اجاق خورشيدي

بهترين راه براي صرفه جويي در مصرف گاز
 

در اواسط قرن هجدهم، يک دانشمند اروپايي به نام "هاراکور ساسر" يک دستگاه کوچک براي مهار کردن انرژي خورشيد ساخت. دانشمندان در آن زمان با تبديل کردن نور خورشيد به گرما کارهاي بي شماري انجام مي دادند، اما آنها بيشتر، نور خورشيد را با استفاده از يک آينه بر يک نقطه متمرکز مي کردند تا داغ شود.
‏ساسر بر ظرفيت به دام اندازي گرما توسط شيشه متمرکز شده بود. چيزي که ساسر ساخت، اولين خوراک پز خورشيديِ شناخته شده بود، و بسيار به خوراک پزهاي امروزي شبيه بود. او 5 جعبه شيشه اي را درون همديگر قرار داد، و آنها را بر روي يک نوار باريک سياه از چوب قرار داد. پس از چندين ساعت قرار دادن در معرض نور خورشيد، دماي داخل جعبه به 88 درجه سانتي گراد رسيد. او از اين وسيله براي خشک کردن ميوه استفاده مي کرد.
خوراک پزهاي سهمي شکل مي توانند از خورشيد براي رسيدن به دماي 200 درجه سانتي گراد استفاده کنند. چيزي که در قرن هجدهم به عنوان يک آزمايش علمي آغاز شد، تلاشي براي فهميدن چگونگي به دام انداختن نور خورشيد توسط شيشه براي توليد گرما بود و اکنون وسيله اي اميدبخش براي آرام کردن بيماري و گرسنگي در فقيرترين کشورهاي جهان است. (اينها، همچنين يک جانشين دوستدار محيط زيست براي کباب پزهاي معروف حياط پشتي خانه هاست). مفهوم مدرن پخت و پز با خورشيد براي اولين بار در سال هاي دهه 1950 وارد صحنه شد، اما نتوانست به محبوبيت دست يابد. شايد علت آن روش هاي ناقص بازاريابي بود. با يک دستگاه درست، انرژي پرتوهاي خورشيد مي تواند مهار شود و دما را به حدي برساند که بتوان با آن غذا سرخ کرد.
يک خوراک پز خورشيدي تقريبا مي تواند هر‏کاري را که يک پلوپز يا اجاق انجام مي دهد، انجام دهد؛ در حالي که فقط از انرژي طبيعي غيرآلاينده، رايگان و فراوان خورشيد استفاده مي کند. در اين مقاله خواهيم فهميد که چگونه نور خورشيد تبديل به گرما مي شود، مروري بر خوراک پزهاي مختلف در بازار و تفاوت هاي آنها خواهيم داشت، مي فهميم که چه چيزي آشپزي با نور خورشيد را يک نجات دهنده بالقوه جان انسان ها در بسياري از نقاط جهان مي کند، و به بررسي برخي از نقص هاي آن مي پردازيم.
با استفاده از پلوپزها و اجاق ها ما مي توانيم غذاها يي مثل گوشت، سبزيجات، حبوبات، نان، برنج و ميوه ها را به هر شکلي بپزيم. ما مي توانيم برشته کنيم، دم کنيم، بخارپز کنيم، سرخ کنيم و گرم کنيم. با استفاده از يک خوراک پز خورشيدي، مي توانيم همان کارها را انجام دهيم، اما به جاي استفاده از برق و گاز، از نور خورشيد استفاده کنيم. نور خورشيد به خودي خود داغ نيست، فقط پرتو يا امواج نوري است. به طور اصولي انرژي حاصل از بالا و پايين رفتن ميدان هاي الکتريکي و مغناطيسي است. شما بر روي پوست خود نور خورشيد را گرم احساس مي کنيد، اما اين بدان خاطر است که اين نور با مولکول هاي پوست شما برخورد مي کند. اين فعل و انفعالات شبيه مفهومي است که موجب توليد دماي بالا و توسط يک نمونه از خوراک پزهاي خورشيدي مي شود.
