Solar cooker - Sander Overdevest -...

43
7-9-2016 Versie 1 Solar cooker Koken met de zon Groep 2 Max van der pol 15062449 Quinn Roest 15072495 Sander Overdevest 15068498 Vincent Offereins

Transcript of Solar cooker - Sander Overdevest -...

Page 1: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Versie 1

7-9-2016

Solar cooker

Koken met de zon

Groep 2Max van der pol 15062449Quinn Roest 15072495Sander Overdevest 15068498Vincent Offereins 15077829Wouter Groenen 15135845

Paul Souren

Page 2: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Samenvatting

In dit verslag wordt het ontwerpen en het testen van een Solar cooker besproken. Dit heeft als doel om erachter te komen of de verwachtingen, die wij hebben gemaakt doormiddel van berekeningen, overeenkomen met de uiteindelijke test.

Om erachter te komen of de verwachtingen ook daadwerkelijk overeenkomen met de test worden de volgende onderwerpen behandeld:

Het literatuuronderzoek, hierin in wordt doormiddel van bronnen het uiteindelijke ontwerp gekozen en daarbij ook een korte beschrijving waarom wij dit concept gekozen hebben.

De doelstelling en onderzoeksvraag, hierin wordt besproken wat er verwacht wordt van ons om te halen en wat wij ervan moeten leren.

Daarna wordt de uiteindelijke testopstelling laten zien, hierbij zijn ook foto’s toegevoegd. Ook worden er berekend wat ons rendement. Daarbij wordt besproken waarom dit ons

rendement is en waar de verliezen in zitten. De testresultaten met grafiek en een kleine beschrijving erbij.

Uiteindelijk wordt er een conclusie getrokken aan de hand van bovenstaande onderwerpen. Hierin wordt dan vooral besproken waarom onze gegevens zo zijn en wat wij hadden kunnen doen om de eindtemperatuur hoger te laten uitvallen.

Page 3: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

InhoudsopgaveSamenvatting..........................................................................................................................................1

1. Inleiding en probleemstelling.........................................................................................................3

2. Literatuuronderzoek.......................................................................................................................4

3. Doelstelling en onderzoeksvraag....................................................................................................6

4. Testopstelling.................................................................................................................................7

5. Berekeningen.................................................................................................................................8

6. Testplan........................................................................................................................................11

7. Testresultaten..............................................................................................................................12

8. Conclusie......................................................................................................................................14

9. Bijlagen.........................................................................................................................................15

9A. individuele bronnen.......................................................................................................................15

9B. Eigenconcepten:.............................................................................................................................17

9C. Planning & Logboek........................................................................................................................23

9D. Individueel reflectieverslag............................................................................................................24

9E. Bouwtekening definitieve ontwerp................................................................................................26

Page 4: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

1. Inleiding en probleemstelling

In deze leertaak krijg je in groepen van vijf de opdracht om een experiment op te zetten, waarbij een energieomzetting bewerkstelligd moet worden. De energieomzetting moet vooraf berekend en gesimuleerd worden en vervolgens in een testopstelling gemeten worden.

In tropische landen is vaak geen elektriciteit of gas aanwezig, hierdoor is het vaak een probleem om te koken. Daarom hebben wij de opdracht gekregen om een model te ontwerpen waarbij water wordt verwarmd zonder dat hierbij elektriciteit of gas te pas hoeft te komen.

De efficiëntste manier om dit te doen is om de zon als bron te gebruiken. Wij zijn dan ook gaan onderzoeken of er al ontwerpen bestaan van een solar cooker/solar oven en of wij deze eventueel kunnen gebruiken voor ons eigen ontwerp. Als eerste zijn wij gaan onderzoeken hoe de zon hierin Nederland is. Daarna zijn we gaan opzoeken of er al ontwerpen bestaan en waarom deze zo zijn gemaakt.

Page 5: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

2. LiteratuuronderzoekHet literatuuronderzoek hebben wij over het algemeen gedaan via internet. Als eerste hebben wij de databank Sciencedirect.com geraadpleegd. Hierbij hebben wij de zoektermen Solarcooker en Solarcooking gebruikt om Engelstalig bronnen te vinden.

Daarna hebben wij nog geprobeerd om Nederlandstalig bronnen te vinden. Dit hebben wij gedaan doormiddel van Zonnekoker en Zon koken te gebruiken als zoekterm. Hieruit zijn een aantal bronnen gekomen die gebruikt zijn voor de verschillende ontwerpen.

Ook Zijn we daarna nog gaan zoeken via Google. Hierin hebben wij dezelfde zoektermen gebruikt en wederom met succes. Wij hebben geen bibliotheek geraadpleegd.

Voorbeelden

Soria-Verdugo, A. (2015, oktober 21). Experimental analysis and simulation of the performance of a box-type solar cooker. Opgehaald van sciencedirect: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0973082615000940

Uit het onderzoek is onder andere de bovenstaande bron gevonden. Deze bron is gevonden via ScienceDirect en bespreekt de resultaten van een experimentele analyse en simulatie van de prestatie van verschillende soorten vormen van de solar cooker. Hierin zijn de verschillende ontwerpen terug te vinden, met bouwwijze ervan. Vervolgens zijn ook de meetresultaten per ontwerp besproken. Een bron waar veel nuttige informatie uitgehaald kon worden.

