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FA 資訊 icon.svg向下的角度 icon.svg專案數據
類型太陽灶
作者布萊恩懷特
地點加拿大不列顛哥倫比亞省維多利亞
地位 原型化
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太陽能拋物面炊具與機械數學家!

我現在認為「複合」拋物面天線有很多優點。 (複合拋物面太陽灶也可以與數學家一起製作,我可以稍後添加說明。)使用硬板、紙板、石膏混凝土或玉米棒,用此設備製作任何尺寸或形狀的拋物面反射器!太陽能炊具可以用覆蓋廚房箔紙的廢紙箱製成。大多數人使用數學來計算拋物線或使用模板。許多麥蓋弗類型的人不喜歡數學,廢紙板有各種形狀和尺寸,到處都有切口,因此模板並不總是合適。這種製作太陽灶的方法適合一次性或裝配線,並且適用於任何紙板箱。請嘗試並傳播這種製作拋物線炊具的方法。我在深色玻璃容器中烹飪,並使用烤箱袋來減少熱量損失。目前,我使用我的玉米棒太陽灶對土壤進行消毒。下午5點我回到家時,我的土壤仍然在攝氏60度左右(冷卻了大約3個小時後!),適合育苗。我覺得這種製造太陽灶的方法將被證明非常適應性,非常實惠,並且可以在世界各地使用。

畫廊

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  1. 當鞍座向中心柱移動且滑塊向下滑動時,該點描繪出一條拋物線
  2. 繩子的這一端連接到馬鞍上。
  3. 繩子自由地穿過尖端附近的孔眼
  4. 繩子可以綁在中心柱上的任一個黑點上。它的安裝位置對應於成品拋物面鏡的焦點。

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  1. 這個簡單的裝置是第一位機械數學家,被用來製作一個拋物線炊具,在玉米棒子底座上有廚房箔!效果很好。

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窗簾桿底部劃出一條拋物線!

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腳步

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這個簡單的裝置是第一位機械數學家,被用來製作一個拋物線炊具,在玉米棒子底座上有廚房箔!效果很好。
機械數學家介紹!

除非你有一些相當出色的數學技能,否則拋物線很難製作。但還有另一種方法!機械數學家!這個小天才解開了曲線上所有點的拋物線!使用一些繩子幫助他保持從焦點到曲線的恆定距離,並垂直到焦點上方的水平線。繩子連接在拋物線的焦點處,穿過拋物線上的一個點(在一塊用於懸掛窗簾的金屬上),最後繫在管道連接器上。製作機械數學家的方法有很多種,另一種就是用來製作玉米棒太陽灶。效果很好。它是用舊金屬椅子和垃圾製成的!

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切割線條

這是一個方形盒子,有 4 個部分。我用兩條線(黃色)將其縱向分成3等份,我在它們上劃了一點,用剪刀切割以將切口延伸到它們,然後將其彎曲到線上以標記線彎曲到紙板中。這樣盒子裡就有 12 個大小相同的小矩形。

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加入膠水並黏下來

每個部分都是 1 英尺寬,所以我在每個部分上放了 1 英尺的廚房箔紙並將其粘合。膠水混合物是一半埃爾默膠水和一半水,混合均勻並輕輕塗抹在紙板上。我用海綿抹平箔片。你從箔片的中間開始,用海綿擦拭邊緣。效果很好!

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全部黏合完畢!喝杯茶。

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培養機械數學家!

數學家可以透過多種方式培養。我的包括一塊廢料裝飾件,即頂部的滑桿、一個用於塑膠管的 T 型連接件和一個緊貼 T 型連接件的窗簾導軌。繩子從您喜歡的焦點處的中央柱上的鉤子上穿過窗簾桿上的孔,並綁在 T 型連接件的頂部。一些規則! T 型連接器必須與滑桿成直角,而滑桿必須與中心柱成直角。在中心柱上的鉤子正下方,有一個螺絲,該螺絲穿過柱底部木件的底部約半英寸。就在該螺絲的正下方,黑色的木頭上有一個孔(僅比螺絲大一點)。深色木頭放在鋁箔上,螺絲擰入孔中,頂部小部件可以旋轉,而底部部件則保持在一個位置。 (這意味著數學家進行測量時箔片的磨損會減少!)

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數學家的側視圖

這顯示了滑桿是由幾個螺絲固定的,以及弦的排列。它還顯示了設備旋轉所用的螺絲。

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將數學家放在有箔紙的紙板上

你應該把數學家放在你想要成為底部正方形的太陽灶正方形的中間。然後我在深色木頭的兩側都做了幾個標記,以防它滑倒。然後我在所有其他正方形的中心放了一個小點。我的例子是 11 個點。接下來,您必須設定字串的長度。

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取得正確的字串長度

從鉤子上取下繩子,讓窗簾桿落下,直到接觸到地板或箔紙。如果您想要 10 英寸高的焦點,請將捲尺放在地板上,並在 10 英寸高處標記拉緊的繩子。將其連接到該標記處的 10 英吋掛鉤上。對於 12 英寸,您在 12 英寸高度處有一個標記,並將其附加到 12 英寸掛鉤上,依此類推。

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製作拋物線

現在升起窗簾導軌,拉出滑軌,直到它位於其中一個點的正上方。將點升高到導軌底部的高度。 (您可能需要稍微重新調整)。在其下方支撐一些東西,並對下一段中間的點應用相同的過程。

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更多調整

在頂部也做了同樣的事情,中間的點被帶到窗簾導軌的底部。這裡我用我的廚房垃圾桶來支持它!還有各種鍋碗瓢盆和果醬罐!

