Hot Pot är en stor sol spis, men var avsedd för tropikerna (1 / 3 steg)

Steg 1: Solar Powered panorering och Tilt DC Motor Drive för Hot Pot

För Varmhållning till praktisk nytta i tempererade breddgrader, har jag funnit det viktigt att utforma och bygga en solar powered DC motoriska drivande bas som troget följer solen, från morgon till eftermiddag som lutar, koncentrera sig solen som dess höjd går upp och sätter genom dagen. Liksom alla Solköken, köttgryta koncentrerar och absorberar UV (ultraviolett) strålning från solen och internt, konverteras den till IR (infraröd) strålning för matlagning. Och på grund av det relativt litet området av köttgryta reflektorn, allt måste vara noggrant utformade och finjusteras för att fungera korrekt.

Hjärtat av enheten är en Dayton modell # 2L 004 parallella axel Permanent Magnet DC Gear Motor. Drivs av upp till 12VDC, förvandlas 1634:1 växellåda dess diameter skaft 5/16" på en långsam och kontrollerbar 1,5 RPM, under belastning, med 46-tums/pounds av vridmoment.

Även om drivmotorn (en Mabuchi RF-500TB-12560) är planerat på springa på 12VDC, 0,30 ampere Draw, har faktiskt ett spänningsintervall på 1,5-12 volt. Och för att driva tracker, en liten 6.3VDC, 120 mA solpanel, 3.125 "x 4.25" (80 x 110 mm), användes för 1/900 hästkrafter motorn, säkert och med lätthet, vid ett nej ladda 1.7 RPM. Till skillnad från de andra Dayton 12VDC inriktad motorerna, denna motor måste är utformade för att drivas av en relativt svag solpanel, som 6.3VDC mono-kristallina solpaneler, monterad på den framryckande sidan av köttgryta sol spis reflektorn, kommer att driva motorn, en obelastad villkor, även när panelen är vände bort, med ryggen mot solen, eftersom motorn kommer att köra med så lite som 20 mA. I själva verket körde en mycket mindre, (55 x 55 mm) solpanel, 2.5V, 85mA, också Dayton gear motor på en ingen belastning 0.5 RPM. I jämförelse, en 12 Volt, körde 5 Amp batteri Dayton gear motor på en ingen belastning 3.3 RPM. Och med dess 1634:1 utväxling, det finns inget behov av en elektronisk krets styrenhet, som motorn lätt aktiveras och förskott köttgryta solar reflektorn, för att troget följa solen.

6.3 VDC solpanelen är monterad på den framryckande sidan av reflektorn, orienterade vinkelrätt mot solen. Jag lade också till en 3.25"(83mm) djup wellpapp runt alla sidor, kolsvart inne, att blockera ut herrelösa solljus som ibland orsakas reflektorn att avancera för långt före solen. Nord-syd ändarna på den kolsvarta wellpapp var blossade ut 0.5"(13mm), eftersom timing hjulet är rund (min ursprungliga planer kallas för en mer komplicerad elliptiska timing disk), att kompensera för tilt är av nästan 5° på 10:30 am och 1:30 pm. Centrera av solpanelen är 5,5" från kanten av platta reflektor bas 3" framåt av centrera av platta reflektor basen. Naturligtvis gör justeringar på din solpanel, efter behov. 6.3 VDC solpanelen var monterad på en 5/16" pilen axeln, och tätt in i en 5/16" I.D. mässing röret, som möjliggör snabba justeringar.

Vikt på 1 pund (450g), innehåller inriktade motorn mycket behöver barlast, att stabilisera reflektorn mot tuffa vindar.

Dayton, tillverkaren av Dayton modell # 2L 004 parallella axel Permanent Magnet DC Gear Motor, köptes ut av Grainger, som fortsätter att erbjuda raden Dayton, under deras namn. Inriktade motorn kan också köpas för ca $ 70,00 (inkluderar frakt), från Amazon.com:

http://www.Amazon.com/Dayton-Parallel-Shaft-permanent-magnet/DP/B000TKD8DM/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1310152936&SR=8-1

Jag faktiskt plockade upp fyra av dessa på en loppmarknad, för en 1,00 $ vardera, och jag kunde sparka mig själv för att inte köpa alla tjugo av dessa modell # 2L 004 inriktad motorer.