Aan de hand van dit literatuuronderzoek hebben alle groepsleden een ontwerp gemaakt, deze zijn te vinden in de bijlage. Hierbij waren verschillende soorten solar cookers ontworpen, bijvoorbeeld een solar oven, panel cooker en een parabolische cooker.

Toch zijn wij uiteindelijk overgestapt op een box type. Uit onderstaande bron blijkt dat het vast houden van lucht die opgewarmt wordt nodig is om een hogere temperatuur te bereiken. Dit moet dan gedaan worden door een plexiglasplaat te bevestigen aan de bovenkant. Ook moet er piepschuim worden gebruikt om de box te isoleren. Bij het box type wordt de deksel gebruikt om het zonlicht te weerkaatsen in de box. Dit wordt gedaan met behulp van aluminiumfolie. Aluminiumfolie wordt ook bevestigt binnen in de box zodat de zonnestralen die net rechtstreeks op het water gericht wordt nogmaals weerkaatst worden.

Bron box type:

Solar box cooker designs. (2016, Maart 23). Opgehaald van solarcooking.wikia: http://solarcooking.wikia.com/wiki/Solar_box_cooker_designs

Page 6: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Ook kwam er in ons onderzoek naar boven dat het verstandig was om een zwart blikje te gebruiken. Wij hebben er dus voor gekozen om een Coca cola Zero blikje te kopen en deze aan de bovenkant open te zagen.

Page 7: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

3. Doelstelling en onderzoeksvraagDe doelstelling voor de uit te voeren test is om aan de hand van de testresultaten, de berekeningen en simulaties conclusies te trekken. Het geheel wordt vastgelegd in een testrapport.

De onderzoeksvraag daarbij is of het mogelijk is om in de Nederlandse zomer een hoeveelheid water van 250 ml op te warmen met behulp van direct zonlicht? Welke temperatuur is dan haalbaar en hoelang duurt het om die temperatuur te bereiken?

Vanuit de opdrachtgever zijn er geen eisen gegeven waaraan de testopstelling moet voldoen. En zijn wij dus volledig vrij in het ontwerpen van onze eigen solar cooker.

Page 8: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

4. Testopstelling

Zoals al eerder aangegeven in het literatuuronderzoek hebben wij gekozen voor het box type. Hierbij hebben wij dus de wanden van piepschuim gemaakt om de warmte vast te houden. Aan de binnenkant hebben wij aluminiumfolie bevestigd op het piepschuim. Ook hebben wij de deksel op een hoek van 70 graden gezet, dit zodat de weerkaatsing van de zon precies op het blikje water komt te staan. Op de deksel hebben wij ook aluminiumfolie bevestigt om de zonnestralen te weerkaatsen. Ook hebben wij aan de bovenkant van de box een plexiglas plaat bevestigd. Dit zodat de warmte in de box blijft en niet kan ontsnappen.

In onderstaande afbeeldingen is het eindresultaat weergegeven.

Afbeelding 4.1: De testopstelling tijdens het testen

Afbeelding 4.2: De testopstelling binnen

Page 9: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

5. Berekeningen

Voor de berekeningen hebben we allereerst de gegevens over het weer nodig van de dag waarop we testen. Via de website van de KNMI hebben we de volgende gegevens verkregen.

YYYYMMDD = datum (YYYY=jaar,MM=maand,DD=dag); # HH = tijd# SQ = Duur van de zonneschijn (in 0.1 uren) per uurvak# Q = Globale straling (in J/cm2) per uurvak;

# STN,YYYYMMDD, HH, SQ, Q 344,20160908, 13, 10, 228 344,20160908, 14, 10, 199

We hebben de test uitgevoerd net na het middaguur, vanaf half 2 tot 3 uur. Om deze gegevens te kunnen gebruiken in berekeningen, moeten we eerst weten hoe groot het effectieve oppervlak van de doos zelf en de spiegel zijn.

Verwachtte energie

We zijn er achter gekomen dat de globale straling gemeten wordt op een horizontaal vlak, dus dat betekent dat we het oppervlak van de doos gewoon kunnen gebruiken, omdat die ook horizontaal stond:

Bdoos=40cm ; Ldoos=26 cm;

Adoos=Bdoos∗Ldoos=40∗26=1040 cm2

Gebaseerd op een bron gevonden op internet, hebben we ingeschat dat de zon onder een hoek van 50˚ graden stond. De spiegel zelf stond onder een hoek van 70˚ graden. Zodra de zonnestraling tegen de spiegel komt, wordt het onder een hoek van 20˚ graden ten opzichte van de spiegel weerkaatst. Dat betekent dat de zonnestraling onder een hoek van 90˚ graden met de bovenkant van de doos, de doos inkomt.