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現在是外板

現在,這些點也必須在外部面板上完成,因此您需要旋轉數學家並抬起面板,直到窗簾導軌剛好接觸到點。支持並做下一項,直到全部完成。

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用膠帶黏住面板的背面,使其保持原樣

如果您願意,也可以在其下方放置木製支撐物。

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完成品

您的最終產品將具有您製作的焦距。您可以將衛生紙或類似物品上的紙板放在焦點下方,以幫助您將其指向太陽。直接指向意味著那裡沒有陰影。一般來說,我將食物放在 9 英寸的玻璃或陶瓷盤中,蓋上蓋子,然後將其掛在焦點處的金屬吊籃中。我用烤箱袋和衣夾將其全部覆蓋。如果你想做一個追蹤太陽灶,我建議你把紙板灶移動到焦點周圍。炊具非常輕,無需移動食物。

實驗結果與結論

如你所知,我製作了紙板拋物線面板炊具。之前我還用玉米棒做了一個更大的拋物線炊具。星期六天氣很好,我幾乎一整天都在家,所以我得到了一些實驗結果。我發現紙板拋物線很難正確設置,因為它不夠硬。所以它需要一個書脊來支撐紙板。 (也許只是一個 1×2 約 4 英尺長的物體,並附有碎片以保持中間的紙板部分準確。紙板拋物線在黑色 0.9 公斤茶壺中加熱 1.2 公升水的結果如下。(我轉動拋物線以跟隨太陽)

  • 中午 12.50 23 攝氏度
  • 下午 1.54 33 攝氏度
  • 下午 2.16 43 攝氏度
  • 下午 2.49 50 攝氏度
  • 下午 3.05 55 攝氏度
  • 下午 3.31 60 攝氏度
  • 下午 3.55 61 攝氏度

(此時,拋物線處於部分陰影中,我停止測量)在 6.12 時,在完全陰影下,溫度回落至 34 C。我沒有轉動拋物線,但稍微移動了花盆以跟隨焦點(1.35公斤的深色玻璃花盆中有3.7公斤的濕土)。

  • 11.36 11℃
  • 12.25 24℃
  • 01.54 58 C(已經過去直接聚焦在太陽上了!))
  • 02.16 72℃
  • 02.29 75℃
  • 02.49 80℃
  • 03.05 84℃
  • 03.30 89℃
  • 03.55 90.5℃
  • 04.05 89.5℃

(我測量了一下,太陽在 4.05 度角以大約 50 度的角度射入,所以幾乎沒有熱量被反射!)

  • 06.12 67℃冷卻階段
  • 06.34 63℃

結論 紙板拋物線令人失望,因為它稍微變形了,但脊椎卻沒有變硬。所以沒有正確地專注於底池。我沒有用於該實驗的烤箱袋,而且我的塑料太緊,因此能量也損失在那裡。必須有脊椎來保持拋物線正確對齊!科布拋物線則是另一回事。正如你所看到的,在太陽經過最佳焦點後很長一段時間它仍在繼續升溫(我確實移動了它以跟隨焦點)。即使在一週中陽光較少的日子裡,當我下班回家時,9月5日6.05時仍為55℃,第二天5.26時為61.5℃,一天後5.48時為61℃。為什麼要緩慢持續升溫?也許熱量透過濕粘土緩慢向上遷移?溫度計位於鍋的中間,因此熱量可能需要一段時間才能到達那裡。

結論

我不需要在潮濕的土壤中超過 70 攝氏度來殺死雜草種子,因此我可以使用更大的花盆來提高效率。也許是兩倍大! (體積方面)我得到了3 個收益,1 個更大的鍋將在焦點上停留更長時間,具有更大的體積與表面積比,因此可以更長時間地保留熱量,並且也具有更大的體積與鍋重量比,因此可以有效地使用更多熱量。拋物線對彩池的關注時間比我想像的要長得多。第三個結論。跟蹤或變形拋物線或2條拋物線會好很多!如果拋物線沿著太陽所遵循的線拉伸,它可能會保持焦點更長。或者一個簡單的追蹤設備,可以圍繞焦點移動紙板拋物線。或2條拋物線!第一個拋物線是中午到下午 2 點,並且是短焦點。第二個是在它的一側,表面積相同,但焦點更長,大約20 英寸(因此它不會幹擾12 點的直射陽光。到2:30,這條拋物線開始很好地發揮作用。額外的努力與機械數學家一起製作這個拋物線不會很好,但好處是額外的一個小時或更長時間的良好熱量。

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