طراحی، ساخت و بررسی تجربی عملکرد اجاق خورشیدی سهموی

با توجه به فراوانی و رایگان بودن انرژی خورشیدی در کشور و مشکلات گازرسانی، اجاق خورشیدی جایگزین بسیار مناسبی جهت پخت غذا به شمار می رود. در این مقاله، یک دستگاه اجاق خورشیدی سهموی طراحی، ساخته و آزمایش شد. تجهیزات مورد استفاده در ساخت، شامل دیش سهموی شکل آهنی، آیینه ها به منظور بازتاب نور روی نقطه کانونی، قوطی و تسمه آهنی به منظور ساخت فک و پایه نگهدارنده می باشد. ازجمله نوآوری دستگاه حاضر می توان به استفاده از مواد ارزان قیمت، قابلیت بالای ارتقاء و تعمیر، کاربری ساده و استفاده آموزشی و قابلیت تغییر زاویه در هر سه بعد مختصات مکانی اشاره کرد. جهت اطمینان از دقت نتایج، نمودار تکرارپذیری ارائه گردیده و آنالیز عدم قطعیت برای همه پارامترها محاسبه شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد ظرف با مقدار آب ۵/۰ لیتر در مدت زمان ۲۰ دقیقه به جوش می آید و با مقدار آب ۱٫۵ لیتر در این مدت زمان به دمای ۸۲ درجه سانتی گراد می رسد. با مقایسه ظرف آلومینیومی و ظرف مسی نتیجه می شود در مدت زمان ۳۰ دقیقه دمای آب در ظرف مسی به ۸۶ درجه و در ظرف آلومینیومی به ۷۶ درجه سانتی گراد می رسد. در آزمایش دیگری ظرف آلومینیومی به شکل دودی (مشکی) بررسی شد که مطابق آزمایش، آب در ظرف دودی در مدت زمان ۲۵ دقیقه به جوش می آید. مطابق تحلیل ترمودینامیکی که برای محاسبه بازده انرژی در همه آزمایش ها انجام پذیرفت، ظرف مسی متوسط با درب بسته با بازده ۵۲/۱۸ درصد و ظرف مسی کوچک با درب بسته با بازده ۱۷ درصد، به ترتیب رتبه اول و دوم را دارا هستند.

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، اجاق خورشیدی سهموی ، جوش آمدن آب ، بازده انرژی ، ساخت و آزمایش