Nu kunnen we met behulp van de sinusfunctie het effectieve oppervlak van de spiegel berekenen:

hoek=20 ˚ ; S=35cm;

sin (hoek )=OS;O=sin (hoek )∗S;

O=sin (20 ˚ )∗35=12cm

Het effectieve oppervlak van de spiegel is dan de waarde van O maal de breedte van de spiegel dat wordt weerkaatst in de doos:

O=Leff spiegel=12cm ;B spiegel=40cm ;

A spiegel=Leff spiegel∗B spiegel=12∗40=479cm2

Page 10: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Nu we de oppervlaktes weten, kunnen we per uur berekenen hoeveel energie de spiegel weerkaatst naar de doos en hoeveel energie de doos zelf opneemt. Dat is simpelweg het vermenigvuldigen van het oppervlak met de globale straling. De resultaten zijn genoteerd in de tabel hieronder:

Tijd Globale straling (J/cm2) Energie doos (kJ) Energie spiegel (kJ) Totale energie (kJ)13:00 228 237 109 34614:00 199 207 95 302

Omdat we van tien over half twee tot 3 uur hebben gemeten, moeten we maar een derde van de totale energie van de tijd tussen 13:00 en 14:00 nemen. Dat is dan 115 kJ. Van 14:00 tot 15:00 hebben we de hele tijd gemeten, dus de energie die we hebben verzameld tijdens de test is:

Energi e totaalmeting=115+302=418kJ

Gemeten energie

Aan de hand van de resultaten van de test kunnen we bepalen hoeveel energie het water heeft opgenomen. We gebruiken de volgende formule:

Q=m∗c∗∆T

Om deze formule te kunnen oplossen, moeten we allereerst de massa m berekenen. Dat kunnen we doen aan de hand van de volgende formule:

m=ρ∗V

De waarde van de dichtheid ρ is te vinden in het boek van energieleer. Omdat de dichtheid van water verandert als de temperatuur verandert, gebruiken we de gemiddelde dichtheid. Die gemiddelde dichtheid is vergelijkbaar aan de dichtheid op de temperatuur van 43.3 graden. De dichtheid van de water ligt dan rond de 0.991 kg/dm3. Het volume weten we, want we hebben 250 ml opgewarmd. Dat is 0.25 dm3. Nu kunnen we de formule invullen:

m=ρ∗V=0.991∗0.25=0.24775kg

Nu moeten we de soortelijke warmte van water opzoeken. Net als bij de dichtheid, verandert ook de soortelijke warmte van water als de temperatuur verandert. Op dezelfde manier kunnen we c bepalen:

c=4.18 kJ /kgK

De ∆T weten we uit de metingen:

∆T=60.3−26.3=34 °C=34 ° K

Nu kunnen we de formule helemaal invullen:

Q=m∗c∗∆T=0.24775∗4.18∗34=35kJ

Page 11: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Uit deze berekeningen kunnen we berekenen wat het rendement is geweest van de doos. Zo kunnen we de energie die het bekertje water heeft opgenomen, vergelijken met de energie die in de doos gestraald is:

η=100%∗EbekerEdoos

=100%∗35418

=8.43%

Dit rendement kunnen we goed beredeneren aan de hand van ons ontwerp. We hebben een ontwerp, waarbij we een groot oppervlak hebben, waardoor warmte kan binnen komen, maar ook weer ontsnappen. Verder zorgt de grote inhoud van de doos ervoor dat er veel warmte in de lucht gaat zitten, in plaats van het bekertje water. Doordat de hele inhoud opgewarmd wordt, gaat er ook niet zoveel energie zitten in het bekertje, waardoor een rendement van 8.43% heel goed denkbaar is.

Energetisch schema

Het systeem van de solar cooker is gesloten. Er is geen sprake van toevoer of afvoer van massa. Er wordt alleen maar energie in de vorm van straling en warmte in gestopt. Daarbij komt er ook warmte vrij die aan de omgeving wordt afgegeven. Het systeem is schematisch weergegeven in het figuur hieronder.

Zonlicht

Verwarmd water

Energiebalans 90% 70% 25% Zonlicht

90% 70% Verwarmd water

Totaalrendement=0,9×0,7×0,25×0,9×0,7Totaalrendement=0,099225=10%

Reflecterend folie Plexiglas plaat

Aluminium blik

Inhoud doos

Water in het aluminium blik

Reflecterend folie Plexiglas plaat

Aluminium blik

Inhoud doos

Water in het aluminium blik

Page 12: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Simulink

Het geleverde simulink model hebben we ingeleverd met allerlei gegevens. De gegevens die we gebruikt hebben zijn hieronder te zien:

Voor de afdekplaat was het lastig om alle gegevens echt goed te kunnen vinden. De begintemperatuur hebben we natuurlijk zelf gemeten, dus die wisten we. De andere gegevens hebben we moeten opzoeken en moeten gissen.

Voor de absorber weten we de oppervlakte, want dat was de bodemplaat van onze doos. Ook de temperatuur was bekend. De andere gegevens hebben we moeten opzoeken.

Voor de lucht om het object weten we natuurlijk de begintemperatuur en de warmtecapaciteit hebben we moeten opzoeken.

Voor het object wisten we de oppervlakte en de begintemperatuur, maar moesten we wel even de warmtecapaciteit opzoeken.

