DE3520694A1

DE3520694A1 - Verstellbarer sonnenkocher

Info

Publication number: DE3520694A1
Application number: DE19853520694
Authority: DE
Inventors: Felix von Dipl.-Ing.(FH) 7981 Berg König; Wolfgang von 7953 Bad Schussenried König
Original assignee: KOENIG FELIX VON DIPL ING FH
Current assignee: KOENIG FELIX VON DIPL ING FH
Priority date: 1985-06-10
Filing date: 1985-06-10
Publication date: 1986-01-02

Description

Beschreibung:
a. Anwendungsgebiet Die Anwendungsgebiete von Sonnenkochern liegen vor allem in den Entwicklungsländern, in denen nicht nur der Mangel an Feldfrüchten die Bevölkerung in die Großstädte treibt, sondern ebenso das fehlende Feuerungsmaterialzum Kochen der Speisen. Die fraglichen Gebiete sind inzwischen völlig abgeolzt.
Ohne Schaffung von Kochstellen auf dem Land werden alle Maßnahmen zur Verhinderung der Landflucht unwirksam, da die Devisen für die klassischen Energie~ stoffe nicht vorhanden sind. Die Lieferung oder die Herstellung vor Ort von Sonnenkochern sind die wichtigsten Hilfsmaßnahmen für die Völker der ariden Zonen der Aquatorialbereiche.
b. Stand der Technik Die Nutzung der Sonnenenergie mittels Konzentratoren (Reflektoren) ist schon seit über 100 Jahren bekannt.
Erst die Ölkrise 1973 hat die Forschung vieler Länder veranlaßt, die theoretischen Grundlagen von Sonnenkonzentratoren zu erstellen. Es ist jedoch bei der Grundlagenforschung geblieben.
Die Solarkonstante, das ist der Energieeinfall je m2 auf dem Erdboden, wurde in den subtropischen Gebieten zwischen 1020 und 1040 Watt je m2 und in den tropischen Zonen zu 1 100 W/m2 gemessen. Die Reflexionsverluste liegen zwischen 10 und 15% für Silberbezw. Aluminiumspiegelflächen. Bei den errichteten Großanlagen haben sich die Erwartungen voll erfüllt.
c. Die Erfindung Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der physikalische Zusammenhang von Reflektor mit Brennpunkt und der Ort der Energienutzung (hier Kochplatte) aufgelöst wurde. Die technische Verwirklichung, die Kochplatte in den Brennpunkt zu legen und dabei noch zugänglich zu sein, ist äußerst schwierig.
Es hat bisher dazu geführt, daß die Praxis auf die Verwendung von Sonnenkochern verzichten mußte. Nur die absolute Trennung von Reflektor und Kochplattte hinsichtlich ihres Aufbaus bringt die notwendige Freizügigkeit in der Anwendung des Sonnenkochers, auch wenn geringe optische Verschiebungen damit in Kauf genommen werden müssen.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Sonnenofens ist folgender: Zunächst muß der Breitengrad des Aufstellungsortes des Sonnenkochers ermittelt werden. Damit ist der Einstrahlwinkel der Sonnenstrahlen um 12h mittags bekannt. Senkrecht dazu liegt die Achse (7) der sphärischen Aufhängung des Reflektors, der sich damit bei Drehung der Achse entsprechend der horizontalen Bewegung der Sonne angleicht. Der senkrechte Vektor des Sonnenlaufes muß durch einen vertikalen Ausschlag des Reflektors nachvollzogen werden. Bei Großanlagen wird diese Nachführung des Reflektors heute elektronischgesteuert vorgenommen.
Bei den Kleinkochern geschieht das auf folgende Weise: Zur horizontalen Nachführung wird die Welle (7) alle Stunde um 150 oder alle halbe Stunde um 7,50 gedreht.
Die Verstellvorrichtung (8) verfügt über den entsprechenden Raster. Mit der Welle (7) wird so der Reflektor dem horizontalen Gang der Sonne nachgeführt.
Zur gleichzeitigen Nachführung des Reflektors an die vertikalen Sonnenstandsveränderung wird der Stift (3) hochgezogen, der Reflektor (1) um ein Rasterloch in der Lochplatte (2) von Hand weiterbewegt und dort mit dem Stift (3) wieder fixiert. Damit ist der Reflektor für etwa eine halbe Stunde dem Sonnenstand nachgerichtet. Mit der Nachstellung der Kochplatte (11) mittels des Trägers (10) und der Verstellvorrichtung (9) kann die Kochplatte (11) örtlich so eingestellt werden,daß der Brennpunkt etwa am Rand des Topfes liegt und mit dem Sonnengang allmählich: die Topfbodenfläche überquert. Wenn die Köchin zwischenzeitlich an den Topf heranmuß, löst sie den Raster (9) und schwenkt den Topf heraus. Anschließend schwenkt sie ihn wieder ein und rastet den Kochplattenträger wieder in das gleiche Loch ein. Damit liegt die Kochplatte wieder genau im derzeitigen Brennpunkt. Nach der Fertigstellung der Speisen kann der Träger (10) herausgeschwenkt bleiben.
Auch eine Nachführung der ganzen Anlage kann somit unterbleiben. Bei erneutem Gebrauch des Kochers werden die Drehachse (7) und der Stift (3), sowie der Kochplattenträger (10) auf die an den Rastern befindlichen Uhrzeiten eingerastet. Der Sonnenkocher ist dann wieder in Betriebsstellung. Die rechten Rasterlöcher in der Platte (2) entsprechen in ihrer Lage der Morgenstellung der Sonne, die linke Rasterlochseite der Platte (2) der Nachmittagstellung der Sonne ( Ende der Kochzeit).
Der Reflektor sollte mindestens 1 Kilowatt auf die Platte bringen. Dafür ist ein Reflektordurchmesser von 1,2 bis 1,5 m notwendig.Aus Transport- und Montagegrün den ist es vorteilhaft, den Reflektor mindestens aus sechs Sektoren herzustellen und die innerste Kreisfläche von etwa 15% für die Montage und die Fassung der Reflektorsektoren frei zu lassen.
Zeichenerklärung: a Einstrahlwinkel der Sonne D Durchmesser des Reflektors (m) 1 Reflektor 2 Feststellplatte für Reflektor 3 Feststellstift 4 Rückholung des Stiftes (3) 5 Grundschiene des Sonnenkochers 6 Mast für Reflektoraufhängung (7) und Tragarm (10) 7 Drehachse für Reflektor 8 Nachstellung des Reflektors 9 Nachstellung der Kochplatte 10 ausziehbarer Kochplattenträger 11 Kochplatte d. Absicht der Erfindung Mit dem speziellen Sonnenkocher soll den Bewohner der technisch unterentwickelten Ländern die dringend notwendige Einrichtung an die Hand gegeben werden, um ihre Speisen zu kochen und in ihrem Wohngebiet bleiben zu kennen. Die freie Verstellbarkeit aller Bauteile setzt sie ohne theoretische Kenntnisse in die Lage, den Sonnenkocher optimal zu gebrauchen.
e. Vorteile der Erfindung Die Herstellung, die Montage, der Transport und der Gebrauch des erfindungsgemäßen Sonnenkochers sind gegenüber den bisherigen, rein optisch konzipierten so vorteilhaft, daß sie den Zwecken in den Zielländern, und nicht nur dort, besonders entgegenkommen. Die Handhabung wird durch die verschiedenen Einstellsystemeso einfach, daß sie sofort verstanden wird.
- Leerseite -

