Der Meister entschied sich für dieses Projekt, um etwas mehr über das Schneiden großer Objekte auf seiner neuen CNC-Maschine zu lernen. Er war jedoch auch von einem ständigen Interesse an Solarenergie und Hot Dogs motiviert. Es ist wichtig zu beachten, dass der Ofen mit allen Arten von Lebensmitteln funktioniert, die am Spieß aufgereiht oder in eine zylindrische Form gebracht werden können. Wenn Sie andere Arten von Lebensmitteln verwenden, stellen Sie sicher, dass diese vollständig gebraten sind, bevor Sie sie essen.
Er versuchte zunächst, diesen Styroporofen zu bauen. Nach einigen ersten Tests stellte der Meister fest, dass es schwierig war, das Polystyrol gleichmäßig zu schneiden. Die Schaumstoffplatte zerbröckelt auch mit dem schärfsten Messer zu leicht. Es gab die Wahl, entweder einen Cutter für Polystyrolschaum herzustellen oder ein anderes Material zu verwenden. Infolgedessen entschied sich der Meister für Sperrholz.
Ein ausgezeichnetes Reflektormaterial, ein aluminisiertes Blatt Papier, wurde in einem örtlichen Geschäft gekauft. Das Reflexionsvermögen war hoch genug, damit das Projekt funktionieren konnte. Wenn Sie dieses Material nicht finden können, ist auch eine auf Karton montierte Aluminiumfolie geeignet.
Die Gesamtkosten des Produkts betrugen ca. 35 USD, einschließlich Sperrholz, reflektierendem Posterpapier usw.
Werkzeuge und Materialien:
-Sperrholz;
-Fasteners;
- Mit Aluminium beschichtetes Papier;
- Schleifen;
-Holzspieße;
- Tischlerkleber;
-Finish für Holz;
- CNC-Maschine mit einer Nutzfläche von mindestens 711,2 mm (609,6 mm);
-Schleifpapier;
-Messer;
-Säge;
-Drill;
-Clips;
Erster Schritt: Theorie
Auf der Erde wird der Gesamtenergiefluss (Flussdichte) von der Sonne als Sonnenkonstante bezeichnet. Der Wert der Sonnenkonstante beträgt ungefähr 1360 Watt pro Quadratmeter oder 1,995 Kalorien pro Quadratzentimeter, gemessen auf einer Oberfläche senkrecht zum einfallenden Sonnenlicht. Diese Zahl ändert sich nicht, da der Abstand zwischen Erde und Sonne in der jährlichen Umlaufbahn ungefähr konstant ist.
Der Solarofen, den der Master baut, hat eine Breite von ca. 60 cm. Die parabolische Form des Kollektors konzentriert die Energie auf den Spieß, sodass die Energie für jeden Zentimeter Länge Energie ist, die auf eine lokale Breite von 1 cm im Kollektor konzentriert ist. In diesem Fall erhalten wir 1,991 Kalorien pro Quadratzentimeter pro Minute x 60 cm (Breite) = 117 Kalorien pro Minute Sonnenenergie pro cm Länge entlang des Spießes.
Detaillierte wissenschaftliche Messungen -))) zeigten, dass eine typische Wurst einen Durchmesser von ca. 2,5 cm hat. Dies ergibt einen Radius der Wurst von ca. 1,25 cm.Das Volumen eines Hotdogs oder etwas anderem ist seine Länge multipliziert mit der Querschnittsfläche. Die Querschnittsfläche ist gleich A = Pi mal dem Quadrat des Radius. Dies bedeutet, dass jeder lineare Zentimeter Wurst ein Volumen von (1,25 x 1,25 x 3,14) = 5 Kubikzentimeter hat.
Die Masse eines Objekts ist die Dichte mal das Volumen. Nach Angaben des Wurstherstellers, den der Meister verwendete, wog jede Wurst 57 Gramm. Bei einer Länge von ungefähr 12 cm ergibt dies ein Volumen von ungefähr 4,8 g pro cm. Es stellt sich heraus, dass die Wurstdichte etwas unter 1 Gramm pro Kubikzentimeter liegt.
Wenn man diese Energiekosten pro Zentimeter und Masse pro Zentimeter kombiniert, stellt sich heraus, dass der Wurst jede Minute 117 / 4,8 = 24 Kalorien Energie pro Gramm zugesetzt werden. Somit erhalten wir jede Sekunde genug Energie, um die Temperatur des Hotdogs jede Minute um etwa 24 Grad Celsius zu erhöhen, wenn seine Innentemperatur etwa 20 ° C beträgt.
Dies gilt jedoch unter idealen Bedingungen ohne Verlust. Angesichts der Verluste beträgt der tatsächliche Nettowirkungsgrad des Ofens etwa 20%, der Temperaturanstieg des Hotdogs und sollte bei hellem Sonnenlicht etwa 5 Grad Celsius pro Minute betragen. Es dauert ungefähr 15 Minuten, um eine Wurst von einer Anfangstemperatur von 20 ° C auf eine Temperatur von 80 ° C zu erhitzen.
Schritt zwei: Schneiden
Der Master entwarf das Ofenlayout mit dem Programm Easel Inventable. Dann wurde Sperrholz auf der CNC-Maschine geschnitten.
Dateien zum Schneiden können unten heruntergeladen werden.
hotdog.py
sundogger-edit.svg
sundogger.svg
design.svg
Schritt drei: Teile finalisieren
Nach dem Schneiden müssen die Teile getrennt und bearbeitet werden. Der Meister schneidet die Fugen ab und poliert die Problembereiche mit einer Feile und Sandpapier.
Schritt vier: Bauen
Jetzt können Sie mit dem Zusammenbau des Solarofens beginnen.
Zuerst sammelt der Master den Rahmen. Zur Befestigung von Teilen werden Tischlerkleber und Möbelschrauben verwendet. Nach dem Zusammenbau des Rahmens bedeckt der Master mehrere Schichten Schellack.
Jetzt müssen Sie das Folienpapier fixieren.
Gestelle und Spieße sind fixiert.
Alles ist fertig, es bleibt eine Wurst am Spieß zu fädeln, den Backofen einzustellen und den Neigungswinkel einzustellen.