Alle gegevens voor de reflector hebben we toch bepaalde waardes moeten gokken.

Page 13: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Voor ons werd het model onduidelijk bij de warmteoverdrachtscoëfficienten. Daarbij wisten we totaal niet wat we moesten invullen, dus hebben we de waardes laten staan die al waren ingevuld in het model.

Nadat we alle waardes hadden ingevuld, kwamen we uit op het onderstaande resultaat:

Als we kijken naar deze resultaten, kunnen we snel concluderen dat er ergens in het model iets is fout gegaan. De temperaturen voor de afdekplaat, het object en de lucht zijn enigszins mogelijk, maar vallen toch wel 20 graden hoger uit dan wat wij gemeten hebben. De verhouding tussen die temperaturen zijn echter wel reëel en acceptabel.

We denken alleen dat de temperatuur van de absorber veel te hoog uitvalt. We weten dit niet zeker, omdat we de temperatuur van de absorber niet hebben gemeten, maar het lijkt ons geen reële temperatuur.

Uit dit model kunnen we niet echt goede conclusies trekken, omdat we bepaalde gegevens missen.

Page 14: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

6. Testplan

De doos zetten we met zijn opening richting de zon. We vullen een bekertje met 250 ml water. We meten de temperatuur op dat moment en noteren dit als de starttemperatuur. De beker wordt met thermometer in de doos gezet en op dat moment wordt ook een timer

gestart. Om de 5 minuten wordt de temperatuur afgelezen en genoteerd. Zodra temperatuur een beetje gestabiliseerd is stoppen we met meten.

Page 15: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

7. Testresultaten

Hieronder zijn de testresultaten weergegeven in afbeelding 7.1. Van deze tabel is ook een grafiek gemaakt zoals te zien is op afbeelding 7.2

Afbeelding 7.1 Testresultaten weergegeven in een tabel

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

10

20

30

40

50

60

70

Tijd (min)

Tem

p (

)℃

Afbeelding 7.2 Grafiek op basis van de testresultaten uit afbeelding 7.1

In afbeelding 7.2 kunt u zien dat de temperatuur steeds langzamer ging stijgen. Uiteindelijk zal er maximumtemperatuur ontstaan. Wij verwachten op basis van onze berekeningen dat dit zal zijn rond de 70 graden Celsius.

Tijd (min) Temp (℃)0 26,35 31,110 35,515 38,320 40,825 43,930 46,335 49,240 5145 52,150 5455 5560 56,665 57,270 5875 5980 60,3

Page 16: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Uit de testresultaten blijkt dat de temperatuur steeds minder stijgt naarmate de test langer voortgezet wordt. Wij verwachten dat dit komt doordat het verschil tussen de warmte-energie binnen temperatuur in de solar cooker en de warmte-energie die door de zon de solar cooker in gaat. Aan het begin van de test is de warmte-energie in de doos nog heel laag, dus zal het eenvoudiger zijn om meer energie daaraan toe te voegen. De warmte-energie in de doos zal stijgen, hierdoor zal de doos minder energie opnemen, doordat het verschil kleiner wordt. Ook zal de solar cooker langzaam energie kwijtraken doordat hij niet 100 procent geïsoleerd is. Hierdoor zal de solar cooker niet in staat zijn alle energie die door de zon de doos binnenkomt op kunnen nemen en zal dus uiteindelijk op een stabiele temperatuur terecht komen. Op deze temperatuur is de energie die opgenomen wordt uit de zonnestralen gelijk aan de energie die aan de omgeving afgegeven wordt.

Afbeelding 7.3 Onze eindtemperatuur

Page 17: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

8. ConclusieUit onze berekening blijkt dat ons rendement 8,43% is, dit is relatief laag. Wij verwachten dat het grootste verlies zit in onze volume lucht in de box. Ook zitten er natuurlijk verliezen bij de reflectoor en de plexiglas plaat. Wij hadden ons rendementsverlies dus lager kunnen krijgen als wij een kleinere box hadden gemaakt. Zoals al eerder aangegeven waren wij er bij het ontwerpen vanuit gegaan dat er ook andere voorwerpen in de box moesten kunnen staan, terwijl de opdracht was om een blikje water op te warmen. Als wij het volume van de box dus kleiner hadden gemaakt was ook de temperatuur dus hoger geweest omdat het rendement dan ook hoger had gelegen.

Ook was het beter geweest als we de binnenkant van de box zwart hadden gemaakt. Dit omdat aluminiumfolie de zonnestralen weerkaatst en dus ook zonnestralen weer naar buiten kaatst. Hierdoor valt ons rendement dus ook lager uit. Een zwarte binnenkant had ervoor gezorgd dat de warmte behouden blijft in de box en de zonnestralen dus niet terug reflecteert. Hierdoor was de temperatuur van de lucht in onze box hoger uitgevallen en dus ook het bekertje met 250 mL als inhoud.

