ΠΩΣ ΘΑ ΕΠΙΒΙΩΣΟΥΜΕ ΧΩΡΙΣ ΡΕΥΜΑ....Ηλιακοί φούρνοι (Solar Ovens)

Το ρεύμα της ηλ. κουζίνας είναι στατιστικά η μεγαλύτερη κατανάλωση ρεύματος στα σπίτια μας. Μόνο το μεσαίο μάτι καταναλώνει απο 600W ως 800W και το μεγάλο από 1200W ως 1400W, ενώ όλα τα φώτα του σπιτιού μαζί δεν είναι πάνω από 500W. Φανταστείτε την οικονομία που θα κάναμε αν χρησιμοπούσαμε εναλλακτικές μορφές μαγειρέματος καθαρές για το περιβάλλον, αλλά και σε περίπτωση που μείνουμε από ρεύμα ή μήπως και σε κατάσταση πολέμου όπου δε θα λειτουργεί τίποτα. Κι όμως ο ήλιος μπορεί να μας μαγειρέψει με τις ακτίνες του μέχρι και πάνω απο τους 250 βαθμούς Κελσίου ή ακόμα και σε ένα χαρτόκουτο πίτσας(ναι ναι, καλά διαβάσατε) λίγο πάνω από τους 100 βαθμούς. (Σημείο βρασμού του νερού: 100 Κελσίου).

Οι κατασκευές είναι πολύ απλές και πολυ φτηνές με υλικά όπως καθρέφτες, αλουμινόχαρτα, χαρτόκουτα και κουτιά ξύλου που τα καπακόνουμε με τζάμια ή νάυλον μεμβράνες και σακούλες μαγειρέματος. Υπάρχουν επίσης και πιο άμεσοι κι εύκολοι τρόποι με καθρέφτες ή αλουμινόχαρτα που ανακλούν τις ακτίνες του ήλιου πάνω σε ένα μαύρο κλειστού τύπου (όπως γάστρα, μαύρο τηγάνι με καπάκι κ.α.). Όσο περισσότερη είναι η ανακλόμενη ακτινοβολία (δλδ μεγαλύτεροι καθρέφτες ή επιφάνειες με αλουμινόχαρτο) γύρω απο το σκεύος μας, τόσο περισσότερη ενέργεια συγκεντρώνουμε πάνω σε αυτό, άρα επιτυγχάνουμε και μεγαλύτερες θερμοκρασίες. Οι καθρέφτες ανακλούν σχεδόν το 100% των ακτίνων ενώ το αλουμινόχαρτο αρκετά λιγότερο.

Βέβαια υπάρχουν και οι πιο καλές κατασκευές που πάλι είναι φθηνές αλλά θέλουν και πιο πολύ δουλειά (βλ. στο τέλος). Τέλος ένας μεγενθυτικός φακός να εστιάζει την ακτινοβολία σε ένα σημείο του μαύρου σκεύους (όπως παίζαμε μικροί καίγοντας χόρτα ξερά και ξυλαράκια) θα βάλλει τουρμπίνες στην άνοδο της θερμοκρασίας. Πιό κάτω θα δώσουμε όλες τις μορφές ηλιακών φούρνων που υπάρχουν σήμερα στο ίντερνετ και πιο πολύ στο YOUTUBE αλλά βρήκαμε και έτοιμους τέτοιους φούρνους που υπάρχουν στο εγχώριο εμπόριο με Links που θα πρέπει να τα δείτε. Οι καιροί είναι περίεργοι.

Η ηλιακή ενέργεια hv που μεταφέρεται μεσω των ακτίνων του ήλιου, δεν είναι άλλο από φωτεινά κύματα που μεταφέρουν εκτός από το φώς και θερμική ενέργεια, Calories. Για να πάρουμε αυτή τη θερμική ενέργεια θέλουμε ένα φίλτρο να την ρουφήξει και αυτό είναι το μαύρο χρώμα. Ακόμα και αν βάψουμε μαύρο ενα σκεύος μας κάνει ακριβώς το ίδιο.(Με ΜΗ τοξικά χρώματα σε υψηλές θερμοκρασίες). Όσο πιο καλή μεταφορά θερμότητας έχει το υλικό μας που ζεσταίνουμε (θερμικά αγώγιμο) τόσο πιο πολύ θερμική ενέργεια (θερμότητα) θα μεταφέρει στο φαγητό μας.

