Funktionsweise von Solarkochern

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Letzte Bearbeitung: 9. Juni 2020

Nachfolgend finden Sie Informationen darüber, wie Solarkocher funktionieren. Das Solar Cooking Wiki, das von Solar Cookers International gesponsert wird, bietet auch eine individuelle Seite für 142 verschiedene Länder, auf der Sie Nachrichten, Nichtregierungsorganisationen, Hersteller und Einzelpersonen finden, die in dem jeweiligen Land an Solarkocherprojekten arbeiten. Links zu möglichen Geldgebern sind ebenfalls verfügbar:

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Wie funktionieren Solarkocher?

Die meisten Solarkocher funktionieren nach dem Grundprinzip: Sonnenlicht erwärmt Töpfe und/oder Lebensmittel, die dann zum Kochen verwendet werden.

Wie werden dunkle Kochtöpfe heiß?

Lichtwellen werden von dunklen Farben absorbiert. Wir sehen die Farbe Weiß, weil praktisch alle Lichtwellen des Farbspektrums von der Oberfläche des Materials weg reflektiert werden. Alle Farben zusammen ergeben Weiß. Wir sehen jedoch echtes Schwarz, weil alle Lichtwellen im Material absorbiert werden und nichts wegreflektiert wird.

Diese absorbierte Photonenenergie regt Moleküle an, aus denen der dunkle Kochtopf besteht. Angeregte Moleküle haben mehr kinetische Energie, die wir als Temperatur messen. Der dunkel gefärbte Kochtopf erwärmt sich.

Bei einem Solarkocher wird ein Teil des Sonnenlichts von den nicht dunkel gefärbten Oberflächen durch das Glasgehäuse zurück aus dem Kocher reflektiert. Die Wärmestrahlung des Kochtopfs hat jedoch eine längere Wellenlänge als das meiste sichtbare Licht und kann nicht durch das Glas zurückgeworfen werden, was zu einer insgesamt höheren Temperatur im Kochraum beiträgt. Die isolierten Wände des Kochers tragen auch dazu bei, die vom dunkel gefärbten Kochtopf erzeugte Wärme zu speichern.

Nachfolgend finden Sie weitere Informationen zu den Grundlagen von Solarkochern und Solarkochboxen. Eine andere Art von Solarkocher ist ein Parabolspiegel-Solarkocher. Sie müssen in der Regel häufiger nach der Sonne ausgerichtet werden, kochen aber schneller und bei höheren Temperaturen, da sie mehr Sonnenlicht auf den Kochtopf richten können, wodurch sie in der Lage sind, Lebensmittel zu braten. Vakuumröhren-Solarkocher verwenden eine hoch isolierte doppelwandige Glasröhre für die Kochkammer und benötigen keine großen Reflektoren, da sie sich auf ihre Fähigkeit verlassen, ein hohes Maß an Wärme zu speichern.

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Brennstoff: Sonnenlicht
Sonnenlicht ist der Brennstoff. Ein Solarkocher braucht einen Platz im Freien, der mehrere Stunden lang sonnig und vor starkem Wind geschützt ist, und wo die Lebensmittel sicher sind. Solarkocher funktionieren nicht nachts oder an bewölkten Tagen.
Sonnenlicht in Wärmeenergie umwandeln

Dunkle Oberflächen werden im Sonnenlicht sehr heiß, helle Oberflächen dagegen nicht. kocht am besten in dunklen, flachen, dünnen Metalltöpfen mit dunklen, dicht schließenden Deckeln, um Wärme und Feuchtigkeit zu halten.

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Ein Solarkocher braucht einen Standort im Freien, der mehrere Stunden lang sonnig und vor starkem Wind geschützt ist und wo die Lebensmittel sicher sind. Solarkocher funktionieren nicht nachts oder an bewölkten Tagen, obwohl in den besten Monaten zum Kochen viele Lebensmittel auch bei vorübergehender Bewölkung oder leichtem Dunst gekocht werden können, solange die Lebensmittel früh ins Freie gestellt werden und die Sonne insgesamt deutlich stärker scheint als nicht.