Met het simulinkmodel kwamen wij niet op een goede eindwaardes. Dit kwam omdat wij niet wisten wat wij bij het venster warmteoverdrachtcoëfficiënten als waarden moesten invullen, hierdoor kwamen wij gemiddeld 25 graden te hoog uit. De rest van de waardes konden wel goed ingevuld worden. Dus als de waardes van de warmteoverdrachtcoëfficiënten gegeven waren of eenvoudig te vinden waren op internet, dan waren wij hoogstwaarschijnlijk wel op een goede waarde uitgekomen met de simulatie van ons box type.

Page 18: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

9. Bijlagen

9A. individuele bronnenSander Overdevest

Bernard, R. (sd). The Reflective Open Box Solar Cooker. Opgehaald van http://solarcooking.org: http://solarcooking.org/plans/newpanel.htm

De Cookit. (2016, September 1). Opgehaald van solarcookingkozon: http://solarcookingkozon.nl/hoe-werkt-het/cookit/

De solar cooker; koken op zonnestralen. (2008). Opgehaald van onnepanelen-info: https://www.zonnepanelen-info.nl/zonnecollector//

Solar Cooker Werkgroep Sliedrecht. (2009). Opgehaald van solarcooker: http://www.solarcooker.nl

Solar box cooker designs. (2016, Maart 23). Opgehaald van solarcooking.wikia: http://solarcooking.wikia.com/wiki/Solar_box_cooker_designs

Quinn Roest

Build it solar. (2015). Solar cooking. Opgehaald van http://www.builditsolar.com/Projects/Cooking/cooking.htm

CantinaWest. (2015). Solar Cooker. Opgehaald van http://www.solarcooker-at-cantinawest.com/solarcooking-howitworks.html

Engineering for change. (2012). Solar cooker. Opgehaald van https://www.engineeringforchange.org/10-solar-cookers-that-work-at-night/

Zonnepanelen-info. (2016). De solar cooker. Opgehaald van https://www.zonnepanelen-info.nl/zonnecollector/solar-cooker/

Vincent Offereins

Regattieri, A., Piana, F., Bortolini, M., Gamberi, M., & Ferrari, E. (2016, januari 4). Innovative portable solar cooker using the packaging waste of humanitarian supplies. Opgehaald van sciencedirect: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115015828

Soria-Verdugo, A. (2015, oktober 21). Experimental analysis and simulation of the performance of a box-type solar cooker. Opgehaald van sciencedirect: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0973082615000940

Max van der Pol

ben1122. (sd). Best Solar Oven. Opgehaald van Instructables.com: http://www.instructables.com/id/Best-Solar-Oven/

Page 19: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

De solar cooker; koken op zonnestralen. (sd). Opgehaald van zonnepanelen-info.nl: https://www.zonnepanelen-info.nl/zonnecollector/solar-cooker/

Effectiveness of Solar Ovens. (sd). Opgehaald van sfgate.com: http://homeguides.sfgate.com/effectiveness-solar-ovens-79711.html

Solar Oven Comparisons Page. (sd). Opgehaald van solarcooker0at0cantinawest.com: http://www.solarcooker-at-cantinawest.com/solar_oven_comparisons.html

Wouter Groenen

Garg, H. (1987). Advances in Solar Energy. Opgehaald van Google Books: https://books.google.nl/books?id=Mp-CRcIEHgwC&pg=PA8&dq=solar+cooker&hl=nl&sa=X&ved=0ahUKEwjCmuzq_fjOAhVlBsAKHTQpBH4Q6AEIJjAB#v=onepage&q=solar%20cooker&f=false

L. Anderson, R. P. (1994). Cooking With Sunshine. Opgehaald van Google Books: https://books.google.nl/books?id=I_ueyjiFZzQC&pg=PR19&dq=solar+cooker&hl=nl&sa=X&ved=0ahUKEwjCmuzq_fjOAhVlBsAKHTQpBH4Q6AEIUDAG#v=onepage&q=solar%20cooker&f=false

Page 20: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

9B. Eigenconcepten:Sander Overdevest:

In bovenstaande ontwerp is gebruikt gemaakt van een doos van 320 x 460 x 420. Hierbij wordt de voorkant naar voren gehaald zoals weergegeven op de bouwtekening hierboven. De naar voren gehaalde voorkant wordt ondersteunt met houten latjes zodat deze op een hoek van 30 graden wordt vastgehouden. Ook is er een halve driehoek bevestigt aan de binnenkant waarop de zon weerkaats wordt. Als laatste is er op alle plekken waar de zon weerkaatst moet worden 1 mm dik aluminiumfolie bevestigt, boven op de bouwtekening wordt dit weergegeven met de grijze vlakken.

Page 21: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Quinn Roest:

Alle afmetingen zijn in mm.Het frame van mijn ontwerp van de solar cooker bestaat uit 5 houten latten. De afmetingen van de liggende latten zijn 2x ±500x32x50De afmeting van de staander is ±2000x32x50.De afmetingen van de 2 latten die bevestigd zijn aan de bovenkant van de staander zijn ±1000x32x50

De parabool is gemaakt van een paraplu, waarvan de binnenkant bekleed is met reflecterend folie. De diameter van de parabool is ±1000.