‏به ساده ترين شکل اگر بخواهيم توضيح دهيم، تبديل نور خورشيد به گرما وقتي اتفاق مي افتد که فوتون هايي (بسته هاي نور) که در حال حرکت در محيط از طريق امواج نوري هستند، متقابلا با مولکول هاي مواد برخورد کند. امواج الکترومغناطيس که توسط خورشيد ساطع شده اند، داراي انرژي فوق العاده اي در درون خود هستند. وقتي که به يک ماده برخورد کنند، حالا چه مايع يا جامد باشد، موجب مي شوند که مولکول هاي درون آن ماده شروع به نوسان کنند. آنها تهييج (برانگيخته) مي شوند و شروع به پريدن من کنند. اين فعاليت، گرما توليد مي کند. خوراک پزهاي خورشيدي از چند روش مختلف براي مهار کردن اين گرما استفاده مي کنند.
خوراک پز جعبه اي نمونه اي ساده از خوراک پز خورشيدي با حدود 1 تا 5/1 متر عرض است. يک جعبه که در دارد و گرما را درون خودش نگه مي دارد. اگر دقيق تر بخواهيم توضيح دهيم، خوراک پز جعبه اي يک جعب? از بالا باز است که درون آن به رنگ سياه است. و يک تکه شيشه يا پلاستيک شفاف در بالاي آن قرار دارد. اين خوراک پز همچنين چندين منعکس کننده (سطوح تخت، فلزي يا صيقلي) در بيرون خود دارد که نور خورشيد بيشتري را جمع آوري و به سمت شيشه هدايت مي کند.
‏براي پختن غذا، شما جعبه را در حالي که يک قابلمه درون آن قرار دارد، در نور خورشيد مي گذاريد. وقتي که نور خورشيد از طريق شيشه بالايي وارد جعبه مي شود، امواج نوري به ته و اطراف ظرف برخورد مي کنند و موجب داغ شدن آن مي شوند. رنگ هاي تيره براي جذب کردن گرما بهتر عمل مي کنند، اين همان دليل سياه بودن درون جعبه است جعبه تهييج مي شود و گرماي بيشتري توليد مي کند. جعبه گرما را به دام مي اندازد و اجاق داغ تر و داغ تر مي شود. نتيجه همان است که در يک اجاق معمولي رخ مي دهد. غذا پخته مي شود.
‏خوراک پزهاي جعبه اي مي تواند به دماي 300 ‏درجه فارنهايت (150 درجه سانتي گراد) برسد. اين دما براي پختن گوشت به صورت کامل، کافي است.
‏يک خوراک پز سهمي شکل مي تواند حتي داغ تر از اين باشد و به دماي 400 درجه فارنهايت (204 درجه سانتي گراد) برسد. اين دما براي سرخ کردن غذا يا برشته کردن نان کافي است. طراحي سطوح صيقلي منحني شکل براي متمرکز کردن نور خورشيد در يک ناحيه کوچک کمي پيچيده است. اين دستگاه بسيار شبيه به فر خوراک پزي کار مي کند و بعضي مواقع چند متر عرض دارد.
يک قابلمه غذا بر روي يک بازو که آن را در مرکز سطح منحني قرار مي دهند، جاي مي گيرد. اين قابلمه کمي بالاتر از نقطه پاييني اجاق يعني جايي که تمام نور متمرکز شده است، قرار دارد. اين نقطه کوچک آن قدر داغ مي شود - و مولکول ها آن قدر نوسان مي کنند - که امواج گرمايي مثل يک رودخانه يکنواخت رو به بالا مي روند و به ته قابلمه برخورد مي کند. هر دو خوراک پز جعبه اي و سهمي گون کاملا بزرگ هستند و اين امر موجب ايجاد مشکل براي حمل آنها به اطراف مي شود. خوراک پز جعبه اي به علت شيشه اش سنگين است. يک خوراک پز پانلي که از يک منعکس کننده سهمي شکل که در بالاي يک اجاق جعبه اي شکل قرار دارد، استفاده مي کند، کوچک تر و سبک تر است.