Modell # 2L 004 växellåda har fyra monteringsskruvarna, alla vanliga 10-32 trådar. Men för att montera motor/växellådan på plywood parallell-o-gram, jag tog bort alla 4 skruvar, försiktig nr att låta gears höst isär och sedan borrade ut och gängade 3 av hålen för 10-32 trådar, men den 4: e hålet, konstigt nog, var redan en 10-32 tråd, från fabriken. Växellådan var sedan monteras med fyra 10-32 tråden platt-head skruvarna (1" lång), försänkt och spola monterade till 5mm plywood.

Mina planer kräver fem, runda plywood timing diskar, 5mm tjock. Bor vid 37.76° latitud, efter att ha experimenterat, bestämde jag mig att bygga en timing disk för de följande tolv solar höjderna: 65°, 67,5 °, 70°, 72.5° och 75°, sedan solar matlagning med köttgryta på dagar med en middagstiden sol vinkel på mindre än 70° är bara inte värt det, om väderprognosen för dagen är att vara en ovanligt varm. Jag kommer att uppleva maximal sol höjd 76° i mitt område används, och 65° som den lägsta noon sol höjd som lönar sig matlagning med.

Varje tracking timing disk gör vara från ca 4,5" till ungefär 5,25-tums diameter (kan ändras), och kommer att köttgryta reflektorn till pan och tilt och följa solen. Varje disk mals försiktigt ner, på en router, till en perfekt cirkel, omkrets blir ihåliga räfflad för att acceptera en svart gummi o-ring "däcket" med en 1/8" runda tvärsnitt. Omkretsen på varje tracking timing disk bestäms av graden svep av Azimut från solen, från 10:00, till 4:00 pm, för en dag med en specifik sheriffen sol höjd (65°, 67,5 °, 70°, 72.5° eller 75°), och med 5,34" RADIUS-arc resa på en 11.75" diameter spårning base.

För att montera plywood spårning disk på 5/16" DC redskap motoraxeln, jag silver lödda en 5/16" allen skruv stål krage på en 1-5/8" diameter stål bricka, borras och counter-seklernas fyra skruvhål, och sedan monterade disken med platt-head träskruvar improviserade montering.

För att hålla timing disken på spår som håller fast i tuffa vindar, en barlast, väger 4.5 uns (130 gram) lades till centrum av skivan och projekt ut 4.125"(10,3 cm). I ett sådant läge blir köttgryta reflektorn stabilare i vindbyar vindar, medan inte placera en tung belastning på den inriktade motordrift. Tyvärr, den excentriska kammen åtgärder, i kombination med barlast, skapar överdrivna dra under dess tyngdpunkt spårning. För att kraftigt minska detta drag, placerades ett 28mm diameter hjul (från en leksaksbil, komplett med 5/8" bred gummidäck) direkt på 11.75" diameter plywood spårning bas, rakt under vridningen av timing disken, på en ledad arm till lägre lazy susan basen, att eliminera uppåtgående tilt dra. Det fungerar bra, och även om hela parallellogram mekanismen måste vara upphöjd 28mm, att hålla köttgryta reflektorn spårning i optimal 65° sol vinkel. 28mm diametern på hjulet är inte viktigt, det som bara helt enkelt vad jag hittade och används, med minimal rullmotstånd, att hålla profilen av köttgryta sol spis låg nog att stå fast vid vindkantring vindar. Jag har faktiskt ersatt 28mm hjulet med en mer robust 40mm diameter hjul (1-9/16"), och kommer att höja hela parallell-o-gram mekanismen 40mm för att kompensera. Tidigare, hade jag felaktigt postat att tydliga ugn stekheta väskan omslaget (detaljer i nästa steg) hade på något sätt ändrat reflektorn, optimal sol vinkel från 65° till 55°, men senare upptäckte att låg eftermiddagen solen reflekteras från min ljus-grå cement uppfart, bada i reflektorn i intensivt solljus, orsakar köttgryta att värma upp till dess hetaste temperatur under dagen. Jag ville bara skicka denna korrigering. Så optimal sol vinkeln på köttgryta reflektorn står fortfarande på 65°.

