воскресенье, 18 августа 2013 г.

Revolutionary sun-powered grill

0001. Революционный гриль на солнечной энергии

Экологическая организация One Earth Designs разработала революционную, с её точки зрения, кухонную печь на солнечной энергии, которую назвали SolSource. Солнечная печь, или, как её ещё называют, гриль, была разработана в рамках некоего экологического проекта (проектов), спонсорами которого выступают богатые люди из США и Европы. С чем связан их альтруизм, можно только гадать, но деятельность One Earth Designs в основном направлена на улучшение условий жизни сотен миллионов людей в сельских и бедных районах развивающихся стран путем разработки и передачи им экологических технологий и знаний.

Солнечная кухонная печь SolSource на испытаниях в Тибете
Солнечная кухонная печь SolSource на испытаниях в Тибете
Печь разрабатывалась в течении нескольких лет, но на конечном этапе её разработки и внедрения были привлечены финансовые средства собранные с помощью платформы Kickstarter.
Kickstarter - платформа для коллективного сотрудничества инвесторов (доноров) с целью сбора денег на различные проекты. Первоначально предполагалось, что эти проекты будут в основном развлекательными, вроде съемки фильмов, записи музыкальных альбомов, разработка компьютерных игр. Однако позже этот сервис стали широко использовать для раскрутки и более серьёзных инновационных проектов, что произошло, например, с моторизованными роликовыми коньками spnKiX.
Kickstarter работает следующим образом. Зарегистрированный пользователь размещает на сайте свой проект, указывает сумму, которую хочет получить, и время, за которое эти деньги надо собрать. Доноры изучают проект и, если он им нравится, перечисляют деньги. Если эту сумму удается собрать вовремя, то деньги (без 5% , которые остаются платформе Kickstarter) передаются автору идеи. Если деньги не удаётся собрать к сроку, то их возвращают донорам. Инвесторам предусмотрены бонусы, такие как, участие в съемках фильма, благодарность авторов и (или) упоминание спонсоров на сайте, в титрах фильма и т.д. Ну и наконец, в некоторых проектах, по его окончанию, инвесторы могут получить «благодарность» готовым изделием, ради которого, собственно этот проект и затевался. Тем самым, авторы проектов (изобретатели) перекладывают часть финансовой ноши по разработке и продвижения товара на своих будущих покупателей и клиентов.
В этом проекте, если инвестор профинансирует на сумму $349 или более, то получит: SOLSOURCE + GRILL KIT - Get SolSource PLUS our custom grill plate, protective cover, and SolSource apron for your backyard BBQ parties!
 Что касается особенностей и технических характеристик этой чудо-печки на солнечной энергии, то вот что пишут сами авторы этой идеи, рекламируя свое изделие на различных сайтах.

Революционный гриль на солнечной энергии. Не требует топлива, нагревается быстро, легко чистится, не дает вредных выбросов.

Готовьте в собственном дворе, используя только солнце! SolSource мощный, прочный и простой в использовании. Он был разработан и протестирован кочевниками на Гималайском плато, и теперь мы представляем его вам.
Используйте SolSource чтобы жарить, парить, выпекать или варить ваши любимые блюда. Вам не нужно ждать, пока угли станут горячими, или беспокоиться, что газ в вашем баллоне закончится. С SolSource, вы всегда сможете что-нибудь приготовить под солнцем.
Каждый день, SolSource готовит еду для многодетных семей в Гималаях. Он выдерживает песчаные бури, ветер, снег и температуру до -40 градусов. Мы использовали его по всему миру, от поджаривания говядины Кобе на улицах Японии, до приготовления попкорна на Аллее в Вашингтоне. Просто направьте его к солнцу и начинайте готовить. До тех пор, как вы видите вашу тень, вы можете действовать!
Мощный: нагревается быстро и может поджарить гамбургер за несколько минут.
Универсальный: используйте SolSource для того чтобы жарить, кипятить воду, запекать, варить.
Прочный: основание удерживает до 18 кг (40 lbs) установленных элементов.
Простота в использовании: запатентованный пользовательский интерфейс обеспечивает безопасность, комфорт и удобство управления.
Полностью зеленый: Производится из возобновляемых и на 100% подлежащих вторичной переработке материалов.
Послушайте, что говорят другие о SolSource:
"Я думаю, что это новая тенденция для гриля. Мне нравится, что он не оставляет канцерогенных черных частиц углерода на еде. Кроме того, он так быстро и легко чистится" - Мадлен, профессиональный маркетолог из Франции.
"Потому что он готовит так быстро, что мне не нужно настраивать его или беспокоиться об этом. Он не мешает моим планам, и нагревается всего за несколько минут, гораздо быстрее, чем уголь или навоз яков" - Норбу, гималайский фермер.

