自然は最適解

自然は最適解

自然は常に最適な解を示してくれる。

【エコロジー】太陽熱温水の作成の実験

ソーラークッカーなどで太陽熱を利用した調理をしてあり、温水を作成しているのですが、温めるために太陽光を多く集める必要があります。

そのため、ソーラークッカーなどの集熱器は大きくなってしまいます。

太陽熱クッカー

そこで、もう少しコンパクトにして温水を作成できないかと思いました。

そこで、熱伝導率が高い銅とアルミからの熱移動を利用し、水のみの場合より水温がどれ度上昇するのか?の簡単な実験を行いました。

  1. 銅管を利用
  2. アルミ板を利用

※水は500ml
※1と2の実験は別々の日に行っています。

1.銅管を利用

1.銅管Ver

銅管(60cm程)に少しでも集熱できるようにマジックで黒く塗り(気持ち程度)、水にある程度つかるようにしました。

実験日:22年05月03日

時間 通常 銅管
11:10 15.5 15.5 -
12;10 20.9 21.6 +0.7
13;05 23.4 24.1 +0.7
14:20 23.1 23.8 +0.7

2.アルミ板を利用

2.アルミ板Ver

空き缶の上下をカッターで切り取り、胴体部分を板状に整形。

アルミ板の中央に銅線をボンドで接続。
ボンドがある程度乾くまで、銅線をアルミ板に押し付けて密着させる。

黒ビニルテープで覆うとともに、段ボールに張り付ける。

実験日:22年05月04日

時間 通常 銅管
09:30 16.8 16.8 -
10;40 24.1 25.4 +1.3
11:30 27.4 28.6 +1.2
12:30 29.3 30.0 +0.7

銅線とアルミ板が上手く密着して熱移動が起きるか心配でしたが、上手く機能しました。

時間と共に差が小さくなってきたのは、時間経過による太陽の移動と風により板が回転してしまい、太陽に向いていなかったせいだと思われます。

考察

銅に関しては、黒くした銅板を使用すれば実用に耐えられる温度の上昇が見込めるかもしれません。

アルミに関しては、アルミ板同士を接続して面積を大きくすれば、より温める事が出来ると思います。

この場合、アルミ板同士の密着の精度により熱移動量が変わってくるので、そこが心配の種です。

また、冷たい水を温める方が効率が良いので、銅線をボトルの底辺近くまで伸ばせば少しは効率が良くなるかもしれません。

実際、今回の実験がどの程度役に立つかは分かりませんが、アイデアの一つ、備忘録として記載しました。

何かのお役に立てれば幸いです。

読んでいただきありがとうございます。ご縁に感謝いたします。