Efter framgångsrikt experimentera med flera storlekar av timing diskar, under hela säsongen, planerar jag att omforma pannan & tilt mekanism (återigen) med en elliptisk disk endast, avsedd för 85° sheriffen sol vinkel, monterad på en utdragbar, men låsning arm, successivt markerats för sheriffen solar vinklar för 60°, 85 °, för att tillåta mer flexibilitet och större användarvänlighet. Också kommer en mycket större diameter spårning bas att behövas, att rymma den utökade låsning arm, för dessa låg sol vinkel dagar och latituder. Bo bokförda.

Soldrivna inriktad likströmsmotor skaft / timing disk svängar, en viss dag, ca 324° i 6 timmar. Men köttgryta reflektorn behöver sikta mycket högre på himlen, på high noon, än det gör på 10:00:00 eller 4:00 pm.

För att åstadkomma detta, var en off-center axel uttråkad i plywood timing disken. Denna disk design aktiverat pivot basen för att spåra på morgonen och eftermiddagssolen som fullt luta reflektorn i solen. Vid lunchtid i sol, timing hjulet pivot kommer att vara på sin högsta punkt, vrida reflektorn 1,75 x till 4.33 x snabbare än på 9:00 am eller 3:00 pm, samt att minska lutande reflektorn till en mer likvärdiga attityd. Den exakta positionen av timing disk vridningen bestäms av plottning overhead hastigheten på solen, vid middagstid, och jämföra den med resa av solen på 9:00 am eller 3:00 pm (dessa två kommer alltid vara samma). Som den ursprungliga tidpunkt hårddisken, just beskrivit, var avsedd för en windup klocka enhet, men detaljer kommer snart att publiceras för en timing disk, lite ny design för den solar powered inriktad motordrift.

DC inriktad motor drive, med timing disk, är monterad på en enkel gångjärn parallell-o-gram, 4.75", topp-till-botten och 5,125" span.

För er som inte vill bry med att bygga denna sol spårning mekanism, kommer att enkel parallellogram panorering och tilt bas fungera alldeles utmärkt utan den. Byggd med två 4" lazy Susan grunder (kullager) och 10 små gångjärn, pivots allt på en standard 3/8" gängad stång. Det bör vara en bra plattform för att senare lägga till en inriktad motor tracking enhet, som gå utanför varje timme eller så, om du vill justera köttgryta reflektor, kommer lätt monopolisera sin dag.

En 11.75" diameter plywood skiva fungerar som spårning bas, markeras med grader, för en total maximal svep av 180°, där timing disken är noggrant anges på en särskild azimuth, kl 9:00 (men börjar på senare tider fungerar också), att börja solar tillagningen. I min latitud gör mekanismen ett 140° svep (på 65° middagstiden sol vinkel dagar) att en 163° svep (på 75° middagstiden sol vinkel dagar). Som min köttgryta DC motoriserade tracker / ugn rostning väska solar matlagning rigg är avsiktligt utformad för matlagning temperatur overkill, 11.75" diameter plywood bas kommer också att tjäna för justering av färgtemperatur: helt enkelt lyfta upp spårning timing disk och omplacering det framlänges, 10 grader, eller så kommer snedställa vertikal spårning vinkeln och effektivt placera reflektorn något ej i direkt solljus , att tillåta att enkelt, exakt, minska köttgryta, matlagning temperatur på ett kontrollerat sätt.

För att underlätta installationen och exakt positionering av timing hjulet, var en 3-position, "Advance-Off-Reverse" DPDT elektriska brytare (Radio Shack #275-664) monterad och trådbunden till strax under solen som vetter mot kanten av solpanelen. Detta effektiviserar setup av köttgryta spis: ta bort solpanelen från dess innehavare, den hålls till solen växeln Advance-Off-Reverse aktiveras om du vill aktivera timing disken till sheriffen position och sedan switchen är inställd på läge "Off". Timing disken är sedan lyfte upp och flyttade till 270° sheriffen position (40mm hjulet följer automatiskt), med axeln av 40mm hjul direkt över 270° märket 11.75" diameter spårning base. Igen, hålla solpaneler upp till solen, växeln "Omvänd" aktiveras för att långsamt vända köttgryta reflektorn i morgonsolen, och sedan stängas av när arrangera i rak linje och placerad i rätt vinkel till morgonsolen. Detta kan göras exakt genom att stå bakom köttgryta reflektorn, och med växeln "Advance-Off-Reverse" elektriska, vrida reflektorn tills solen, reflektor, och dess skugga är justering, och sedan bytte till läge "Off". Men egentligen är det lättare att bara vända reflektorn förbi den solar justeringspunkten, och låt den sol-motorn ta sig tillbaka till rätt anpassning. Solpanelen är sedan placeras tillbaka i hållaren och bytte till den "Advance" ståndpunkten, att börja automatiskt spåra solen.