Во время празднования 4 июля (Дня Независимости) американские барбекю производят за один день больше СО2, чем многие африканские страны за целый год. SolSource генерирует тепло с нулевым уровнем выбросов, в то же время доводя стейки (гриль) до совершенства. Используя один SolSource, вы компенсируете выброс углекислого газа, производимый четырьмя американцами.
Как родился SolSource
На гималайских плато, девушки проводят долгие часы, собирая топливо, в то время как их братья посещают школу. Леса исчезают, так как деревья вырубаются на топливо для кухонных очагов, и загрязнения (выбросы) от этих печей вызывают болезни и смерть.
Почти 3 миллиарда людей во всем мире сталкиваются с аналогичной судьбой, потому что  для удовлетворения повседневных энергетических потребностей они зависят от загрязняющих атмосферу твердых видов топлива, таких как уголь, древесина, и навоз. Загрязнения в результате сжигания этих видов топлива в домашних условиях убивает около 2 млн. человек в год (более полумиллиона только в Китае).
Наша основная миссия заключается в поисках инновационных решений в области энергетики для людей во всем мире. Мы начали этот поиск с оказания помощи сельским жителям Гималаев, чтобы помочь найти решение для удовлетворения их энергетических потребностей. Пять лет и тринадцать поколений прототипа, и наконец, мы создали продукт, который понравился людям и значительно улучшил качество их жизни. Сейчас многие семьи полагаются на SolSource для своих повседневных нужд при приготовлении пищи. SolSource экономит их время и деньги, снижает воздействие вредных загрязнений от печей, и сохраняет окружающую среду.

Приготовление пищи жителями Гималаев с помощью солнечной печи SolSource
Приготовление пищи жителями Гималаев с помощью солнечной печи SolSource
Почему Kickstarter?
После создания и тестирования нескольких поколений прототипов SolSource в гималайских семьях, к нему проявили интерес люди со всего мира - в частности, из США!
Мы инвестировали несколько лет нашей жизни и наших собственных денег в создание SolSource. Далее перед нами стоит задача невероятно высокой стоимости  - создание производственной линии в Китае. Мы должны решить все финансовые вопросы с нашими производственными партнерами и заполнить морские контейнеры, чтобы принести SolSource миру.
Поддерживая наш проект в Kickstarter, вы поможете нам создать фонд для первого запуска производственной линии, и позволите людям во всем мире готовить с помощью солнца. Наша цель в $43000 включает значительные затраты на оснастку и установку производственной линии, материалы, изготовление компонентов, труд по сборке и доставке.
Производство и производственный график
Мы упорно трудились в целях выявления наилучших производственных партнеров, которые соответствуют нашим ценностям. Мы непосредственно управляем всей нашей цепочкой поставок для обеспечения качества и своевременной доставки товара потребителю. Мы уже работали с нашими партнерами при производстве прототипов SolSource для семей в Гималаях. Станьте спонсором и присоединяйтесь к нам, производителям SolSource. Вы будете получать фото и видео обо всех обновлениях на протяжении реализации этого проекта в Kickstarter.
Вот примерный график (сроки), как мы ожидаем, для доведения SolSource к жизни - и доставки его к вам!
  • Июнь / июль: Завершение конструкторских и технологических работ по SolSource
  • Август: настройка производственных процессов и проведения контрольных проверок качества
  • Сентябрь: схождение первых SolSource с конвейера и поступление их в продажу
  • Октябрь: SolSource приезжает к вам домой в день Колумба!

Солнечный гриль SolSource
Солнечный гриль SolSource


Технические характеристики
  • Материалы: Углеродистая сталь для основания и пластик для отражающих панелей.
  • Диаметр: 4,3 футов (1,31 м.).
  • Вес: 40 фунтов (18 кг.).
  • Емкость: 20-ти литровая кастрюля.
  • Собирается менее чем за 30 минут с помощью простых инструментов, которые включены в комплект.
Вот такая замечательная получилась солнечная кухонная печка. Можно только порадоваться за тех счастливчиков, которые уже пользуются ею в труднодоступных и бедных районах Тибета и Китая. Можно также порадоваться за будущих владельцев этой экзотической экологической вещицы из богатых стран, которые приобретут её с помощью проекта Kickstarter, и, готовя барбекю на лужайке у своего дома, будут думать, что спасают планету. И конечно хорошо, что есть организации заботящиеся, как об экологии, так и о бедных людях в развивающихся странах. Однако, пример One Earth Designs показывает, что можно прекрасно сочетать приятное с полезным, вернее экологию и альтруизм с коммерцией. Ну а всякая коммерция, особенно инновационная, нуждается в защите интеллектуальной собственности, что в этом случае также было сделано, путем подачи заявки на патент.

