תנורי שמש הם ללא ספק אחת ההדגמות המוצלחות לכמות האנרגיה שהשמש מספקת לנו בכל רגע נתון. המבט המופתע על פניו של כל מי שהוזמן להרגיש בידו את החום שהתנור מייצר מבהיר את זה כל פעם מחדש. על תנורים סולאריים כבר הרחבתי בעבר כאן (“בישול באור שמש”, 4.6.12), ומאז בעיקר בניתי תנורי קופסא, כמו כאן (“ה-SunSlider 1.0 – תנור שמש 30/60”, 17.6.12). עקב צורך בתנור שמש החלטתי לבנות עוד אחד, אבל להמשיך ללמוד ולאו דווקא לבנות את אותו התנור, אלא להתנסות בדגם אחר.

באתר הנפלא Solarcooking.org, ובייחוד בארכיב הישן שלו, כאן, שבטוח כבר פרסמתי אותו בעבר, תוכלו למצוא עשרות תכניות מפורטות (ליתר דיוק 72 תכניות מפורטות) לבניית תנורי שמש ביתיים מכל הסוגים והמינים. הפעם החלטתי להתנסות בבניית תנור פרבולי בעל נקודה פוקאלית נמוכה (תנור שצורתו היא יותר בצורת קערה מאשר צלחת לווין. בצלחות הנקודה הפוקאלית גבוהה). למי שלא מעורה במושגים, הנקודה הפוקאלית הינה הנקודה בה הפרבולה תכנס את מירב קרני השמש, כמו בציור שמשמאל.
בחרתי בתנור Parvati Solar Cooker, מכיוון שהוא נראה פשוט לבנייה ומוצלח, שתי תכונות שאני נוטה לחפש בפרוייקטים מהסוג הזה.

קצת על תנורים פרבוליים בעלי נקודה פוקאלית נמוכה

מטרת האנימציה הפשוטה שמשמאל, שלקוחה מהאתר בו מפורסמות התכניות לבניית התנור הנ”ל, היא להמחיש מדוע כדאי לבשל בתנור מהסוג הזה בכלי גבוה וצר יותר מאשר סירים רגילים.

כשתנור סטטי, והשמש נעה בשמיים, כלי בישול שכזה ימצא את פוטנציאל הקרינה גם כשהנקודה הפוקאלית מתפזרת מעט. לפי המתכננים של התנור, קונפיגורציה שכזו מאפשרת להשאיר את התנור בלא תנועה (כשהוא מכוון בניצב לקרקע) למשך 90 דקות ועדיין לשמור על מיקוד גבוה של קרינה על כלי הבישול. האנימציה גם מראה כיצד תנועת השמש משפיעה על הנקודה הפוקאלית. נחמד, לא?

מה אני עשיתי

ראשית, במדריך הזה אני מתמקד בשוני בין הפרוואטי המקורי לזה שאני מציג כאן. את התכנית הרשמית אפשר למצוא בקלות, כך שאין צורך לכתוב אותו מחדש. אתם פשוט יכולים לגשת אליו כאן.

התנור הפשוט מורכב בסה”כ משלושה משטחים אותם מכופפים (מבלי שישברו) ומחברים אחד לשני לכדי הצורה הסופית של התנור. הוראות מפורטות אפשר למצוא במדריך המקורי. בכל מקרה, בתמונה כאן משמאל מופיעים כל הפרטים הרלוונטיים על יצירת שלושת המשטחים (גודל רצוי ויחס בין אחד לשני). אני לקחתי את המידות הבסיסיות של התנור וכפלתי ב-1.75 על מנת להגדיל את שטח הקליטה של התנור ולכן להגדיל את כמות האנרגיה הסולארית שהתנור ממקד. שימו לב שהמדידות באינצ’ים.

למי ששואל איך מציירים עיגולים כאלו גדולים, אז התשובה היא מחוגה העשויה בורג חוט (לא בר-מתיחה, תכל’ס עדיף חוט ברזל דק), ועפרון בקצה החוט.

התנור המקורי שדווח עליו במדריך שלהם היה עשוי מקרטון, דבק ונייר כסף. וזהו. שזה בסה”כ מגניב עד מאד. הבעיה היא, ואני אומר זאת מניסיון, עם קולטים גדולים שעשויים מקרטון היא שהם מאוד רגישים לרוח (נוטים להתהפך במקרה קיצון, או פשוט לשנות זווית או צורה מה שפוגע ביעילותם) ולשמש (הם נוטים לייצר כיפופים וקימורים ובכך, כן, ניחשתם… לפגוע ביעילותם). כך החלטתי לנסות לעבוד עם חומרים עמידים יותר.

