تحسين كفاءة تشغيل الطباخ الشمسي

Abstract

الطباخ الشمسي الصندوقي هو جهاز حراري يُستخدم لطهي الطعام باستخدام الطاقة الشمسية فقط، حيث يعتمد على تصميم معزول يُركّز أشعة الشمس داخل صندوق مغلق، مما يسمح بتوليد حرارة كافية للطهي بطريقة آمنة، اقتصادية، وصديقة للبيئة. في هذه الدراسة ركزنا من خلالها على تحسين أداء الطباخ الشمسي الصندوقي باستخدام مواد خازنة للحرارة، وهي الرمل والحجارة، بهدف زيادة كفاءته.تم تنفيذ التجارب في جامعة قاصدي مرباح ورقلة، بكلية المحروقات والطاقات المتجددة وعلوم الأرض والكون، وذلك على مستوى القطب الجامعي رقم ) 3(. في أيام مشمسة من الساعة العاشرة صباحًا إلى الخامسة مساءً، حيث قمنا بالمقارنة بين طباخ شمسي صندوقي عادي والآخر محسن بوضع طبقة من الرمل والحجارة.وأظهرت النتائج أن الطباخ المحسن تفوق على العادي؛ إذ بلغت حرارة الماء 107.5°C بالرمل و 105.7°C بالحجارة، مقابل 100.7°C في الطباخ العادي. كما احتفظ بالحرارة حتى 96.1°C و 91.4°C عند الساعة 17:00 ، مقارنة ب 73.6°C. وارتفعت الكفاءة الحرارية من 10.47 % إلى 14.45 %. كما أكدت المحاكاة العددية باستخدام MATLAB صحة النتائج، قد أظهرت تقاربًا جيدًا مع البيانات التجريبية، مما يدعم إمكانية الاعتماد على النمذجة في تصميم وتحسين هذه الأنظمة .ومن خلال هده نتائج ان إدماج مواد طبيعية مثل الرمل والحجارة داخل الطباخ الشمسي الصندوقي يُعد تحسينًا بسيطًا لكنه فعّال، حيث ساهم بشكل ملحوظ في رفع الكفاءة الحرارية، تسريع عملية الطهي، وإطالة زمن الاحتفاظ بالحرارة، مما يجعله خيارًا عمليًا ومناسبًا بشكل خاص للمناطق الفقيرة أو المعزولة التي تحتاج إلى حلول طاقوية مستدامة.