כיצד לבנות תנור סולארי לפרויקט מדעי

בכמה שעות של מאמץ ובחומרים המתאימים, כמעט כל מי שנוח עם כלים יכול לבנות תנור סולארי קטן המסוגל לייצר טמפרטורות העולות על 500 מעלות פרנהייט. אתה בוחר תחילה עדשה או מראה משקפת כאמצעי למקד את קרני השמש; בחירה זו משפיעה על פריסת מסגרת הכבשן וחלקים אחרים. אתה יכול להשתמש בתנור כדי להרתיח מים, להלחין חפצים קטנים, או ליישומים אחרים הזקוקים לטמפרטורות גבוהות.

תנור סולארי פועל על ידי ריכוז אור שמש מאזור שמטר רבוע אחד עד סנטימטר מרובע או קטן יותר; ביום שטוף שמש, הקרניים העזות נושאות מספיק אנרגיה בכדי להפוך את נקודת המוקד לחמה ביותר. עדשה או מראה בגודל מחבת פיצה בינונית יעבדו; קטן יותר לא יאסוף מספיק אור כדי להועיל, ואחד גדול יותר עשוי להיות מסורבל. עדשת פרנל היא עדשה אידיאלית למשימה; הוא מורכב מחתיכת זכוכית שטוחה או מפלסטיק שקוף עם חריצים קונצנטריים שנחתכו לתוכו. עדשות פרנל זולות וזמינות בחנויות תחביבים מדעיים. מראה פרבולית היא בחירה טובה נוספת; זה לא צריך להיות באיכות אופטית מושלמת מכיוון שהמטרה שלך היא למקד אור ולא ליצור תמונות. חשוב לציין שעדשה ממקדת את האור בצד שמול אור השמש הנכנס; המיקוד של המראה הוא באותו צד. אם תבחר בעדשת פרנל לכבשן שלך, ואם יש לה צד מחורץ אחד, הצד הזה פונה כלפי חוץ, לכיוון השמש.

אתה בונה את המסגרת לתנור הסולארי כאמצעי להחזיק את העדשה או את המראה יציבה ולהחזיק אספן שתופס את האור הממוקד. אתה יכול להשתמש בחומרי מתכת, עץ או פלסטיק יציבים כדי לבנות את המסגרת כל עוד אתה נמנע מחומרים מבריקים שעלולים לשקף בטעות את אור השמש בעיניך. באופן אידיאלי, המסגרת מסתובבת על ציר אופקי כדי לכוונן את המראה או את העדשה כך שהיא מכוונת ישירות אל השמש, ללא קשר לעונה או לשעה ביום. לאחר ההתאמה, הציר צריך להדק היטב את מקומו, מה שהופך התקנה יציבה.

אספן התנור הוא כוס או מיכל שתופס את קרני השמש הממוקדות והופך חם. השתמש במתכת עמומה או בגימור מט למיכל; פלסטיק יימס או יישרף כמעט באופן מיידי, ומתכת מבריקה עשויה לשקף את השמש בעיניך. הימנע ממתכת צבועה, מכיוון שקרני השמש החמות ישרפו את הצבע, וייתכן שייווצרו אדים מסוכנים. השג לבנה כדי לשמש ככן חסין אש שעליו יונח האספן; מתכת תעבוד גם כן, אם כי לבנה לא תוליך חום מהקולט, ותסייע בשמירה על הטמפרטורה הגבוהה שלה.

ישנם שני סיכוני בטיחות מרכזיים בכבשן הסולארי שלך: חום ואור שמש בוהק. אם אתה נוגע בקולט או מניח את היד שלך באזור המוקד, האור הממוקד יגרום לכוויות כואבות. נזהר באותה מידה עם חפצים שאתה מחמם עם תנור השמש כמו שהיית עושה פריטים חמים מתנור מטבח; השתמש במלקחיים כדי למקם ולאחזר חפצים לקולט. אור השמש המרוכז והבהיר מהווה גם סכנה לעיניכם; הימנע מלבהות באור הממוקד לתקופות ממושכות, ולעולם אל תיתן לו להשתקף ישירות בעיניך.

כוחו של תנור סולארי קשור ישירות לגודלו; עדשות ומראות גדולות יותר מניבות טמפרטורות גבוהות יותר. תנור סולארי גדול ועומד, בגודל של כמטר, ימיס מתכות רכות כמו עופרת ונחושת; דגמי שולחן קטנים יותר יכולים להמיס הלחמה. בזהירות, אתה יכול גם להשתמש בתנור כדי לחרס חרס. זה ירתח מים לבישול וירקות בשר וירקות. אתה יכול גם להשתמש בחום התנור להפעלת מנוע סטרלינג לחשמל או להפעלת מכונות קטנות.