Aan de bovenkant van de staander hangt er een touw van ±1000 mm aan de binnenkant van de parabool waar het product hangt wat opgewarmd wordt.

Page 22: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Vincent Offereins:

Mijn ontwerp is een concept dat gebruik maakt van een heel aantal vlakken, met de bedoeling om zoveel mogelijk zonnestralen te concentreren op één punt. Bij dit ontwerp staan echter wat factoren vrij. Het ontwerp wordt namelijk opgebouwd uit twee kartonnen platen en twee houten latjes. Het ontwerp is te zien op de afbeelding hiernaast.

Het ontwerp wordt dus allereerst gemaakt met twee kartonnen platen, die gevouwen kunnen worden. De twee platen worden net op een ander manier gevouwen. Voordat deze platen gevouwen worden, worden ze bedekt met een laag van aluminiumfolie. De eerste plaat vormt de onderkant en de zijkant van de Solar Cooker en hebben de afmetingen die te zien zijn in het figuur hier linksonder en wordt gevouwen op de manier die te zien is op de afbeelding hier rechtsonder.

Voor de tweede kartonnen plaat gelden dezelfde afmetingen, maar deze wordt net iets ander gevouwen. Deze plaat vormt de achterkant en de zijkant van de Solar Cooker. De afmetingen zijn te zien in het figuur hier linksonder en de manier van vouwen is te zien in het figuur hier rechtsonder.

Page 23: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Het vouwen van deze kartonnen platen is in enige zin willekeurig. Elke hoek kan naar persoonlijke voorkeur bepaald worden, zolang het laatste vlak dat gevouwen wordt, loodrecht staat op het grotere vlak.

De twee gevouwen kartonnen platen worden aan elkaar gemonteerd door middel van plakband of tape. Hierdoor kan de Solar Cooker goed uit elkaar gehaald worden voor eventuele opslag, omdat de Solar Cooker in zijn geheel lastig is op te bergen.

De Solar Cooker wordt tenslotte nog verstevigd met twee houten latten aan de onderkant, die ervoor zorgen dat het bekertje water goed kan staan en dat de Solar Cooker goed kan staan op de grond.

Page 24: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Max van der Pol:

In mijn ontwerp heb ik gekeken naar het solar oven principe. Dit ontwerp bestaat uit twee kartonnen dozen, een grote doos van 300x200x100mm en een kleine doos van 240x160x10mm. Tussen deze dozen zit krantenpapier voor isolatie. Aan de grote doos is aluminiumfolie bevestigd aan een van de flappen van de doos en een paar latjes. Over de grote doos bevindt zich een glazen plaat om de warmte in de doos te houden. Aan de zijkant is een latje bevestigd aan de latjes van het aluminiumfolie om deze omhoog te laten staan.

Wouter Groenen:

Page 25: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Deze solar cooker is afgeleid van de solar oven. Het bestaat uit een houten frame wanden van piepschuim. Het piepschuim wat hiervoor is gebruikt is 2 centimeter dik. Door de dubbele laag zorgt dit voor een goede isolatie en zal de warmte veel minder snel ontsnappen. Grotendeels van het ontwerp bestaat uit materialen aanwezig waren. Het piepschuim en de scharnieren van de deksel zijn de enige koopdelen geweest.

Page 26: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

9C. Planning & Logboek

Page 27: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Individuele logboekNaam: Sander OverdevestInd. logboek Datum uren Taken

31-8-2016 1 Bronnen4-9-2016 1 3D Model5-9-2016 1 3D Model8-9-2016 1 Powerpoint

12-9-2016 1,5 Verslag15-9-2016 1 Reflectie verslag

Naam: WouterInd. logboek Datum uren Taken

1-9-2016 1,5Bronnen en ontwerp

7-9-2016 1 Bouwen12-9-2016 1 Bouwtekeningen16-9-2016 1 Bouwtekeningen

Naam: Quinn RoestInd. logboek Datum uren Uitgevoerde taken

29-8-2016 2 Bronnen gezocht en in APA gezet.2-9-2016 1,5 Bouwtekeningen 5-9-2016 2 Bouwtekeningen af. Logboek gemaakt.6-9-2016 1 Taakverdeling bijgewerkt9-9-2-16 1 Planning, logboek en taakverdeling

14-9-2016 1 Planning op papier af.15-9-2016 1,5 Schets en uitleg gemaakt. Eind evaluatie af.

Naam: Max

Page 28: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Ind. logboek Datum uren Taken

31-8-2016 1 Literatuur2-9-2016 1 Literatuur4-9-2016 1 Ontwerpen5-9-2016 1 Ontwerpen

14-9-2016 0.5 Verslag15-9-2016 2 Verslag

Naam: Vincent OffereinsInd. logboek Datum uren Taken

31-8-2016 1 Bronnen zoeken5-9-2016 2 3D-model maken

15-9-2016 1,5 Berekeningen verwerken in word, tekeningen uitwerken

TaakverdelingDatum: 29-8-2016

Wouter Bronnen zoeken en in APA.Max Bronnen zoeken en in APA.Vincent Bronnen zoeken en in APA.Sander Bronnen zoeken en in APA.Quinn Bronnen zoeken en in APA. Planning + taakverdeling opstellen.

