梁聲棋 楊宇
喜歡自駕游的朋友免不了會為旅程安排自助燒烤,家人、朋友圍在一起燒烤,有說有笑,增進感情。在野外燒烤,總會準備一些生鮮食品,但如果自駕游的地點很遠,生鮮食品放在車里很快就會變質。一般的便攜式燒烤架一次能烤制的食品有限,如果再準備一個電烤箱更能滿足聚會需求。
基于這兩個想法,我和楊宇同學決定制作兩個能讓喜歡自駕游的朋友眼前一亮的新東西——太陽能微型冰柜及燒烤箱。
想要將太陽能轉換成電能,必須使用太陽能接收板,當太陽光照在半導體P-N結上時,會形成新的空穴-電子對,在P-N結電場的作用下,空穴由N區流向P區,電子由P區流向N區,接通電路后就形成電流。
有了能源保證后,我們首先制作的是電烤箱,它的外殼看起來就是很普通的玻璃箱子,它的特別之處在于用太陽能發電。我們把太陽能轉化為電能,并把電能存儲于蓄電瓶中,使用時只需將電輸出至鋁板底部安裝的加熱片,通過加熱傳導到鋁合板的烤盤。一個簡易的烤箱就完成了!
為了安全,我們在烤箱底部安裝了防熱傳遞和防火的石棉層。為提高燒烤效率,我們采用了雙層真空封閉鋼化玻璃以防止熱量流失,且能隨時觀察箱內食物狀況。另外,我們還設計了可拆卸清洗的托盤。
有了電燒烤箱,我們再來動手制作制冰柜,為讓食物保鮮,在駕駛途中,我們就可以將太陽能轉化電能,利用半導體材質的pelticer效應,也就是當直流電通過兩種不同的半導體材料串聯成的電偶時,電偶兩端分別吸收熱量和放出熱量,實現制冷目的。這是一種產生負熱阻的制冷技術,特點是無運動部件,可靠性也較高。通過太陽電池進行光電轉換來實現冰柜的冷藏功能,最終達到儲存食物的目的。
烤箱需要的蓄電池可以放置于車頂,當太陽能電池板吸收太陽光轉化為電時,能及時儲存入蓄電池中,燒烤時,也別忘了讓太陽能電池板持續工作,這樣能在釋放電能的同時吸收太陽能,以延緩電量的耗損。
(本作品獲得2015年南寧市青少年科技創新大賽一等獎 指導老師:蒙秋雁 滕志剛 農東昕)