როგორ ავაშენოთ მზის ღუმელი სამეცნიერო პროექტისთვის

რამდენიმე საათიანი ძალისხმევით და სათანადო მასალებით, თითქმის ყველას, ვინც ხელსაყრელია, შეუძლია ააშენოს პატარა მზის ღუმელი, რომელსაც შეუძლია 500 გრადუს ფარენგეიტზე მეტი ტემპერატურის წარმოება. თქვენ ჯერ აირჩევთ ან ობიექტივს ან ამრეკლავ სარკეს, როგორც მზის სხივების ფოკუსირების საშუალებას; ეს არჩევანი გავლენას ახდენს ღუმელის ჩარჩოს და სხვა ნაწილების განლაგებაზე. ღუმელი შეგიძლიათ გამოიყენოთ წყლის ადუღებისთვის, მცირე ზომის ობიექტების შესადუღებლად ან სხვა პროგრამებისთვის, რომელთაც მაღალი ტემპერატურა სჭირდებათ.

მზის ღუმელი მუშაობს მზის სინათლის კონცენტრაციით დაახლოებით ერთი კვადრატული მეტრიდან კვადრატულ დიუმამდე ან უფრო მცირედ; მზიან დღეს, ინტენსიური სხივები საკმარის ენერგიას ატარებს, რომ ფოკუსური წერტილი ძალიან ცხელი გახდეს. იმუშავებს ან ობიექტივი ან სარკის ზომა პიცის საშუალო ტაფაზე; პატარა ვერ შეაგროვებს საკმარის სინათლეს სასარგებლო და უფრო დიდი შეიძლება იყოს რთული. Fresnel ობიექტივი იდეალური ობიექტივია დავალების შესასრულებლად; იგი შედგება შუშის ან გამჭვირვალე პლასტმასის ნაჭრისგან, რომელშიც მოჭრილია კონცენტრული ღარები. ფრესნელის ლინზები იაფია და ხელმისაწვდომია სამეცნიერო ჰობის მაღაზიებში. პარაბოლური სარკე კიდევ ერთი კარგი არჩევანია; ეს არ უნდა იყოს სრულყოფილი ოპტიკური ხარისხის, რადგან თქვენი მიზანია სინათლის ფოკუსირება და არა სურათების შექმნა. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ობიექტივი ყურადღებას ამახვილებს შემომავალი მზის მოპირდაპირე მხარეს; სარკის ფოკუსირება იმავე მხარესაა. თუ აირჩევთ ღუმლის Fresnel ობიექტივს, და თუ მას აქვს ერთი ღარიანი მხარე, ეს მხარე გარედან, მზისკენ არის მიმართული.

თქვენ აშენებთ ჩარჩოს მზის ღუმელისთვის, როგორც ობიექტივის ან სარკის სტაბილურად დასაკავებლად და კოლექტორის დასაკავებლად, რომელიც ფოკუსირებულ სინათლეს იჭერს. ჩარჩოს შესაქმნელად შეგიძლიათ გამოიყენოთ მტკიცე ლითონი, ხის ან პლასტმასის მასალები, რადგან თავიდან აიცილებთ მბზინავ მასალებს, რომლებიც შესაძლოა შემთხვევით ასახავდეს მზის შუქს თქვენს თვალებში. იდეალურია, რომ ჩარჩო მოძრაობს ჰორიზონტალურ ღერძზე სარკის ან ობიექტივის მოსაწესრიგებლად, რათა ის პირდაპირ მზეს მიაპყროს, მიუხედავად სეზონისა და დღისა. კორექტირების შემდეგ, კვარცხლბეკი საიმედოდ უნდა გამკაცრდეს ადგილზე, რაც სტაბილური იქნება.

ღუმელის კოლექტორი არის ჭიქა ან კონტეინერი, რომელიც იჭერს მზის კონცენტრირებულ სხივებს და ცხელდება. გამოიყენეთ მოსაწყენი ან მქრქალი ლითონი კონტეინერისთვის; პლასტიკური დნება ან დაწვა თითქმის მყისიერად, და გამოუყენებელი ლითონის შეიძლება ასახავს მზე თქვენს თვალში. თავიდან აიცილეთ შეღებილი მეტალი, რადგან მზის ცხელი სხივები დაწვავს საღებავს, შესაძლოა წარმოიქმნას საშიში ორთქლი. აიღეთ აგური, რომელიც ემსახურება ცეცხლგამძლე კვარცხლბეკს, რომელზეც უნდა დაეყრდნოს კოლექციონერი; ლითონი ასევე იმუშავებს, თუმცა აგური არ ატარებს სითბოს შემგროვებლისგან, რაც ხელს შეუწყობს მისი მაღალი ტემპერატურის შენარჩუნებას.

თქვენს მზის ღუმელში უსაფრთხოების ორი ძირითადი რისკია: სითბო და მზის ნათელი შუქი. თუ კოლექტორს შეეხო ან ხელი ფოკუსურ ადგილას მოათავსა, ფოკუსირებული შუქი წარმოქმნის მტკივნეულ დამწვრობას. იმდენი სიფრთხილე გმართებთ იმ საგნებზე, რომლებსაც მზის ღუმელით ათბობთ, ისევე როგორც ცხელი საგნები სამზარეულოს ღუმელიდან; გამოიყენეთ მაშები კოლექციონერში საგნების მოსათავსებლად და აღსადგენად. კაშკაშა კონცენტრირებული მზის საშიშროება ასევე ქმნის თქვენს თვალებს; მოერიდეთ კონცენტრირებულ შუქს ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში და არასდროს მისცეთ მას უფლება აისახოს თვალებში.

მზის ღუმელის სიმძლავრე პირდაპირ კავშირშია მის ზომასთან; უფრო დიდი ლინზები და სარკეები უფრო მაღალ ტემპერატურას იძლევა. დიდი, დამოუკიდებელი მზის ღუმელი, დაახლოებით ერთი მეტრის ზომით, დნება რბილი ლითონები, როგორიცაა ტყვია და სპილენძი; პატარა მაგიდის მოდელებს შეუძლიათ დნობის დნობა. სიფრთხილით, თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ღუმელი თიხის ჭურჭელში გასაღებად. იგი ადუღებს წყალს საჭმლის მოსამზადებლად და მოხარშავს ხორცსა და ბოსტნეულს. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ღუმელის სითბო სტერლინგის ძრავის ელექტროენერგიის გასამუშავებლად ან მცირე ზომის მანქანების გასაშვებად.