Datum: 2-9-2016

Wouter Schets maken van eigen ontwerp.Max Schets maken van eigen ontwerp.Vincent Schets maken van eigen ontwerp.Sander Schets maken van eigen ontwerp.Quinn Schets maken van eigen ontwerp.

Datum: 6-9-2016

Wouter Definitieve ontwerp uitwerken.Max Starten opzet verslag.Vincent Starten opzet verslag.Sander Samenvoegen bronnen. Quinn Taakverdeling bijwerken.

Datum: 7-9-2016

Page 29: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Wouter Bouwen testopstelling. Piepschuim en scharnieren halen.

Piepschuim platen snijden.

Max Bouwen testopstelling. Aftekenen houten latjes.Vincent Verder met verslag. Sander Bouwen testopstelling. Piepschuim en

scharnieren halen.Quinn Bouwen testopstelling. Aftekenen houten latjes. Piepschuim platen

snijden.

Datum: 8-9-2016

Wouter Testen testopstelling. Max Testen testopstelling.Vincent Testplan maken. Testen testopstelling.Sander Testen testopstelling.Quinn Testen testopstelling.

Datum: 9-9-2016

Wouter Meet resultaten in een grafiek zetten.Max Meet resultaten in een grafiek zetten.Vincent Presentatie maken.Sander Presentatie maken.Quinn Planning, logboek en taakverdeling.

Datum: 14-9-2016

Wouter Bronnen in APA.Max Verder met berekeningen.Vincent Verder met berekeningen.Sander Verder met verslag.Quinn Planning en Logboek netjes verwerken.

Datum: 16-9-2016

Wouter SimulerenMax Energiebalans en energetisch schemaVincent BerekeningenSander Verslag samenvoegen. BerekeningenQuinn Energiebalans en energetisch schema

Page 30: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

9D. Individueel reflectieverslag

Sander Overdevest:

Het project Solar cooker vond ik een goede startup voor het begin van het nieuwe jaar. Door de zomervakantie had ik 2 maanden niet gewerkt met inventor, literatuuronderzoek, bouwen in de werkplaats, etc. Door dit project kwam je er weer goed in voor de volgende leertaak fase. Ook heb ik veel geleerd, zo is het nodig om je warmte vast te houden in je box om het water een hogere temperatuur te laten bereiken. Dit had ik bij mijn eigen ontwerp niet, achteraf was dat dus wel noodzaak. Dit was dus één van de leerpunten die ik opgepikt heb tijdens dit project. Ook is het belangrijk om zoveel mogelijk zonlicht in je box te krijgen om een hogere temperatuur te bereiken.

Mijn rol in de groep beviel mij wel. Ik was degene samen met Wouter die de leiding nam in de groep. Wouter nam vooral de leiding tijdens het bouwen en ik tijdens het ontwerpen en het uiteindelijke testrapport. Ik zorgde er onder andere voor dat we bij elkaar kwamen op verschillende datums. Ook zei ik wat iedereen voor de volgende meeting af moest hebben en wat ik daarvan verwachte. Als er groepsleden te laat kwamen of hun werk niet af hadden dan liet ik dit maar gaan omdat ik dacht dat het toch maar een startup project was. Achteraf had ik op deze momenten toch harder moeten optreden aangezien wij hier wel studiepunten mee kunnen verdienen.

Uiteindelijk ben ik zeer tevreden over het eindresultaat. Vooraf zei ik dat ik blij zou zijn als we de 60 graden zouden halen en die hebben we behaald. Wel had de temperatuur hoger kunnen uitvallen als wij het luchtvolume in de box kleiner hadden gemaakt. Tijdens het ontwerpen hadden wij vooral in onze gedachten dat er ook andere voorwerpen dan alleen een blikje water in de box moet kunnen staan. Het koste nu veel warmte om de lucht in de box op te warmen. Wij hadden dus de box minder breed en minder hoog moeten maken.

Quinn Roest:

Het Solar cooker project was als begin project toch nog best wel lastig. Het is wel een goed begin van het jaar, omdat ik al een tijdje niet met schooldingen bezig ben geweest.

Bij dit project was ik zowel op de achtergrond als wat vaker te horen in de groep. Ik vind dat ik daar steeds sterker in word, in vergelijking met vorig jaar, waar ik vaker meer op de achtergrond was. Waar ik ook sterker in ben geworden bij dit project is plannen. Ik kan, in mijn ogen, beter dan vorig jaar plannen.

Ook heb ik meer geleerd over het concept van de solar cooker hoe het precies werkt en wat de functies zijn. Samen ben ik met mijn groepsleden hier goed mee bezig geweest, en vind ik persoonlijk dat we een goed resultaat hebben geleverd. Als er iets aan de hand was, dan hebben we dit op een professionele wijze aangepakt. Wat wel beter had mogelijk gaan is de manier van werken. Als er mensen te laat waren, dan lieten we dat meestal wel gaan, want het was toch een start project. Achteraf had dat wat harder aangepakt mogen worden, want het is toch wel een project voor studiepunten.