Νο 1: σκεύη αλουμινίου, Νο 2: χάλκινα, Νο 3: κράματα σιδήρου, λαμαρίνες (τα πιο πολλά σκεύη σήμερα), όλα σε μαύρο χρώμα.

Επειδή η θερμότητα έχει την φυσική τάση να πηγαίνει από το πιο θερμό στο πιό ψυχρό αν το σκεύος μας το αφίσουμε μόνο του χωρίς κάλυψη, η μεγαλύτερη θερμότητα από αυτό θα διοχετεύεται στο περιβάλλον και όχι εσωτερικά που είναι το φαγητό μας. Δηλαδή θέλουμε Μόνωση από υλικά που είναι κακοί αγωγοί θερμότητας (θερμικα μη αγώγιμα), όπως χαρτόνια, ξύλο, πλαστικά, ακόμα και ναύλον σακούλες μαγειρέματος που αντέχουν στους 300 βαθμούς αλλά και νάυλον μεμβράνες. Έτσι η θερμότητα θα μένει μέσα σε αυτόν το μονωμένο χώρο (χαρτόκουτο, σακούλα) και θα αυξάνεται.

Ο προσανατολισμός είναι γενικά να κοιτάει πρός το νότο αλλά το καλύτερο είναι ευθυγραμμίσουμε τις σκιές που θα μας κάνει η κατασκευή μας απέναντι στον ήλιο. (Η θέση του ήλιου αλλάζει περίπου κάθε είκοσι λεπτά). Οι κατηγορίες ηλιακών φούρνων είναι δύο

Πρώτη κατηγορία: Με άμεση ανάκλαση των ηλιακών ακτίνων από τον ήλιο με κυρτό παραβολικό κάτοπτρο ή 2-3-4 καθρέφτες υπό γωνία και κάθετα μεταξύ τους ή επιφάνειες με αλουμινόχαρτο πάνω σε μαύρο σκεύος που είναι μέσα σε διαφανή μόνωση για να περνάνε οι ηλιακτίνες (γυάλινο πυρέξ, σακούλα μαγειρέματος ή νάυλον μεμβρανη). Πυρέξ τυλιγμένο με μεμβράνη είναι το καλύτερο γιατί είναι πιο διαφανές και περνάει περισσότερη ηλιακή ενέργεια για να καταλήξει στο μαύρο σκεύος που είναι μέσα.Όσο πιο διαφανές είναι τόσο περισσότερη ηλιακή ενέργεια περνάει. σ.σ. Καλό είναι για περισσότερη μόνωση να τοποθετήσουμε νάυλον μεμβράνη στο χείλος του πυρέξ όπου έφαρμόζεται το καπάκι του. Δείτε αυτό το βίντεο: How to Make a Parabolic Solar Cooker

Ένας τρόπος να κατασκευάσουμε ένα παραβολικό ανακλαστήρα είναι να κολλήσουμε μικρά κομμάτια καθρέφτη σε ένα δορυφορικό πιάτο τηλεόρασης ή να κατασκευάσουμε ένα από χαρτόνι και να του κολλήσουμε αλουμινόχαρτο. Ο ευκολότερος και φθηνός ανακλαστήρας ειναι να ντύσουμε εσωτερικά (στην κυρτή πλευρά) μία ομπρέλα με αλουμινόχαρτο και να στηρίξουμε πάνω στον άξονα της (χειρολαβή) το σκεύος μας έστω και αν αυτο κάθεται σε ένα σκαμπό. Ο άξονάς της να κοιτάει προς τον ήλιο. Ακόμα και ένα αντιηλιακό πάνελ που χρησιμοποιούμε στα παρμπριζ των αυτοκινήτων μας κάνει, αρκεί να το στερεώσουμε σαν ανοιγμένο χωνί που κοιτάει στον ήλιο, γύρω-γύρω από το σκεύος μας. Προσοχή θέλει να μην το ξεχάσουμε εκτεθιμένο στον ήλιο γιατί μπορεί να ανάψει φωτιά σε αντικείμενα που εστιάζει την αντανάκλαση του ή να βάλει φωτιά σε δέντρα.

