کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش پخت و پز با استفاده از اجاق‌های خورشیدی (مطالعۀ موردی: طراحی و ساخت دو اجاق خورشیدی جعبه‌ای)

نویسندگان

1 استادیار، دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز

2 دانش ‏آموختۀ مقطع کارشناسی ‏ارشد، دانشکدۀ مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف

3 دانش ‏آموختۀ مقطع کارشناسی ‏ارشد مهندسی نفت اکتشاف، دانشکدۀ مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان

4 دانش ‏آموختۀ مقطع کارشناسی‏، دانشکدۀ علوم پایه، گروه فیزیک، دانشگاه قم

5 دانش ‏آموختۀ مقطع کارشناسی ‏ارشد مهندسی سیستم‏های انرژی، دانشگاه علوم و تحقیقات تهران

6 دانشجوی مقطع کارشناسی‏ ارشد، دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز

7 دانشجوی مقطع دکتری، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

doi
10.22059/ije.2022.335777.1591
چکیده

بررسی‌ها نشان می‏دهند سهم قابل توجهی از مصرف انرژی به بخش پخت‌و‌پز اختصاص می‏یابد. از آنجا که بیشتر پخت‌وپز با سوزاندن گاز طبیعی یا استفاده از انرژی الکتریکی تولید‌شده با استفاده از گاز طبیعی صورت می‌پذیرد، پخت‌وپز تأثیر قابل توجه بر انتشار گازهای گلخانه‏ای دارد. از این‌رو، مقالۀ پیش رو به طراحی دو اجاق خورشیدی مستقیم از نوع جعبه‏ای می‏پردازد. اجاق طراحی‌شده می‌تواند از نظر قیمت، کارایی و مطلوبیت استفاده با اجاق‌های گازی مرسوم رقابت کند. در طراحی اجاق خورشیدی جعبه‏ای مجهز‌شده به بازتابندۀ مخروطی، امکان استقرار دابسونی فراهم شده است. این مهم سبب می‏شود تا شدت تابش خورشید به درون فضای داخلی اجاق قابل تنظیم و امکان تحقق شدت تابش بیشتر فراهم آید. در نمونۀ طراحی‌شدۀ دیگر در این مطالعه، از امکان تغییر زاویۀ صفحات بازتابنده برای انتخاب زاویۀ بهینه و در نتیجۀ آن، افزایش شدت تابش خورشیدی به فضای درونی اجاق خورشیدی استفاده شده است. هر دو اجاق خورشیدی پس از طراحی، ساخته شده‌اند. بررسی نتایج عملی نشان می‏دهد در اوایل مهرماه، هر دو اجاق خورشیدی امکان رساندن دمای آب از 20 به 80 طی مدت زمان نزدیک به  3000 را دار‌ند، اما اجاق خورشیدی مجهز به بازتابندۀ مخروطی و استقرار دابسونی، امکان تحقق دماهای بیشتر نسبت به اجاق خورشیدی مجهز به صفحات متحرک و ثابت را فراهم می‏آورد. این مهم را می‏توان به دلیل نسبت مساحت بیشتر صفحات بازتابنده به حجم اجاق و امکان قرارگیری در موقعیت بهتر جهت دسترسی به تابش بیشتر خورشیدی به سطح اجاق دانست.