Kako zgraditi sončno peč za znanstveni projekt

Z nekajurnim naporom in ustreznimi materiali lahko skoraj vsak, ki je priročen z orodji, zgradi majhno sončno peč, ki lahko proizvaja temperature nad 500 stopinj Fahrenheita. Kot sredstvo za fokusiranje sončnih žarkov najprej izberete lečo ali odsevno ogledalo; ta izbira vpliva na postavitev okvirja peči in drugih delov. Peč lahko uporabite za vrenje vode, spajkanje majhnih predmetov ali za druge namene, ki potrebujejo visoke temperature.

Sončna peč deluje tako, da sončno svetlobo koncentrira s površine približno enega kvadratnega metra navzdol na kvadratni palec ali manj; v sončnem dnevu intenzivni žarki nosijo dovolj energije, da je žarišče izredno vroče. Delala bo leča ali ogledalo v velikosti srednje velikega pekača za pico; manjši ne bo zbral dovolj svetlobe, da bi bil uporaben, večji pa je lahko okoren. Fresnelova leča je idealna leča za nalogo; Sestavljen je iz ravnega kosa stekla ali prozorne plastike z vanj zarezanimi koncentričnimi utori. Fresnelove leče so poceni in na voljo v trgovinah z znanstvenimi konjički. Parabolično ogledalo je še ena dobra izbira; ni nujno, da je popolne optične kakovosti, ker je vaš cilj osredotočiti svetlobo in ne ustvarjati slik. Pomembno je omeniti, da leča usmerja svetlobo na stran, ki je nasproti dohajajoči sončni svetlobi; fokus ogledala je na isti strani. Če izberete Fresnelovo lečo za svojo peč in če ima eno žlebljeno stran, je ta stran obrnjena navzven, proti soncu.

Okvir za sončno peč ste zgradili kot sredstvo za stabilno držanje leče ali ogledala in držanje kolektorja, ki ujame usmerjeno svetlobo. Za izdelavo okvirja lahko uporabite trdne kovinske, lesene ali plastične materiale, če se izognete sijočim materialom, ki bi lahko nenamerno odsevali sonce v vaše oči. Idealno je, da se okvir vrti na vodoravni osi, da prilagodi ogledalo ali lečo tako, da je usmerjen neposredno v sonce, ne glede na letni čas ali čas dneva. Po nastavitvi se mora vrtišče varno priviti na svoje mesto, kar omogoča stabilno nastavitev.

Zbiralnik peči je skodelica ali posoda, ki ujame usmerjene sončne žarke in postane vroča. Za posodo uporabite dolgočasno ali mat površino kovine; plastika se bo skoraj v trenutku stopila ali zgorela, sijoča ​​kovina pa vam lahko odseva sonce v oči. Izogibajte se barvani kovini, saj bodo vroči sončni žarki sežgali barvo in lahko povzročili nevarne hlape. Pridobite opeko, ki bo služila kot ognjevarni podstavek, na katerem bo počival kolektor; delovala bo tudi kovina, čeprav opeka ne bo odvajala toplote stran od kolektorja, kar bo pomagalo ohranjati visoko temperaturo.

Pri sončni peči obstajata dve ključni varnostni nevarnosti: toplota in močna sončna svetloba. Če se dotaknete zbiralnika ali položite roko v goriščno območje, bo usmerjena svetloba povzročila boleče opekline. S predmeti, ki jih ogrevate s sončno pečjo, bodite toliko pozorni kot vroči predmeti iz kuhinjske peči; uporabite klešče za postavitev in pridobivanje predmetov v zbiralnik. Močna koncentrirana sončna svetloba predstavlja tudi nevarnost za vaše oči; izogibajte se daljšemu strmenju v usmerjeno svetlobo in naj vam nikoli ne odseva neposredno v oči.

Moč sončne peči je neposredno povezana z njeno velikostjo; večje leče in ogledala prinašajo višje temperature. Velika samostojna sončna peč, velika približno meter, bo stopila mehke kovine, kot sta svinec in baker; manjši namizni modeli lahko topijo spajkanje. Previdno lahko s pečjo pečete tudi glino v lončenino. Zakuhala bo vodo za kuhanje ter pekla meso in zelenjavo. Tudi toploto peči lahko uporabite za pogon Sterlingovega motorja za elektriko ali za upravljanje majhnih strojev.