WO2011088121 - SOLAR CONCENTRATOR ASSEMBLY AND METHODS OF USING SAME
Заявка на патент США (United States Patent Application) 20130019916 (Международная заявка WO2011088121) - SOLAR CONCENTRATOR ASSEMBLY AND METHODS OF USING SAME
Вызывает удивление тот факт, что изображенное в заявке устройство достаточно сильно отличается от модели, продвигаемой на рынок сейчас. Впрочем, этот факт можно объяснить достаточно давней датой подачи заявки (2011 год). Как часто бывает в таких случаях, два года творческих поисков и усовершенствований до неузнаваемости изменили первоначальный облик этой солнечной печки.
Кроме того, в заявке задекларированы такие функции устройства, которых нет в окончательном варианте. Вот что написано в Реферате (Abstract) заявки:
A solar concentrator assembly includes a tripod, a base, a reflective dish, a receptacle, and a thermoelectric module or a heat transfer module. The tripod includes legs and a top tripod connector coupled to top portions thereof. The base includes a rod coupled to the tripod; a bottom support structure coupled to the rod; a top support structure coupled to the bottom support structure; an extension coupled to the bottom support structure and the top support structure; and a cap with recesses mounted to the top support structure. The reflective dish includes support rods received within the recesses; a pliable material forms panels, wherein the support rods are inserted into seams between the panels; and a reflective material disposed on the pliable material. The receptacle is connected to the base and disposed within the reflective dish. The thermoelectric module or the heat transfer module is partially disposed within the receptacle.
Солнечный концентратор включает штатив, основание, отражающее параболическое зеркало, приемник (резервуар) и термоэлектрический модуль или модуль теплообмена. Штатив включает опоры и верхний разъем штатива, соединенный с верхней его частью. Основание включает стержень, соединенный со штативом; нижнюю опорную конструкцию, соединенную со стержнем; верхнюю опорную конструкцию, соединенный с нижней опорной конструкцией; расширение (надставка) соединенная с нижней и верхней опорной конструкцией, и крышку с углублениями, установленной в верхней опорной конструкции. Отражающее зеркало включает опорные стержни, помещенные в углублениях; гибкий материал, образующий панели, при этом опорные стержни вставлены в швы между панелями, и отражающий материал, расположенный над гибким материалом. Приемник соединен с основанием и расположен внутри отражающей антенны. Термоэлектрический модуль или модуль теплообмена частично расположен внутри сосуда.
Ясно, что ни термоэлектрического модуля, ни модуля теплообмена в SolSource нет. Впрочем, так тоже часто бывает - изобретатели декларируют в своих патентах как можно больше пунктов нововведений. И не факт, что все они появятся в готовом изделии, как и произошло с этим “революционным” грилем на солнечной энергии.
Однако, что представляет собой модуль теплообмена (heat transfer module), и для чего он нужен?

heat transfer module

FIG. 29 is a schematic perspective and partial cross-sectional view of a heat transfer module in accordance with an embodiment of the invention.
Схематическое перспективное изображение и частичное поперечное сечение модуля теплообмена в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Попытка разобраться с этим вопросом вынудила углубиться в историю подобных изобретений, и привела к неожиданному выводу:

В солнечном гриле (печи) SolSource от One Earth Designs очень мало нового и революционного!

