce nombre ne change pas, car la distance entre la Terre et le Soleil est approximativement constante sur l'orbite annuelle.
Le four solaire, que le maître construit, a une largeur d'environ 60 cm. La forme parabolique du collecteur concentre l'énergie sur la broche, donc l'énergie pour chaque centimètre de longueur sera l'énergie qui est concentrée sur une largeur locale de 1 cm dans le collecteur. Dans ce cas, nous obtenons 1,991 calories par cm2 par minute x 60 cm (largeur) = 117 calories par minute d'énergie solaire par cm de longueur le long de la brochette.
Des mesures scientifiques détaillées -))) ont montré qu'une saucisse typique a un diamètre d'environ 2,5 cm, ce qui donne un rayon de la saucisse d'environ 1,25 cm.Le volume d'un hot-dog ou autre chose est sa longueur multipliée par la section transversale. La surface en coupe sera égale à A = Pi multipliée par le carré du rayon. Cela signifie que chaque centimètre linéaire de saucisse a un volume de (1,25 x 1,25 x 3,14) = 5 centimètres cubes.
La masse de tout objet est la densité multipliée par le volume. Selon le fabricant de saucisses, que le maître a utilisé, chaque saucisse pesait 57 grammes. Avec une longueur d'environ 12 cm, cela donne un volume d'environ 4,8 g par cm, il s'avère que la densité des saucisses est légèrement inférieure à 1 gramme par centimètre cube.
En combinant ces coûts énergétiques par centimètre et masse par centimètre, il s'avère que 117 / 4,8 = 24 calories d'énergie par gramme sont ajoutées à la saucisse chaque minute. Ainsi, chaque seconde, nous obtenons suffisamment d'énergie pour élever la température du hot-dog d'environ 24 degrés Celsius chaque minute lorsque sa température interne est d'environ 20 ° C.
Mais cela est vrai dans des conditions idéales sans perte. Compte tenu des pertes, l'efficacité nette réelle du poêle est d'environ 20%, l'augmentation de la température du hot-dog et devrait être d'environ 5 degrés Celsius par minute en plein soleil. Il faut environ 15 minutes pour chauffer une saucisse à une température de 80 ° C à partir d'une température initiale de 20 ° C.
Deuxième étape: coupe
Le capitaine a conçu l'agencement du four à l'aide du programme Easel Inventable. Ensuite, du contreplaqué a été coupé sur la machine CNC.
Les fichiers à découper peuvent être téléchargés ci-dessous.
hotdog.py
sundogger-modified.svg
sundogger.svg
design.svg
Troisième étape: finaliser les pièces
Après la coupe, les pièces doivent être déconnectées et traitées. Le maître coupe les joints et polit les zones à problèmes avec une lime et du papier de verre.
Quatrième étape: construire
Vous pouvez maintenant commencer à assembler le four solaire.
Tout d'abord, le maître recueille le cadre. Pour la fixation des pièces, utilisez de la colle de menuiserie et des vis pour meubles. Après avoir assemblé le cadre, le maître recouvre plusieurs couches de gomme laque.
Vous devez maintenant fixer le papier d'aluminium.
Les supports et les brochettes sont fixes.
Tout est prêt, il reste à enfiler une saucisse sur une brochette, régler le four et régler l'angle d'inclinaison.