Al met al vind ik dit een geslaagd project met wat minpunten, maar vooral pluspunten.

Page 31: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Vincent Offereins:

Ik vind het begin van het jaar met het Solar Cooker project wel handig. Je wordt aan het begin van het nieuwe jaar weer blootgesteld aan alle aspecten die er komen kijken bij het uitvoeren van een project. Daarbij wordt alles eerst in het klein behandeld, zodat we bij het grotere project weer goed weten hoe we aan de slag moeten.

Toch heb ik het idee dat het project net iets te klein was, om echt een goed idee te krijgen van een project. Op zo een korte termijn is het gevaar dat je wat aanpapt en dat je bepaalde zaken die je van tevoren zou moeten uitvoeren, pas later uitvoert. Op die manier wordt het een beetje chaotisch en is het lastig om een overzichtelijk project uit te voeren.

Ik vond de samenwerking met mijn groepje heel fijn. Ze zijn heel flexibel in het maken van afspraken. Zowel als het gaat om het verdelen van taken als het afspreken op een bepaalde plek op een bepaalde tijd.

Ik heb geprobeerd zelf ook een even grote bijdrage te leveren als de rest van mijn groep. Ik denk dat dat goed gelukt is en dat ik mij ook goed aan de afspraken hebben gehouden die we hadden gemaakt. Daarbij heb ik geprobeerd in de gaten te houden dat we bepaalde zaken wel op tijd af zouden hebben. Verder heb ik binnen de groep niet echt de leiding op me genomen, maar ik heb mezelf ook niet op de achtergrond gehouden. Ik ben begonnen met de opzet van het verslag en heb daarbij duidelijk gemaakt welke zaken we nog moesten behandelen.

Uiteindelijk vind ik dat het wel een leuk project was, waarbij we weer langzaamaan in contact werden gebracht met het werken in een projectgroep aan een project. Het resultaat van ons project was een mooie Solar Cooker, die niet echt heel goed presteerde, maar in ieder geval wel zijn taak vervulde.

Wouter Groenen:

Het was een relatief makkelijk en kort project om mee te beginnen. Hierdoor werd iedereen er weer aan herinnert hoe het moet verlopen en vind ik dit een goed opstapje naar het volgende project.

Het proces van het ontwerpen, bouwen, testen en evalueren van onze Solar Cooker is naar mijn idee heel soepel verlopen. Door een strakke planning zijn we snel begonnen met bouwen en testen. Dit resulteerde in dat we nog een hele week over hadden voor het verslag.

Ik heb de sfeer in het groepje ervaren als zeer prettig. Alles werd goed besproken en er werden duidelijke afspraken gemaakt. Niet iedereen was altijd op tijd, maar door de ruim ingeplande tijd was dit niet echt een probleem. Daarnaast deed iedereen wat hij moest en hebben wij dit project tot een goed einde kunnen brengen.

Page 32: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

Max van der Pol:

Dit project was een leuk klein project om het jaar mee te beginnen. Je kwam zo meteen weer in de routine van projecten, planningen maken, vergaderen, ontwerpen, testen en analyseren. Het was ook leuk dat je nu in twee weken al resultaat had van het onderzoek en ontwerpen dat je gedaan had. In deze week heb ik vooral weer gemerkt hoe belangrijk het literatuuronderzoek voorafgaand aan het ontwerpen is. Het is daar goed te vinden wat voor resultaten je kan verwachten en daarop kan je besluiten wat voor ontwerp je voor zal gaan.

Binnen de groep was ik tijdens dit project een beetje de waarschuwer. Ik controleerde vaak de dingen die gedaan waren en beslissingen die genomen waren en controleerde of er rekening gehouden was met dingen die je snel over het hoofd ziet. Aan de andere kant vond ik het wel vervelend dat we nu al zo snel met een project begonnen, omdat ik de heel veel tijd aan mijn studentenvereniging kwijt was en dus geen vrijetijd overhield.

Het project was wel goed verlopen, we hebben meerdere malen met elkaar vergaderd over wat er gedaan moest worden en wie dit ging doen. De algemene communicatie was ook goed, iedereen was ook goed bereikbaar als er snel contact gezocht moest worden. We hadden elke week een planning met wat er aan het eind van de week af moest zijn, dit had iedereen dan ook af. We hadden iets meer literatuuronderzoek kunnen doen om met wat meer verschillende ontwerpen te komen, die misschien wel beter gewerkt hadden. We hadden ook beter na kunnen denken over de uitvoering van het ontwerp qua grootte, we hadden nu een hele grote doos, waardoor er veel oppervlakte was voor de warmte om te ontsnappen en er veel lucht was die ook opgewarmd moest worden.

Page 33: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar
Page 34: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar

9E. Bouwtekening definitieve ontwerp

Page 35: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar
Page 36: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar
Page 37: Solar cooker - Sander Overdevest - Homesanderoverdevest.weebly.com/.../verslag_solar_cooker.docx  · Web view2018. 9. 2. · Solar cooker. Koken met de zon. 7-9-2016. 7-9-2016. Solar