Wärme speichern

Eine transparente Wärmefalle um den dunklen Topf lässt das Sonnenlicht durch, hält aber die Wärme zurück. Dies ist ein durchsichtiger, hitzebeständiger Plastikbeutel oder eine große umgedrehte Glasschale (Plattenkocher) oder eine isolierte Box mit einem Glas- oder Kunststofffenster (Kastenkocher).

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Zusätzliches Sonnenlicht einfangen

Eine oder mehrere glänzende Oberflächen reflektieren zusätzliches Sonnenlicht auf den Topf, wodurch die Temperatur schneller steigt und eine höhere Endtemperatur erreicht wird.

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  • Parabol-Solarkocher verwenden einen schüsselförmigen Reflektor, um das Licht direkter auf den Kochtopf zu richten, in der Regel von unten, und benötigen in der Regel kein Gewächshaus, um die Wärme zu speichern. Sie können auch Lebensmittel braten und grillen.

SolSource ist ein Beispiel für einen parabolischen Solarkocher, der mit Kochgeschirr gezeigt wird. Das Licht wird auf den Boden des Kochtopfs fokussiert.

In der institutionellen Solarküche können viele große Parabolspiegel zur Dampferzeugung eingesetzt werden, um täglich für Tausende von Menschen zu kochen. Viele dieser Systeme sind in Indien im Einsatz. Dieses Beispiel wurde mit Technologie von Solare Brücke gebaut.

Umwandlung von Sonnenlicht in Wärmeenergie

Im einfachsten Fall findet die Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme statt, wenn Photonen (Lichtteilchen), die sich in Lichtwellen bewegen, mit Molekülen interagieren, die sich in einem Stoff bewegen. Die von der Sonne ausgesandten Strahlen enthalten sehr viel Energie. Wenn sie auf feste oder flüssige Materie treffen, versetzt diese Energie die Moleküle der Materie in Schwingung. Diese Aktivität erzeugt Wärme.

Dunkle Oberflächen werden im Sonnenlicht sehr heiß, helle Oberflächen dagegen nicht. Während Lebensmittel am besten in dunklen, flachen, dünnen Metalltöpfen mit dunklen, dicht schließenden Deckeln kochen, gibt es viele andere Behälter, die auch in einem Solarkocher verwendet werden können.

Hauptartikel: Töpfe

Wärmespeicherung

Eine transparente Wärmefalle um den dunklen Topf lässt das Sonnenlicht herein und verhindert, dass die erzeugte Wärme entweicht. Das ist ein durchsichtiger, hitzebeständiger Plastikbeutel oder eine große umgedrehte Glasschale (bei Plattenkochern) oder ein isolierter Kasten mit einem Glas- oder Kunststofffenster (bei Kastenkochern).

Das Licht durchdringt den Plastikbeutel oder die Glasabdeckung mit einer relativ kurzen Wellenlänge. Die Wärme wird als längere Wellenlänge zurückreflektiert und kann nicht so leicht durch die durchsichtige Hülle zurückgelangen. Dies erklärt, warum Autos, die in der Sonne stehen, insbesondere solche mit schwarzem Innenraum, selbst an Tagen mit niedrigen Lufttemperaturen langsam immer heißer werden.

Parabolische Solarkocher benötigen in der Regel keine Wärmefalle, da das Licht des Reflektors eng auf den Kochtopf fokussiert wird. Sie kochen bei höheren Temperaturen, erfordern aber eine häufigere Neuausrichtung nach der Sonne als Kasten- oder Plattenkocher.

Hauptartikel: Verglasung

Einfangen von zusätzlicher Sonnenenergie

Eine oder mehrere glänzende Oberflächen reflektieren zusätzliches Sonnenlicht auf den Topf und erhöhen so sein Wärmepotenzial. Spiegel, Alufolie, Mylar, hochglänzende Metalle, verchromtes Vinyl und andere glänzende Materialien wurden je nach Art des Kochers und der Umgebung, in der er verwendet wird, erfolgreich zum Solarkochen eingesetzt.

Hauptartikel: Reflektierendes Material

Solarkocher-Typen

Die drei gängigsten Typen von Solarkochern sind Kastenkocher, gebogene Konzentratoren (Parabolspiegel) und Panelkocher. Es gibt Hunderte – wenn nicht Tausende – von Variationen dieser Grundtypen. Darüber hinaus wurden mehrere groß angelegte Solarkochsysteme entwickelt, um den Bedürfnissen von Einrichtungen auf der ganzen Welt gerecht zu werden.