Om det senare i dag, en ovanligt stark vind blåser köttgryta reflektorn uppåt och ur läge, flyttas det, igen, från 270 ° sheriffen referens position, och sedan Avancerat eller omvänd till rätt solar anpassning. Jag har hittat denna metod vara mycket snabbare och pålitlig än de ursprungliga förvirrande hänvisa till markerar jag beskrivs på timing disken.

Roterande och vippning basen för Varmhållning reflektorn har en 19" långa x 1/8" stora x 1/8 "djupa spår, för center gångjärn av aluminiumreflektor bas att kapsla in, för att göra exakt positionering snabb och säker, samt fyra wide-head aluminium skruvar att hålla reflektor på plats, som det steeply vinklar och också hålla fast i tuffa vindar.

I ett försök att först skära kostnader på tracker, experimenterade jag utan framgång med hjälp av växlarna / generator, från en hand-vevas LED ficklampa, med hjälp av generator som en DC motor. Drivs av den små 6.3VDC, 0.12 Amp solar panel, 3.125 "x 4.25" (80x110mm), dess 94:1 utväxling kämpade, men fortfarande ibland avstannad började det snabba uppåtriktad tilt, mot high noon, orsakas av off-center vridmomentet (skapa dra) från o-ringen däcket på 11.75" plywood spårning base. Även med alla dessa reduktionsväxlar, är det fortfarande inte inriktad ner tillräckligt. Även när den lilla generator/motorn ersattes med en liten 3VDC high-torque motor räddas från en gammal video kamera, men det fortfarande tenderade att stall på snabba uppåtriktad lutning, mot high noon. Men jag föreslår att kolla in en annan Instructable att dragen en enkel kondensator-baserade kretskort som bör ge tillräckligt intermittent vridmoment för att göra jobbet, om tillsammans med LED ficklampa växellåda och "motor":

Och jag också utan framgång experimenterat med en Intermatic™ 6-timmars vägg timer, modell # FD6H, plåster klockan enhet. Medan den arbetat alldeles på min arbetsbänk, kunde inte det stå emot buffeting vindarna i en utomhusmiljö. Också, medan konvertera köttgryta över till en solar powered inriktad motordrift, upptäckte jag att lägre lazy susan basen hade blivit smittade med luftburen smuts och grus, och inte längre roteras fritt, helt förklara problemet med att få ursprungliga klocka driven mekanism för att fungera korrekt under utomhus testfasen. Jag rensade ut i smord kullager av båda övre och lägre lata-susan baser med lösningsmedel, och sedan smörjas dem med en aerosol grafit smörjmedel, vanligen används för lås mekanismer. Och som en ytterligare försiktighetsåtgärd, löst knuten en piprensare runt både övre och lägre lazy susan baser, någon ytterligare föroreningar. Tracker nu roterar fritt, som det gjorde under de inledande inomhus testerna. För dig praktiker ute, det är också viktigt att notera att dessa Intermatic™ clock timer finns nu ont, som Intermatic™ webbplatsen inte längre verkar vara igång och järnaffärer lagerför längre dessa pålitliga och välgjorda enheter. Det finns andra brändjärn() av hushållens windup klocka enheten wall timers på marknaden, men de är inte bra gjort och är opålitliga, och helt enkelt, falsk ekonomi. Jag föredrar verkligen att köra denna rigg med 6-timmars plåster klockan enheten och kommer göra fler försök att så småningom få det att fungera. Kalla mig sentimental.

Men denna DC motor-driven tracker är fortfarande inte tillräckligt för solar matlagning i tempererade breddgrader, som en klar plast ugn rostning väska behov att täcka reflektorn för att få köttgryta snabbt och tillförlitligt upp till ordentlig matlagning temperaturer.

Köttgryta, full och ganska tungt med 3-4 kannor vatten eller mat, vila ovanpå den 3/8" gängstång, står helt stilla, och stabil, under hela processen, som allt, reflektor och alla, kretsar kring den.

Se nästa del av denna Instructable för ugnen rostning väska detaljer.