Как известно, новое это хорошо забытое старое. Вот небольшая заметка, опубликованная в журнале Наука и Жизнь в рубрике Бюро Иностранной Научно-Технической Информации в достаточно уже далеком 1977 году, где рассказывается о солнечной печи с модулем теплообмена.
СОЛНЕЧНАЯ ПЕЧЬ ПРИХОДИТ НА КУХНЮ
Предложено уже много конструкций солнечных печей и кипятильников для использования бесплатной энергии солнца при приготовлении пищи. Всем им свойственны врожденные недостатки: солнечная печь должна стоять под открытым небом, и, кроме того, тень от малейшего облачка сильно затягивает процесс приготовления пищи.
От этих недостатков свободна солнечная плита, разработанная во Флоридском университете (США). Солнечный жар проводится на кухню по трубам. В фокусе параболического зеркала, установленного во дворе, нагревается хлопковое масло. В солнечный день его температура доходит до 500 градусов, а то и выше. Нагретое масло поступает в теплообменник, где его теплом расплавляется олово. Расплавленное олово переносит жар солнца на другой змеевик с хлопковым маслом, нагревая его до 300 градусов. Это масло из вторичного контура течет в конфорках плиты, установленной на кухне. Температуру конфорки можно регулировать краном, уменьшая или увеличивая поступление теплоносителя. Расплавленное олово так хорошо хранит тепло, что после ясного дня солнечная плита готова к действию и вечером и даже на другое утро. Но ученые продолжают опыты, надеясь подыскать для теплообменника другое, еще более теплоемкое вещество.
Mecanix Illustrated № 7, 1976.
Ну как Вам такая солнечная печь? И год, заметьте, 1977, а не 2013. И уже тогда было написано: Предложено уже много конструкций солнечных печей и кипятильников для использования бесплатной энергии солнца при приготовлении пищи. В подтверждении этих слов, вот еще весьма интересная солнечная кухонная печь, но на десять лет моложе.

Portable solar cooking apparatus
Патент США №4583521. Publication date: Apr 22, 1986
ПОРТАТИВНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ПЕЧЬ имеет рефлектор, сформированный, чтобы концентрировать солнечные лучи и направить их на сосуд 100 для варки.  Рефлектор образуется, по крайней мере из двух панелей (12, 14, 16 и 18), каждая  из которых имеет поверхностный контур, который подогнан к другому, когда они сложены вместе лицом к лицу. Соответствующие стойки  позиционируют панели рефлектора по отношению к углу наклона солнца. Кронштейн 66 удерживает сосуд для варки в фокусной точке для принятия сконцентрированных солнечных лучей.  Сосуд для варки может быть банкой (Fig. 6) или двухсторонним грилем (Fig. 9 - 11). 
Это изобретение направлено на устройство для приготовления пищи, которое включает в себя подогнанные отражательные панели и варочные емкости, расположенные в фокусе панелей, все сложенные в компактную конструкцию для удобного хранения, транспортировки, установки и приятного использования.
Многие люди любят расставаться с благами цивилизации до такой степени и на такое время, что доступ к обычному кухонному оборудованию невозможен. Когда человек в таких обстоятельствах желает приготовить еду, он должен взять с собой оборудование для приготовления пищи или прибегать к использованию местных видов топлива. Однако, в некоторых районах существует дефицит местных видах топлива. Как следствие, многие такие путешественники несут топливо с собой. Конечно, когда путешественник несет его на своей спине, он желает минимизировать этот вес. Соответственно, существует потребность в солнечных кухонных аппаратах, которые могут быть легко упакованы и легко переноситься так, чтобы пища могла быть приготовлена без сжигания топлива.

Примечательно, что предпосылки для этого изобретения такие же, как и у SolSource - дефицит топлива в труднодоступных районах. Конструкция является также компактной, что сделано для удобства её перемещения. Есть и конструктивная особенность – отражательное зеркало сделано не традиционной параболической формы, а из практически плоских панелей с отражательной поверхностью, сделанной наподобие линзы Френеля. Эта особенность позволяет уменьшить размер (объем) конструкции, как в рабочем, так и в сложенном состоянии. 

Последние две солнечные печи, показанные выше, взяты, можно сказать, случайным образом из достаточно большого разнообразия подобных конструкций, и приведены здесь лишь в качестве примера. Даже небольшой обзор кухонных устройств работающих на солнечной энергии занял бы много времени и места, и явно вышел бы за пределы статьи, предназначенной для этого блога. Тем более, что у подобных устройств достаточно долгая история, интересное настоящее, а учитывая с каждым годом обостряющиеся экологические, экономические, демографические и другие проблемы человечества, замечательные перспективы в будущем.
Идея солнечной кухонной печи может быть и не новая, однако, заслуга экологической организации One Earth Designs состоит в том, что они перевели эту идею в практическую плоскость, доведя реализацию своего изобретения до промышленного производства.
Кто хочет самостоятельно углубиться в изучение этого вопроса, а возможно и заняться бизнесом в этом интересном деле, рекомендую обратиться к мировому патентному фонду, где по классу F24J 2/00 - Использование солнечного тепла, например солнечные тепловые коллекторы, собрано огромное количество разнообразных солнечных энергетических установок. Примеры реализованных солнечных кухонных печей можно также посмотреть на сайте международного союза The Solar Cookers International Network, объединяющего общественные организации, производителей и частных лиц, которые активно продвигают солнечную кулинарию в более чем 100 странах мира.