Hoe een zonne-oven te bouwen voor een wetenschappelijk project

Met een paar uur inspanning en de juiste materialen kan bijna iedereen die handig is met gereedschap een kleine zonne-oven bouwen die temperaturen van meer dan 500 graden Fahrenheit kan produceren. Je kiest eerst een lens of reflecterende spiegel als middel om de zonnestralen te focussen; deze keuze beïnvloedt de lay-out van het frame van de oven en andere onderdelen. U kunt de oven gebruiken om water te koken, kleine voorwerpen te solderen of voor andere toepassingen waarbij hoge temperaturen nodig zijn.

Lens of spiegel?

Een zonne-oven werkt door het concentreren van zonlicht van een gebied van ongeveer een vierkante meter tot een vierkante inch of kleiner; op een zonnige dag dragen de intense stralen genoeg energie om het brandpunt extreem heet te maken. Ofwel een lens of spiegel ter grootte van een middelgrote pizzapan zal werken; een kleinere zal niet genoeg licht verzamelen om nuttig te zijn, en een grotere kan omslachtig zijn. Een Fresnel-lens is een ideale lens voor de taak; het bestaat uit een plat stuk glas of transparant plastic met concentrische groeven erin. Fresnel-lenzen zijn goedkoop en verkrijgbaar bij wetenschappelijke hobbywinkels. Een parabolische spiegel is een andere goede keuze; het hoeft niet van perfecte optische kwaliteit te zijn, omdat het je doel is om het licht te focussen, niet om afbeeldingen te maken. Het is belangrijk op te merken dat een lens het licht richt aan de kant tegenover het invallende zonlicht; de focus van een spiegel is aan dezelfde kant. Als u de Fresnel-lens voor uw oven kiest, en als deze één gegroefde kant heeft, is die kant naar buiten gericht, naar de zon toe.

instagram story viewer

Kader

Je construeert het frame voor de zonneoven als middel om de lens of spiegel stil te houden en om een ​​collector vast te houden die het gefocuste licht opvangt. U kunt stevige metalen, houten of plastic materialen gebruiken om het frame te bouwen, zolang u glanzende materialen vermijdt die per ongeluk zonlicht in uw ogen kunnen reflecteren. In het ideale geval draait het frame om een ​​horizontale as om de spiegel of lens zo af te stellen dat deze direct naar de zon wijst, ongeacht het seizoen of het tijdstip van de dag. Na het afstellen moet het draaipunt stevig op zijn plaats worden vastgedraaid, wat zorgt voor een stabiele opstelling.

Verzamelaar

De collector van de oven is een kopje of container die de gefocuste stralen van de zon opvangt en heet wordt. Gebruik dof of mat metaal voor de container; plastic zal bijna onmiddellijk smelten of verbranden, en glanzend metaal kan de zon in uw ogen weerkaatsen. Vermijd geverfd metaal, omdat de hete zonnestralen de verf zullen verbranden en mogelijk gevaarlijke dampen zullen produceren. Schaf een steen aan om als vuurvaste sokkel te dienen waarop de verzamelaar kan rusten; metaal zal ook werken, hoewel een baksteen de warmte niet wegleidt van de collector, waardoor de hoge temperatuur behouden blijft.

Veiligheid

Er zijn twee belangrijke veiligheidsrisico's met uw zonne-oven: hitte en fel zonlicht. Als u de collector aanraakt of uw hand in het brandpuntsgebied plaatst, veroorzaakt het gerichte licht pijnlijke brandwonden. Wees net zo voorzichtig met voorwerpen die u verwarmt met de zonneoven als met hete voorwerpen uit een keukenoven; gebruik een tang om voorwerpen in de opvangbak te plaatsen en op te halen. Het heldere geconcentreerde zonlicht vormt ook een gevaar voor uw ogen; vermijd langdurig staren naar het gefocusseerde licht en laat het nooit rechtstreeks in uw ogen reflecteren.

Toepassingen

Het vermogen van een zonne-oven is direct gerelateerd aan de grootte; grotere lenzen en spiegels leveren hogere temperaturen op. Een grote vrijstaande zonne-oven, ongeveer een meter groot, zal zachte metalen zoals lood en koper smelten; kleinere tafelmodellen kunnen soldeer smelten. Met zorg kun je de oven ook gebruiken om klei tot aardewerk te bakken. Het kookt water voor het koken en braden van vlees en groenten. Je kunt de warmte van de oven ook gebruiken om een ​​Sterling-motor aan te drijven voor elektriciteit of om kleine machines aan te drijven.

Teachs.ru
  • Delen
instagram viewer