太阳灶已是较成熟的产品,人类利用太阳能烹饪食物已有久远的历史,特别是近二、三十年来,世界各国都先后研制生产了各种不同类型的太阳灶。尤其是发展中的国家,太阳灶受到了广大用户的好评,并得到了较好的推广和应用。
太阳灶是利用凹面镜会聚光的性质把太阳能收集起来,用于做饭、烧水的一种器具。太阳灶的作用就是把低密度、分散的太阳辐射能聚集起来,进行烹调作业。 [1]
目前普遍应用的太阳灶大致有三种类型:一是热箱式太阳灶,形状像个箱子,上面开有窗洞,窗洞对准太阳,箱内温度靠不断积累太阳能而升到蒸烤食物的程度;二是
聚光式太阳灶,用反射聚光器把太阳光直接反射集中到锅上或食物上,反射聚光器呈抛物面或球面;三是蒸汽式太阳灶,它利用平板型
太阳能热水器把水烧沸产生蒸汽,然后再利用蒸汽蒸煮食物。
其中,目前应用最广泛的
聚光式太阳灶是利用镜面反射汇聚阳光,效率明显提高。聚光式太阳灶所用聚光镜面多样,其中最常用的是旋转抛物面,它是把镜面反射的阳光汇聚到锅底,形成一个炽热的光团,温度可达400摄氏度~1000 摄氏度,是目前适用于聚光式太阳灶的最佳聚光镜面。
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聚光式太阳灶的镜面设计,大都采用旋转
抛物面的聚光原理。在数学上若
抛物线绕主轴旋转一周,所得的面,即称为“旋转抛物面”。若有一束
平行光沿主轴射向这个抛物面,遇到抛物面的反光,则光线都会集中反射到 定点的位置,于是形成聚光,或叫“聚焦”作用。作为太阳灶使用,要求在锅底形成一个焦面,才能达到加热的目的。换言之,它并不要求严格地将阳光聚集到一个点上,而是要求一定的焦面。确定了焦面之后,我们就不难研究聚光器的聚光比,它是决定聚光式太阳灶的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得:K=采光面积/焦面面积。采光面积是指太阳灶在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。
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文章关键词:太阳炉工作原理,太阳炉的优点及工作原理