מזונית היא החומר שאנחנו בדרך כלל מכירים כלוח הגב של ארונות קיר, או תחתית של מגרות מטבח. המזונית הוא חומר זול וחזק אך גמיש מאוד, וזאת בדיוק התכונה שרציתי לנצל. על מנת להגיע למבנה הפרבולי של התנור יש לייצר את המשטחים ישרים, ולאחר מכן לחבר את שתי הקצוות של כל אחד משני החלקים הגדולים (A ו-B) על מנת לייצר קונוסים קטומים. המזונית אכן הצליחה יפה להתכופף ולהשלים מעגל. חיסרון בשימוש בחומר זה הוא הכוח הרב שצריך להשקיע על מנת לעבוד איתו. הכיפוף משאיר את החומר בלחץ, מה שמצד אחד מקנה לו עוד יציבות, ומצד שני מאוד מקשה על החיבור בין שני הקצוות. אני ממליץ לעשות את החיבור לפחות עם עוד אדם אחד. לבד זה קשה מדי.

אחרי שבדקתי שאכן שמשטח A (בתמונה לעיל) אכן נסגר כראוי, פתחתי אותו שוב. כעת הגיע שלב הציפוי במיילר. מיילר הוא חומר סינטטי המשמש למגוון שימושים בתעשייה. השימוש המוכר ביותר לציבור הרחב הוא עטיפות חטיפים (כמו במבה וביסלי). המיילר לרוב הינו חומר רפלקטיבי, מחזיר אור, ומכן הצורך שלנו בו. הוא יהיה המראה שלנו. אפשר כמובן להשתמש גם ברדיד אלומיניום. זאת ברירת מחדל זולה ופשוטה, אך מצד שני, רדיד האלומיניום הוא הרבה יותר עדין, קל לקריעה, לעיתים מגיב לא טוב לדבקים שונים, ומלבין ומאבד את הברק לאורך כמה חודשים. לכן, אם רוצים ליצור תנור שמש שיחזיק ליותר מכמה חודשים (ואנחנו רוצים) אז עדיף למצוא חומר רלפקטיבי עמיד יותר. לכן בחרתי במיילר, אותו רכשתי בחנות לגינון הידרופוני. הנחתי את משטח A על המיילר וחתכתי אותו עם סכין יפנית כשהמשטח משמש כשבלונה. אז הדבקתי את המיילר למשטח עם דבק מגע. יש לשים לב, אם בוחרים לעבוד עם מזונית, שהצד החום שלה שותה נוזלים בכלל וספציפית דבק, כך שאם אתם בוחרים במזונית כחומר גלם, עדיף לבחור את הצד הלבן והחלק לצורך הדבקה.

שימו לב שמדובר בשטח מאוד גדול להדבקה אחת, ועדיף או לעשות אותה כמה אנשים ביחד, או לעשות את ההדבקה בחלקים קטנים יותר.
על רצף הפעולות הזה חזרתי גם עבור משטח B ו-C.

כשהכל היה מוכן חיברתי עם ברגי 6 מ”מ, שתי שייבות ואום בכמה נקודות. הברגים המאסיביים אולי קצת מאסיביים מדי, אך הם מבטיחים יציבות לאורך זמן של המתקן, במקום משהו שיהרס תוך שלושה חודשים כי לא חובר מספיק חזק, עם מחשבה על מקרי קיצון.

איך הוא עובד

לבדיקה ראשונית, פשוט הנחתי אותו בשמש. לא מדדתי עם טרמומטר, אבל מהניסיון שלי, בנקודה הפוקאלית הרגשתי חום של בערך 115-120 מעלות בשעה 10:30 באמצע ספטמבר. אדאג לבצע את הבדיקה הרשמית המדויקת ולעדכן. בנתיים עושה רושם שהתנור עושה את העבודה. צריך לזכור, כמובן, שככל שהפרבולה תהיה גדולה יותר (היטל השטח) ומדוייקת יותר (יותר קרובה לצורתה של הפונקציה) כך העברת הקרינה אל עבר הנקודה הפוקאלית תגדל, והטמפרטורה שתיווצר בה תהיה גדולה יותר.

סיכום ומסקנות

• העבודה עם המזונית היא קשה, כמו שאמרתי, וכדי לקפל את החומר כדי ליצור את הקונוסים, כדאי שיהיה יותר מאדם אחד, וגם כלי עזר נוספים כמו מספר ג’בקות לתפיסה מהירה של המזונית בזמן הקיפול.
• הדגם הספציפי הזה (פרוואטי) הוא מעניין ופשוט יחסית, אך אני עדיין שואף לבנות תנור פראבולי מדוייק יותר ובעל שטח היטל גדול יותר. באתר המדובר לעיל אפשר למצוא תכניות גם לכאלו.
• לפחות לגבי התנור הזה, אני צריך למצוא כעת מיכלי בישול מתאימים אותם ניתן לערום אחד על השני. אם למישהו יש רעיון, אשמח אם תגיבו בתגובות.