【科展解析】快意陽光下－節能又環保的太陽能烤肉

 

前一陣子在新聞報導中，看到有人利用像小耳朵天線的東西， 在太陽下曬一曬，就烤好了一隻雞，那個像『小耳朵天線的東西』是一種叫『拋物面』 式的太陽能聚熱鍋，讓我們來試試看有沒有比較簡單的方式。

 

【X博士摘要說明】

1. 探討哪個顏色容易將光線轉為熱能


2. 探討如何提升光的聚集效果


3. 探討如何提高並保持聚集的熱量


4. 製作簡便的太陽能烤肉架

 

第 47 屆國小生活應用科作品

題目：快意陽光下－節能又環保的太陽能烤肉

作者：屏東縣萬丹鄉萬丹國民小學的同學們

 

【摘要(原文)】

六下自然與生活科技最後一單元提到：最近許多先進國家已經開始推動綠色能源的政策，最主要是因為全球暖化的問題愈來愈嚴重。由於工業生產、交通運輸及能源需求量大，在大量燃燒煤礦、石油的情形下，產生過量的二氧化碳，造成溫室效應，因此全球暖化現象加劇。我們想經由這項實驗，改變大家對『太陽能』高不可攀的印象。推廣『自己動手做太陽能廚具』的想法，盡一份開發綠色能源、愛惜地球的心意

 

【X博士步驟說明】

●探討哪個顏色容易將光線轉為熱

將奶粉罐鐵蓋六個，分別貼上銀、黃、紅、紫、藍、 黑六種顏色色紙。並於背面中心位置，利用透明膠帶固定電子溫度計的感應線。

   

最容易將光線轉換為熱能的顏色，依序排列： 黑＞紫＞藍＞紅＞黃

在選擇烤肉鍋具時，應該選擇黑色最最好。

銀色的效果最差，代表它最容易反射光線，將大部分熱能反射出去。所以在選擇反光片時，應該選擇銀色最好。

 

●探討如何提高光的聚集效果

將塗黑的鐵蓋子分別加上 0、1、2、4 片反光板，利用鹵素燈照射，並記錄其溫度。

   

將反射板光線入射角度調成 30 度、45 度、60 度，用鹵素燈照射，記錄其中心與周圍溫度。

   

看出45 度入射角的溫度最高，30 度角雖然集光面積最大，但是溫度卻最低。

●製作太陽能烤肉鍋

   

太陽能烤肉上場：4 月 19 日 天氣多雲 太陽在 10:00 左右露臉，先將烤具放在太陽下加熱 5 分鐘，溫度便達 101.8℃。顯示加熱速度夠快!!!

 

數據分析與結論

(一)盡量增加集光面積：越大的集光面積才能獲得越多的太陽能量，產生更高的溫度。

(二)反射板的鋁箔張貼得越平整，反光效率越好，是能否有效利用集光區域內陽光能量的關鍵。

(三)若考慮反光板長度與反射光有效率， 我們建議的入射角度是 45 度。

(四)反射板排列的角度越多，光線就越集中，當然就越難製作，其中圓形反光板效果最好，製作上反而比較簡單。

 

以下是評審給的評語

   

 

【X博士評語】

綠色能源的開發，一直是世界舉目的焦點!而太陽能烤肉架，用幾分鐘的時間自己動手，就可以在不浪費能源的情況下將肉烤熟，也不需要加額外的木炭，就可以吃到新鮮的香腸和烤肉，本作品相當實用，不妨可以在中秋節期間嘗試看看!