Kastenkocher

All American Sun Oven Solar-Kastenkocher

Kastenkocher kochen Lebensmittel bei mäßigen bis hohen Temperaturen und bieten oft Platz für mehrere Töpfe, wobei sie in der Regel zwischen einer und drei Stunden zum Kochen verschiedener Lebensmittel benötigen. Sie sind weltweit am weitesten verbreitet. Allein in Indien gibt es mehrere hunderttausend davon.

Hauptartikel: Solarkocherkonzepte

Panelkocher

CooKit-Panelkocher

Panelkocher enthalten Elemente von Kasten- und Parabolspiegelkochern. Sie sind einfach und relativ kostengünstig in der Anschaffung und Herstellung. Der „CooKit“ von Solar Cookers International ist der am weitesten verbreitete Kombinationskocher.

Hauptartikel: Solarpanel-Kocherkonstruktionen

Parabolkocher

Der Parabolkocher AlSol 1.4 zeigt, wie der Kochtopf gestützt wird, um das gebündelte Licht des Reflektors von unten zu empfangen.

Parabolspiegel-Solarkocher verwenden einen schüsselförmigen Reflektor, um das Licht direkter auf den Kochtopf zu bündeln, in der Regel von unten, und benötigen in der Regel keine Gewächshausüberdachung, um die Wärme zu speichern. Der Name Parabolspiegel bezieht sich auf die Form der Kurve im Querschnitt des Reflektors.

Sie müssen häufiger nach der Sonne ausgerichtet werden, möglicherweise alle 10 Minuten, aber sie kochen Lebensmittel schneller bei höheren Temperaturen als andere Solarkocher, die oft über 200°C (400°F) erreichen. Sie sind auch in der Lage, Lebensmittel zu braten. Im Allgemeinen müssen Parabolspiegel-Solarkocher stärker beaufsichtigt werden als Kasten- oder Panelkocher, um ein Anbrennen der Speisen am Boden des Kochtopfs zu vermeiden. Sie eignen sich besonders für das Kochen in großen Mengen in Einrichtungen.

Hauptartikel: Parabolrinnen-Solarkocher

Evakuierte Röhren-Solarkocher

Der SLiCK SM70 ist ein Beispiel für einen evakuierten Röhren-Solarkocher.

Evakuierte Röhren-Solarkocher verwenden eine doppelwandige Glasröhre für die Kochkammer. Der Raum zwischen den Gläsern bildet ein Vakuum, das eine hervorragende Wärmespeicherung ermöglicht. Die Glastechnologie ist zwar effizient, schränkt aber die Größe der Öffnung der Glasröhre etwas ein und erfordert daher kleinere Kochtöpfe.

Hauptartikel: Evakuierte Röhren-Solarkocher

Siehe auch

  • Sonnenlicht
  • Prinzipien der Konstruktion von Solarkochern – Mark Aalfs
  • Die Technologie des Solarkochens – Ed Pejack
  • Alle Solarkocherdesigns in diesem Wiki
  • Einführung in das solare Kochen
  • Warum solar kochen
  • Wo solar kochen
  • Gesundheit und Sicherheit
  • Solare Wasserpasteurisierung
  • Solarberechnungen
  • Juli 2006: Varieties of Solar Cooker Devices and Uses – Shyam Nandwani
  • Parabola-Focus-Directrix: interactive parabolic curve calculator- Jose Antonio Gutierrez Guerra
  • Construction of Solar Cookers and Driers – Christelle Souriau & David Amelin (Dies ist ein hervorragender Überblick über die Grundlagen des solaren Kochens und einfache Bauverfahren für Solarkocher und -trockner.)
  • Parabolic Solar Cookers – Humboldt State University
  • How Solar Cooking Works – HowStuffWorks
  • Der vollständige Text des Buches The Expanding World of Solar Box Cooking – Barbara Kerr
  • Evaluation of Several Original and Commonly Used Solar Cooker Designs – Dane Dormio and Steven Jones
  • Rating Solar Cookers
  • French: Evaluation des fours solaires

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