СОЛНЕЧНАЯ КУХНЯ

Солнечная кухня, содержащая корпус в виде призмы, две боковые стороны и крышка которой выполнены из прозрачного стекла, приемник солнечного излучения, теплоизолирующую влагопроницаемую прокладку между корпусом и крышкой, плоские концентраторы, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде треугольной призмы, высота которой равна стороне равностороннего треугольника в основании призмы, два концентратора установлены снизу на держателях, связанных к двум противоположным ребрам корпуса таким образом, чтобы они не затеняли нижние концентраторы.

Изобретение относится к устройствам для преобразования солнечной энергии в тепловую и может быть использовано для приготовления пищи.
В (1) описаны солнечная кухня типа “горячий шкаф”, содержащая корпус, про-зрачную крышку, приемник (поглотитель) солнечного излучения, а также кухня с кон-центратором - параболическим зеркалом. Известна (2) также солнечная кухня, содержа-щая прозрачную оболочку, установленный в ней приемник солнечного излучения с теп-лоизолированным днищем. Прозрачная оболочка выполнена двойной и вакуумирована.
В (3) описана солнечная кухня, содержащая корпус виде прямоугольной призмы, две боковые стороны которой и крышка выполнены прозрачными и состоящими из трех слоев с зазором между ними, приемник солнечного излучения, установленный внутри корпуса, теплоизолирующую влагопроницаемую прокладку между корпусом и крышкой, плоские концентраторы, прикрепленные к нижним горизонтальным ребрам корпуса кух-ни.
Устройства, описанные в (1,2), не обеспечивают достаточно высокой температуры или сложны в изготовлении (например, концентратор в виде параболического зеркала) и неудобны при транспортировке.
Солнечная кухня, рассмотренная в (3), является наиболее близкой к заявляемому решению. В отличие от последней корпус данного устройства не является оптимальным: из шести граней прямоугольной призмы три, включая дно корпуса являются непрозрач-ными, вследствие чего сквозь них происходит отток тепловой энергии изнутри кухни в окружающее пространство, что снижает эффективность использования солнечной энер-гии. Кроме того, угол между направлением падения солнечных лучей и нормалью к по-верхности концентратов является большим (45-700), что также снижает эффективность их использования.
Задача заявляемого решения заключается в повышении эффективности использо-вания солнечной энергии, а техническим результатом ее решения является повышение коэффициента полезного действия и номинальной рабочей температуры внутри устрой-ства в сравнении с прототипом.
Поставленная задача решается тем, что корпус солнечной кухни выполнен в виде треугольной призмы. Это позволяет устранить плоское днище кухни, которое бы излуча-ло тепловую энергию. В то же время основанием призмы служит равносторонний тре-угольник, сторона которого равна высоте призмы. Это дает возможность обеспечить сравнительно высокое отношение объема к площади поверхности призмы в сравнении с треугольными призмами, что позволяет при одном и том же объеме указанных призм уменьшить площадь поверхности, а, следовательно, и излучаемую в пространство тепло-вую энергию. Два плоских концентрата установлены снизу на держателях таким образом, чтобы солнечное излучение отражалось от них на две боковые грани корпуса, состоящие из слоев стекла с воздушным промежутками между ними. Угол между направлением сол-нечного излучения и нормалью к поверхности концентратов составляет 350, что повыша-ет эффективность их использования - при одной и то же площади концентратов сечение отраженного светового потока выше в сравнении с прототипом. Кроме того, два плоских концентрата прилеплены к противоположным горизонтальным ребрам верхней грани призмы таким образом, чтобы они не затеняли вышеописанные нижние концентраторы. Совокупность приведенных существенных признаков заявляемого решения обуславлива-ет получение высокого коэффициента полезного действия и номинальной рабочей тем-пературы внутри кухни в сравнении с прототипом.
На фиг.1 приведены проекции солнечной кухни на вертикальной фронтальной (вид спереди), горизонтальной (вид сверху) и вертикальной профильной (вид сбоку) плоскостях.
Солнечная кухня содержит корпус 1 в виде треугольной призмы, два основания которой (равносторонние треугольники) состоят из толстых слоев диэлектриков 2 (асбест и стекловата), покрытых снаружи дюралюминиевыми пластинками. Две боковые сторо-ны 3 корпуса 1 составлены из трех слоев стекла с зазором (~2 мм) между ними. Внутри корпуса 1 установлен приемник 4 солнечного излучения - зачерненные с обеих сторон металлическая коробка ( в виде треугольной призмы) и крышка. Внутри приемника 4 установлен металлический поддон 5, в который кладутся продукты питания для приго-товления пищи. Корпус 1 сверху покрывается крышкой 6, состоящей из трех слоев стекла с зазором (~ 2 мм) между ними, которые установлены на одной прямоугольной раме, сде-ланной из дюралюминиевого угольника. Боковые стороны 3 корпуса 1 и крышка 6 пред-ставляют собой прозрачную светопроницаемую оболочку устройства.
Между крышкой 6 и корпусом 1 имеется теплоизолирующая прокладка, которая является влагопроницаемой и изготовлена из волокнистых материалов, например, войло-ка. На держателях 7 прикреплены два нижних концентратора 8, а к верхним горизон-тальным ребрам корпуса 1 прикреплены верхние концентраторы 9, которые не затеняют нижние концентраторы 9, которые не затеняют нижние концентраторы 8. Концентрато-ры 8 и 9 изготовлены из пластмассовых пластин, покрытых дюралюминиевой фольгой. Ножка 10 служит для установки корпуса 1 солнечной кухни под определенным углом к горизонту (обычно 30-400). Внутри солнечной кухни под крышкой 6 устанавливается термометр для отсчета температуры.
При транспортировке солнечной кухни концентраторы 8 примыкают к держате-лям 7, т.е. устанавливаются примерно в вертикальном положении, а концентраторы 9 накрывают сверху стеклянную крышку 6 и закрепляются в таком положении.
Солнечная кухня работает следующим образом. Снимается крышка 6 корпуса 1 и крышка приемника 4, в поддон загружаются овощи, например, картофель, морковь, лук, чеснок, а также яйцо, мясо, рыба или другие продукты питания. Закрывается крышка приемника 4 и крышка 6 корпуса 1. В процессе работы солнечная кухня устанавливается по направлению к солнцу. Коэффициент полезного действия солнечной кухни опреде-ляются при загрузке кухни водой и составлял 72% (в отличие от 64% у прототипа). Но-минальная температура внутри кухни составляла 1500С, время приготовления пищи - 2-3 часа. Габариты корпуса 1 были 500500500 мм3, вес -20 кг. Использование корпуса 1 с другими соотношениями размеров, например, треугольной призмы, высота которой в 2 раза больше стороны равностороннего треугольника в основании, при равенстве объема корпуса этой кухни с заявляемым решением приводило к снижению коэффициента по-лезного действия и номинальной температуры внутри кухни на 4 и 6 % соответственно.

1. Бринкворт Б.Дж. Солнечная кухня для человека. -М., 1976, стр.113-114;
2. А.с. СССР № 1629705, МКИ F 24 J 2/02. Солнечный нагреватель. Сифонов И.Г. и др. Бюл. №7, 1991;
3. Каримов Х.С. и др. Испытание солнечной кухни в условиях высокогорья. - Ру-копись деп. в ТаджикНИИНТИ , 22.09.92 г.