اما اگر واقعا اجاق هاي خورشيدي خوب هستند چرا هر کسي از آنها استفاده نمي کند؟
 

دلايل زيادي وجود دارد، اولين و مهم ترين آنها آن است که بيشتر مردم جهان نمي دانند که با خورشيد هم مي توان آشپزي کرد. ما بارها مشاهده کرده ايم که مردم از سراسر دنيا هنگامي که با مراجعه با مراجع مطالعاتي مختلف با ويژگي هاي اجاق هاي خورشيدي آشنا مي شوند، ابراز علاقه بسياري مي کنند؛ که بيشتر هم مردم مناطقي که تامين سوخت براي آنها دشوار است، استقبال بيشتري مي کنند. عوامل بسياري بايد درکنار هم پيش روند تا استفاده از اجاق هاي خورشيدي همگاني شود، يکي از بزرگ ترين و مهم ترين دوره هايي که براي بالا بردن سطح اطلاع مردم انجام شد، دوره اي بود که در اردوگاه پناهندگان در کنيا انجام شد.

سوال و جواب هاي متداول درباره اجاق خورشيدي
 

حداکثر دماي اجاق هاي خورشيدي چه اندازه است؟
 

عوامل بسياري در تعيين ميزان دماي اجاق هاي خورشيدي موثر است، براي اين منظور هنگامي که درجه تابش نور خورشيد به بهترين نحو است، اجاق را بررسي مي کنيم. در اجاق هاي جعبه اي و صفحه اي، دما به تعداد و جنس و اندازه بازتاب کننده ها بستگي دارد. در شرايط استاندارد اين اجاق ها دما را تا 150 درجه سانتي گراد بالا مي برند. در نگاه اول شايد دماي قابل قبولي به نظر نرسد، اما به اين توجه داشته باشيد که در طبخ تعداد بسيار زيادي از مواد، دوره اي وجود دارد که غذا بايد براي مدت طولاني روي شعله کم قرار داشته باشد که در اين صورت اين نوع اجاق هاي خورشيدي کاربرد بسياري پيدا مي کنند. ويژگي هاي بسياري در طبخ با دماي پايين وجود دارد. براي مثال يکي از دلايلي که افراد ترجيح مي دهند با دماي پايين غذا را طبخ کنند، آن است که با اين کار آنها وقت دارند در طول زمان طبخ، به ديگر کارهاي خود برسند. تنها با يک اجاق خورشيدي بازتابي يک صفحه اي، مي توانيد غذا را گرم کنيد بدون آن که نگران سوختن آن باشيد. به اين نکته توجه داشته باشيد که حداکثر دماي غذاهاي آبدار تا 100 درجه سانتي گراد در سطح دريا بالا مي رود پس در اجاق هاي معمولي بيشتر انرژي شعله از بين مي رود و فقط صرف سرعت بخشيدن به
‏عمليات طبخ مي شود.

چه مدت طول مي کشد که غذا در اجاق خورشيدي طبخ شود؟
 

‏در مورد زمان، بسته به نوع اجاق، زمان طبخ تغيير مي کند. براي مثال براي يک اجاق خورشيدي جعبه اي با يک بازتاب کننده، مدت زمان طبخ دو برابر اجاق هاي معمولي زمان نياز است تا غذا کاملا طبخ شود. اما اين مطلب جالبي است که در مدت زمان طبخ غذا با اجاق گازها نياز به مشاهده غذا هر چند دقيقه يک بار است و حتي گاهي کمي هم زدن غذا لازم مي شود، اما در اجاق هاي خورشيدي نياز به اين صرف زمان نيست، غذا بر روي اجاق قرار داده مي شود و بدون هرگونه مراقبت به آرامي طبخ مي شود و هنگامي که اين دوره تمام شد انرژي خورشيد فقط صرف گرم نگهداشتن غذا مي شود و هرگز غذا نمي سوزد.
‏در مورد اجاق هاي خورشيدي صفحه اي چون انرژي جمع آوري شده بيشتر است، طبخ غذا با سرعت بيشتري انجام مي شود. اما ازکاربران اين نوع اجاق ها شنيده شده که در زمان طبخ غذا براي يک دست گرم شدن آن، نياز به هم زدن غذا است.
پخت و پز با اجاق هاي سهمي کاملا مشابه اجاق گازها است، در اين نوع اجاق ها نور خورشيد مانند شعله آتش در اجاق گازها در زير ظرف غذا متمرکز مي شود و دماي غذا را به سرعت بالا مي برد و حتي در روزهاي آفتابي دماي آن از شعله آتش هم بيشتر مي شود.

آيا براي استفاده از اجاق هاي خورشيدي نياز است که اجاق را کاملا رو به خورشيد قرار دهيم؟
 

‏هنگام کار با اجاق هاي خورشيدي جعبه اي که داراي يک بازتاب کننده هستند، هر پنج ساعت يک بار نياز به هم سو سازي اجاق با خورشيد است، اما در ديگر اجاق هاي خورشيدي هر ده تا سي دقيقه يک بار بايد اين کار انجام شود تا کانون کاملا در زير ظرف غذا قرار گيرد.

آيا براي ساخت اجاق هاي خورشيدي جعبه اي لازم است که بدنه آن را از موادي مانند تخته چوب يا شيشه هاي دو جداره بسازيم يا فقط با يک مقوا هم مي توان اين نوع اجاق را ساخت؟
 

‏اگر اجاق خورشيدي خود را نمي خواهيد در باران قرار دهيد، مي توانيد آن را با مقوا بسازيد.
اجاق هايي که با مقوا ساخته مي شوند. بازدهي مشابه نوع چوبي و يا شيشه آن دارند.

آيا آينه معمولي بهتر از ديگر بازتاب کننده ها عمل مي کند؟
 

‏البته آينه بهتر از ديگر مواد بازتاب کننده از جمله ورقه هاي آلومينيومي عمل مي کنند، اما استفاده از آينه بيشتر از سود، ضرر دارد؛ چون هم هزينه ساخت را زياد مي کند هم امکان دارد در حمل و نقل بشکند.