Σε όλες τις πιό πάνω περιπτώσεις ένας μεγενθυτικός φακός στηριγμένος στην κατάλληλη απόσταση απο το σκεύος μας πάνω απο την μεμβράνη ή το πυρέξ στην πλευρά του ήλιου και απέναντι απο τον ανακλαστηρα θα ανεβάσει πολυ περισσότερο τη θερμοκρασία, τόσο που ο ανακλαστήρας δεν χρειάζεται ή γίνεται βοηθητικός (όσο περισσότερη ανάκλαση έχουμε τόσο και περισσότερη ενέργεια/θερμοκρασία). Γιατί όχι και δύο μεγ/κοί φακοί!

Δεύτερη κατηγορία: Με ανάκλαση των ηλιακών ακτίνων μέσα σε κουτιά από χαρτόνι ή ξύλο με καθρέφτες που βρίσκονται γύρω-γύρω στο πάνω μέρος του κουτιού. Σε αυτή την περίπτωση έχουμε δύο κουτιά το ένα μέσα στο άλλο (με μικρή διαφορά ύψους) που τα καπακώνουμε το κάθε ένα ξεχωριστά με γυαλί ή διάφανες μεμβράνες, έτσι ώστε το εξωτερικό κουτί να λειτουργεί ως μόνωση που βοηθάει το μέσα κουτί που τοποθετούμε το σκεύος μας για να ανεβάσει θερμοκρασία. Το μέσα κουτί το βάφουμε μαύρο στο εσωτερικό του για να φιλτράρει τη θερμότητα αλλά και το σκεύος πρέπει να είναι μαύρο.

Οι καθρέφτες (ή ανακλαστήρες από αλουμινόχαρτο) τοποθετούνται γύρω-γύρω στο πάνω μέρος του κουτιού υπό γωνίες τέτοιες ώστε να ανακλούν τον ήλιο μέσα στο μικρό κουτί που είναι το σκεύος μας. Μαύρη μεταλική λαμαρίνα στον πάτο αλλά και στα πλευρικά του μικρού κουτιού θα ανεβάσουν την θερμοκρασία πολύ περισσότερο (ακόμα και σκέτα κομμάτια σίδερου ή άλλα μέταλλα βαμμένα μαύρα θα βοηθήσουν). Η μόνωση θα γίνει ακόμα πιο αποδοτική αν γεμίσουμε τον χώρο μεταξύ των δύο κουτιών με χαρτιά/χαρτόνια ή ακόμα καλύτερα με μονωτικά υλικά οικοδομής και σωληνώσεων για υψηλές θερμοκρασίες ή και να καλύψουμε τις επιφάνειες έξω από το χώρο μαγειρέματος με νάυλον μεμβράνες (δλδ. το εξωτερικό του μέσα κουτιού και τις δύο πλευρές του εξωτερικού κουτιού).

Δείτε και αυτά τα βίντεο:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=tsBpPz_6oIo

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=u2GgnWSnQtA

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=us0QeOkX-F4

Ένας μεγενθυτικός φακός πάλι θα αποδόσει μεγαλύτερες θερμοκρασίες τοποθετούμενος εξωτερικά στο πάνω γυάλινο καπάκι έτσι ώστε να εστιάζει τις ηλιακτίνες κατευθείαν πάνω στο σκεύος μας. Γιατί όχι και δύο μεγ/κοί φακοί!