Claims

Betr. Verstellbarer Sonnenkocher Patentanspruch Mit der erfindungsgemäßen Entwicklung eines verstellbaren Sonnenkochers soll eine neue Art von Sonnenöfen als Patent gelten. Der Sonnenkocher ist dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der bisherigen Art, Reflektor und Kochplatte konstruktiv voneinander getrennt und bewegt werden. Der Reflektor wird klassisch mit der sphärischen Aufhängung der horizontalen Bewegung der Sonne nachgeführt, wobei der Reflektor dem jeweiligen Höhenstand von Hand angepaßt wird. Durch eine entsprechende Kinematik können beide Bewegungen auch gemeinsam ausgeführt werden.Die Kochplatte kann mittels einer gesonderten Hebeleinrichtung unabhängig von der Reflektorführung in den Brennpunkt der Reflexstrahlen gefahren werden.

Damit kann die konzentrierte Energie der Sonne mit einfachen Handgriffen entnommen werden, ohne daß die Zugänglichkeit zum Kochgut beeinträchtigt wird.

In hohen Breitengraden, wo die Sonne sehr tief steht, wird es erforderlich werden, die waagerechte satte durch einen in einen Ring eingehängten Topf zu ersetzen, wo dann der Brennpunkt auf eine Seitenfläche des Topfes auftrifft.