Солнечная печь

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ

«ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»

Солнечная печь

Физика

Выполнили: ученицы 10а класса

Пилюсова Ольга 06.12.1997 г.

Королёва Кристина 22.05.1997 г.

Руководитель: учитель физики

Муниципальное бюджетное

общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №53» г. Брянск

2014г.

1.Введение

Без энергии невозможна жизнь на планете. Физический закон сохранения энергии говорит о том, энергия не может возникнуть из ничего и не исчезает бесследно. Она может быть получена из природных ресурсов, таких как уголь, природный газ или уран, и превращена в удобные для нас формы, например, в тепло или свет, но к сожалению они относятся к исчерпаемым источникам энергии, и их количество на Земле не так уж и велико. Так что же делать когда запасы топлива иссякнут? К нам на помощь приходит солнечная энергия! В окружающем нас мире можно найти различные формы накопления энергии, но важнейшим для человека является энергия, которую дают солнечные лучи - солнечная энергия. Солнечная энергия относится к восстанавливаемым источникам энергии, то есть восстанавливается без участия человека, естественным путем. Это один из экологически безопасных энергетических источников, который не загрязняет окружающую среду. Возможности применения солнечной энергии практически неограниченны.

1.1 Цель: Рассмотреть разные виды солнечных печей и создать собственную модель, ,работающую на альтернативной энергии солнца.

1.2 Задачи:

1.Определить ход работы.

2.Просмотреть теоретический материал по альтернативной солнечной энергии в сети Интернет и дополнительной литературе.

3. Рассмотреть разные виды энергосберегающих печей.

4.Выбрать вариант для изготовления.

5.Приобрести необходимые материалы для сборки солнечной печки.

6.Собрать солнечную печь.

7.Исследовать готовую печь.

8.Проанализировать результаты и сделать выводы

9.Разработать инструкцию по эксплуатации и технике безопасности.

2.Основная часть

В этом учебном году мы решили продолжить работу в сфере энергосбережения, т. к. после изготовления солнечного водонагревателя в 2012 году нас крайне заинтересовала эта тема.

Изучив необходимую информацию по теме энергосбережения, мы приступили к выбору. Нашему вниманию было предоставлено обширное количество тем для выбора, но остановились мы именно на "Солнечной печи".

2.1"Солнечная печь - представляет собой простейшее устройство для использования солнечного света для приготовления пищи без использования топлива или электроэнергии. Аналогичные по принципу устройства иногда применяются для опреснения непригодной для употребления воды в засушливых регионах.

В основном, в мире, при использовании подобных конструкций, основной упор делается на приготовлении пищи, либо обеззараживания воды без использования огня. Но что мешает применить всё это и для других целей.

2.2 Чем солнечная печь лучше обычной?

1)Вы сможете выпекать, варить и даже коптить любые виды продуктов с помощью солнечной энергии – Вам не понадобится какое-либо топливо!

2) Температура достигает 180-200°С.

3) Готовить в солнечной печи абсолютно безопасно, так как нет опасности возгорания и нет необходимости подогревать обед заново!

4) Солнечная печь — абсолютно универсальный прибор, который невероятно прост в использовании. К тому же такую печь всегда можно взять с собой как маленький чемоданчик!

5) Готовить пищу в солнечной печи легко и весело, а продукты сохраняют все полезные вещества. Кроме того, используя солнечную печь, Вы помогаете защитить окружающую среду!

2.3 Виды печей

1. Коробочные.

2.С зеркалом-концентратором.

3. Комбинированные.

Мы выбрали 3й вариант, т. к. в отличии от двух других представленных видов, они обладают особыми преимуществами:

* Используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение.

* В них можно нагревать одновременно несколько кастрюль.

* Они легки, портативны и просты в обращении.

* Им не нужно поворачиваться вслед за Солнцем.

* Умеренные температуры делают помешивание не обязательным.

* Еда остается теплой целый день.

* Их легко изготовить и отремонтировать, используя местные материалы.

* Они относительно недороги (по сравнению с другими типами солнечных печей).

2.4 Присущи им, конечно, и некоторые недостатки, которые присутствуют и у печей других видов:

* С их помощью можно готовить только в дневное время.

* Из-за умеренной температуры на приготовление пищи требуется продолжительное время.

* Стеклянная крышка приводит к значительным потерям тепла.

* Такие печи «не умеют» жарить.

2.4 Материалы

Материалы:

* Брусок

* Стекловата

* Кровельное железо

* Фанера пятислойная

* Кастрюля

* Пенопласт

* Зеркало

* Краска в баллонах

2.5 Изготовление солнечной печь

Первым делом изготавливаем каркас солнечной печи из брусьев 40х40 и фанеры. Чем толще фанера, тем прочнее будет конструкция

Изготавливаем рамку для стекла которая крепится к корпусу при помощи шарниров

Из кровельного железа 0,5 мм. вырезаем внутреннюю часть печи

После того как, кожух готов, при помощи гвоздей прибиваем его внутри корпуса. После чего обрабатываем края наждачной бумагой, чтобы не было заусенцев

Устанавливаем стекла в рамку на прозрачный силиконовый герметик и фиксируем штапиками

Монтируем отражающую панель на шарниры

Не забываем приделать ручки для переноса солнечной печи и для открытия стеклянной дверцы.

Тщательно утепляем минеральной ватой по бокам, между металлическим кожухом и корпусом, и дно печи. После чего дно зашиваем фанерой.

Солнечная печь готова к работе!

Оставался самый важный этап нашей работы-проведение исследований.

Для этого мы выбрали наиболее солнечный день в октябре. Наши исследования мы проводили 10 октябрь, в тот день температура воздуха составляла +15 градусов С. Мы поставили нашу печь на наиболее солнечную местность, наполнили кастрюлю водой и стали проводить исследования, изменения температуры вы можете проследить в таблице измерений.

3.Исследовательская часть

Таблица измерений.

Начальная температура воды - +20 градусов.

Время	Температура
12:00	+20°C
13:00	+21°C
14:00	+23°C
15:00	+24°C
16:00	+24°C
17:00	+25°C

Вывод: Проведя все необходимые измерения мы проследили изменения температуры под действием солнечной энергии. Начальная температура воды была +20, по истечении 6 часов она изменила свою температуру на 5 градусов. Почти на протяжении всего времени температура изменялась на 1 градус, а в промежутке между 13:00 и 14:00 изменилась на 2 градуса, т. к. послеобеденное солнце гораздо сильнее прогревает землю. Изменения в температуре по сути являются не особо большими, это можно списать на достаточно ветреную погоду, и неподходящее для проведения исследований время года. Весной мы ещё раз испытаем нашу печь, и надеемся результаты будут заметно лучше.

4.Заключение

В ходе работы над проектом "Солнечная печь" мы приобрели достаточно много новых знаний. Мы смогли собственноручно собрать модель солнечной печи в домашних условиях, тем самым сэкономив огромное количество денежных средств, убедились на практике в том, что печь работает, и хорошо нагревает воду. Во время работы мы столкнулись с большим количеством проблем, основные из них связаны с исследованием готовой печи. Осеннее солнце не настолько яркое, как например летнее, и не достаточно сильно прогревает землю, т. к. большинство лучей рассеиваются, ещё не успев дойти до земли, поэтому достаточно сложно было выбрать день, для испытания печи, но преодолев все проблемы мы достаточно хорошо справились с работой. Весной 2014 года мы хотим продолжить исследования солнечной печи, и наиболее явно просмотреть изменения температуры воды. Мы полностью довольны своей работой.