El maestro decidió hacer este proyecto para aprender un poco más sobre el corte de objetos grandes en su nueva máquina CNC. Sin embargo, también estaba motivado por un interés constante tanto en la energía solar como en los hot dogs. Es importante tener en cuenta que el horno funcionará con cualquier tipo de alimento que pueda ensartarse en brochetas o hacerse de forma cilíndrica. Si termina usando otros tipos de alimentos, asegúrese de que estén completamente fritos antes de comerlos.
Inicialmente intentó construir esta estufa de espuma de poliestireno. Después de algunas pruebas iniciales, el maestro descubrió que era difícil cortar el poliestireno de manera uniforme. La placa de espuma se desmorona con demasiada facilidad incluso con el cuchillo más afilado. Hubo la opción de hacer un cortador para espuma de poliestireno o usar otro material. Como resultado, el maestro se decidió por la madera contrachapada.
Se compró un excelente material reflector, una hoja de papel aluminizada, en una tienda local. Su reflectividad era lo suficientemente alta como para que el proyecto funcionara. Si no puede encontrar este material, también es adecuado el papel de aluminio montado sobre cartón.
El costo total del producto fue de aproximadamente $ 35, incluyendo madera contrachapada, papel de póster reflectante, etc.
Herramientas y materiales:
Madera contrachapada;
-Sujetadores;
- Papel recubierto con aluminio;
- bucles;
-Pinchos de madera;
- Cola de carpintero;
-Acabado para madera;
- Máquina CNC con un área de trabajo útil de al menos 24 (609.6 mm) x 28 pulgadas (711.2);
-Papel de desecho;
-Cuchillo
-Saw;
-Taladro;
-Clips;
Paso uno: teoría
En la Tierra, el flujo de energía total (densidad de flujo) del Sol se llama constante solar. La constante solar es de aproximadamente 1360 vatios por metro cuadrado, o 1.995 calorías por cm cuadrado, cuando se mide en una superficie perpendicular a la luz solar incidente. Este número no cambia, ya que la distancia entre la Tierra y el Sol es aproximadamente constante en la órbita anual.
El horno solar que el maestro está construyendo tiene un ancho de aproximadamente 60 cm. La forma parabólica del colector concentra energía en el asador, por lo que la energía por cada centímetro de longitud será energía que se concentra en un local de 1 cm de ancho en el colector. En este caso, obtenemos 1.991 calorías por cm cuadrado por minuto x 60 cm (ancho) = 117 calorías por minuto de energía solar por cm de longitud a lo largo del pincho.
Las mediciones científicas detalladas -))) mostraron que una salchicha típica tiene un diámetro de aproximadamente 2.5 cm. Esto da un radio de la salchicha de aproximadamente 1.25 cm.El volumen de un hot dog u otra cosa es su longitud multiplicada por el área de la sección transversal. El área de la sección transversal será igual a A = Pi multiplicado por el cuadrado del radio. Esto significa que cada centímetro lineal de salchicha tiene un volumen de (1.25 x 1.25 x 3.14) = 5 centímetros cúbicos.
La masa de cualquier objeto es la densidad multiplicada por el volumen. Según el fabricante de salchichas, que utilizó el maestro, cada salchicha pesaba 57 gramos. Con una longitud de aproximadamente 12 cm, esto da un volumen de aproximadamente 4,8 g por cm. Resulta que la densidad de la salchicha es ligeramente inferior a 1 gramo por centímetro cúbico.
Combinando estos costos de energía por centímetro y masa por centímetro, resulta que 117 / 4.8 = 24 calorías de energía por gramo se agregan a la salchicha cada minuto. Por lo tanto, cada segundo obtenemos suficiente energía para aumentar la temperatura del hot dog en aproximadamente 24 grados Celsius cada minuto cuando su temperatura interna es de alrededor de 20 ° C.
Pero esto es cierto en condiciones ideales sin pérdida. Dadas las pérdidas, la eficiencia neta real de la estufa es de aproximadamente 20%, el aumento de temperatura del hot dog y debe ser de aproximadamente 5 grados centígrados por minuto a pleno sol. Se tarda unos 15 minutos en calentar una salchicha a una temperatura de 80 ° C desde una temperatura inicial de 20 ° C.
Paso dos: cortar
El maestro diseñó el diseño del horno utilizando el programa Easel Inventable. Luego, se cortó madera contrachapada en la máquina CNC.
Los archivos para cortar se pueden descargar a continuación.
hotdog.py
sundogger-edited.svg
sundogger.svg
design.svg
Paso tres: finalizar piezas
Después del corte, las piezas deben desconectarse y procesarse. El maestro corta las juntas y pule las áreas problemáticas con una lima y papel de lija.
Paso cuatro: construir
Ahora puede comenzar a ensamblar el horno solar.
Primero, el maestro recoge el marco. Para la fijación de piezas se utiliza cola de carpintería y tornillos para muebles. Después de ensamblar el marco, el maestro cubre varias capas de goma laca.
Ahora necesita arreglar el papel de aluminio.
Los estantes y brochetas son fijos.
Todo está listo, queda para ensartar una salchicha en un pincho, configurar el horno y ajustar el ángulo de inclinación.