چه ظرفي بهتر کار مي کند؟
 

ظرف هايي که رنگ مشکي دارند و نور را جذب مي کنند و سطح براق ندارند. هنگام کار با اجاق هاي خورشيدي بهتر است از ظرف غذايي استفاده کنيد که کمي سر آن خالي است. غذا در ظروف فلزي بهتر گرم مي شود. اين ظروف به انواع رنگ ها و طرح ها در بازار هر کشوري يافت مي شوند که بهتر است سياه رنگ باشد. ظروف آلومينيومي براق که در کشورهاي در حال توسعه زياد است، براي اين کار بسيار عالي هستند، فقط کافي است آنها را رنگ مشکي بزنيد يا دود اندود کنيد. البته به اين نکته بايد توجه داشت که مقدار بسيار زيادي از انرژي خورشيد صرف بالا بردن دماي ظرف در اين حالت مي شود و چون در مدارهاي جغرافيايي بالا انرژي خورشيد کم است، بهتر است از ظروف سياه در اين مکان ها استفاده نکنيد.

چه دوره اي در سال مي توان با اجاق هاي خورشيدي پخت و پز کرد؟
 

در مناطق گرم دنيا براي تمام سال مي توان با اجاق هاي خورشيدي کار کرد. در شمال کانادا و مناطق مانند آن ، به جز فصل سرما که درخت ها پوشيده از برف است، مي توان از اجاق هاي خورشيدي استفاده کرد.

اگر هنگام طبخ با اجاق هاي خورشيدي، ابرها جلوي خورشيد را بپوشانند چه رخ مي دهد؟
 

اگر شما از اجاق هاي جعبه اي خورشيدي استفاده مي کنيد، دوره طبخ شما با سرعت 20 دقيقه با حضور خورشيد در ساعت پيش مي رود. البته شما قبل از استفاده از اجاق هاي خورشيدي بايد به آسمان دقت کافي داشته باشيد و اگر در آسمان ابرهاي تيره زيادي وجود داشت، بهتر است از اجاق هاي خورشيدي استفاده نکنيد. براي مطالعه بيشتر و آشنايي با شرايط استفاده از اجاق هاي خورشيدي، اگر هوا صاف است مي توانيد صبح غذا را در اجاق گذاشته و اجاق را روبه خورشيد قرار دهيد، در پايان روز که به خانه مراجعه مي کنيد مي توانيد مطمئن باشيد که غذاي شما طبخ شده است.

طبخ چه غذايي براي اولين تجربه استفاده از اجاق خورشيدي مناسب تر است؟
 

‏براي اولين طبخ، کمي برنج تجربه جالبي خواهد بود. شما در اين تجربه مشاهده خواهيد کرد که طبخ با اجاق هاي خورشيدي بسيار ساده تر از طبخ با اجاق گاز است. علاوه بر اين، طبخ برنج هم کار ساده اي است. جوجه کباب و کباب هم مي توانند تجربه خوبي باشند.
...

محاسبه هزينه ها
 

بر اساس اطلاعات به دست آمده از اجاق گازهاي مختلف، هر شعله متوسط اجاق گاز به طور متوسط 2/1 تا 4/1 مترمکعب در ساعت گاز مصرف مي کند. يعني اگر اين شعله در روز به طور متوسط 5 ساعت روشن باشد (براي پخت و پز ) حداقل 6 متر مکعب در روز گاز مصرف مي کند. اگر اين عدد را در 365 روز سال ضرب کنيم عدد 2190 ‏متر مکعب در سال گاز مصرفي يک شعله متوسط اجاق گازهاي معمولي موجود در بازار، به دست مي آيد.
‏با توجه به اجرايي شدن طرح هدفمند کردن يارانه ها پيش بيني مي شود که قيمت هر متر مکعب گاز مصرفي خانگي به 1200 ريال برسد.
‏بنابراين اگر ما 2190 را در 1200ضرب کنيم مي بينيم که مبلغ 2628 هزار ريال به دست مي آيد. (يعني هزينه اي که ما در سال بايد براي پخت و پز در هر ظرف (فقط يک ظرف) بپردازيم).
البته براي تهيه سريع غذا و پخت بعضي غذاها نمي توان از اجاق خورشيدي استفاده کرد. حال اگر ما اين محاسبات را در حالت واقعي انجام دهيم يعني اگر نصف پخت و پز غذاهايمان را با اجاق خورشيدي انجام دهيم، مي توانيم مبلغ 1314 هزار ريال را ذخيره کنيم.
‏اين در شرايطي است که هزينه ساخت يک اجاق خورشيدي بسيار پايين است و اگر خودتان در منزل بسازيد هزينه اي کمتر از 50 هزار ريال خواهد داشت. ملاحظه مي کنيد که داشتن يک اجاق خورشيدي بسيار به صرفه است.
ضمنا در ايران شرکت هايي هستند که اين اجاق ها را با کيفيت بالا مي سازند و به فروش مي رسانند.
منبع: دانشمند ش 572