Σε αυτή την περίπτωση φούρνου καλό θα είναι (όχι απαραίτητο) να τοποθετήσουμε εσωτερικά στο χώρο μαγειρέματος δίπλα από το σκεύος μας πυρότουβλα βαμμένα μαύρα ώστε να βοηθήσουνε τη θερμοκρασία να ανέβει γρήγορα στην περίπτωση που ανοίξουμε το καπάκι για να δούμε ή να γυρίσουμε το φαγητό μας. Θα λειτουργήσει δηλαδή σαν αποθήκη θερμότητας και δεν θα περιμένουμε άλλη μισή ώρα για να ξανανεβάσει θερμοκρασία ο φούρνος μας. Ακόμα καλύτερα θα είναι αν καλύψουμε και τον πάτο του εσωτερικού κουτιού μας με πυρότουβλα και από πάνω βάλλουμε λαμαρίνα μαύρη να λειτουργεί ως πάτος για για το σκεύος μας.  Επίσης με αυτόν τόν τον τρόπο κατασκευής μπορούμε να φτιάξουμε εύκολα φούρνο και με κουτιά πίτσας.

Δείτε ένα βίντεο: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=xbwliZJiHe8

…και μερικές φωτογραφίες



Η αγορά: Στην Ελληνική αγορά σήμερα υπάρχουν έτοιμοι ηλιακοί φούρνοι απο 14 ευρώ μέχρι και 359 ευρώ. Δείτε μερικές προτάσεις, στα 14 ευρώ, στα 17,9 ευρώ, στα 289 ευρώ, στα 359 ευρώ. Ο αποδοτικότερος ηλιακός φούρνος Συνδυάζει την κατασκευή του ηλιακού με αυτή του ξυλόφουρνου. Δηλαδή είναι χτιστός φούρνος με πυρότουβλα και λάσπη με άμμο από την εξωτερική του πλευρά ενώ το σχήμα του είναι παραλληλόγραμμο με κλίση στην πάνω πλευρά που είναι το τζάμι μας τέτοια ώστε να κοιτάει τον ήλιο στις 12 η ώρα. Από την μεριά της άμμου καλύπτεται με διπλά χοντρά φύλλα ξύλου και μονωτικό υλικό ανάμεσα μαζί με φύλλα από χαρτόνι, ενώ πλαστικοποιούμε την εξωτερική πλευρά με ειδικό ρευστό πλαστικό όπως τα πλαστικά χρώματα για τοίχους για ακόμα καλύτερη μόνωση αλλά και προστασία από τη βροχή, ενώ από την εσωτερική του πλευρά που είναι τα πυρότουβλα εφαρμόζουμε μαύρες λαμαρίνες έτσι ώστε να σχηματίζουν το κουτί που θα βάζουμε μέσα το σκεύος μας. 

Στην πίσω εσωτερική του πλευρά που πέφτει και ο περισσότερος ήλιος εφαρμόζουμε απο άκρη σε άκρη κάπου στο μέσο ύψος μαύρες ψύκτρες από υπολογιστή ή άλλα αλουμινένια μαύρα κυματοειδή κομμάτια(κομμένα κουτάκια αναψυκτικού) έτσι ώστε να εστιάσουμε πάνω σε αυτά τις ακτίνες από τους μεγενθυτικούς φακούς που θα εφαρμόσουμε στην εξωτερική πλευρά του τζαμιού. Επειδή ο φούρνος είναι χτιστός και δεν γυρίζει, εξωτερικά έχει καθρέφτες μεταβαλλόμενης γωνίας που ανακλούν το φώς του ήλιου μέσα στο μεταλικό κουτί ανάλογα με τη θέση του ήλιου. Σύμφωνα με τον κατασκευαστή του οι θερμοκρασίες που μπορεί να αναπτύξει φτάνουν τους 500 βαθμούς δηλαδή διπλάσιο από το μέγιστο μιας ηλεκτρικής κουζίνας και σίγουρα τα πυρότουβλα πίσω από τη λαμαρίνα θα μας δίνουν θερμότητα για ώρες μετά την δύση του ήλιου.

Ευχαριστούμε τον κ. Αθανασίου για το πλήρως κατατοπιστικό άρθρο του.

http://kotsarikos.com/2011/12/09/sun-knows/