یکی از دلایل استفاده بسیار کم از اجاق های خورشیدی، زمان بسیار زیاد گرم کردن مواد و در نتیجه بازده پایین آن است. در نتیجه در سال های اخیر راه های زیادی برای افزایش بازده این اجاق ها پیشنهاد شده است. یکی از این راه ها استفاده از یک انرژی کمکی در کنار انرژی خورشیدی است که بتواند با صرف هزینه پایین، بازده این نوع اجاق ها را تا حد قابل قبولی بالا ببرد. در این مقاله اثر استفاده از انرژی الکتریکی در کنار انرژی خورشیدی بررسی شده است. برای مقایسه عملکرد اجاق خورشیدی ساده و اجاق هیبریدی (خورشیدی- الکتریکی)، دو اجاق خورشیدی دو منظره کاملا مشابه ساخته شده است. در طول آزمایش ها یکی از اجاق ها در معرض انرژی خورشیدی و اجاق دیگر علاوه بر قرار گرفتن در معرض انرژی خورشیدی از طریق یک هیتر برقی با توان اسمی 1000 وات، در معرض انرزی الکتریکی نیز قرار گرفت. در این مقاله با تغییر ولتاژ ورودی به هیتر برقی به وسیله یک واریاک و در نتیجه تغییر توان ورودی، تغییرات دمای 5/1 لیتر آب به ازای توان های مختلف اندازه گیری شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهد که در صورت اعمال توان الکتریکی 74 وات زمان جوش آمدن 5/1 لیتر آب 18 درصد نسبت به اجاق خورشیدی کاهش می یابد. در صورت اعمال توان الکتریکی 206 وات، این زمان 29 درصد و به ازای توان الکتریکی 465 وات، این زمان 62 درصد کاهش می یابد. در صورت اعمال توان الکتریکی 465 وات زمان جوش آمدن آب در اجاق هیبریدی به 35 دقیقه می رسد که می تواند زمان مناسبی برای مصارف خانگی باشد. در این مقاله علاوه بر بررسی آزمایشات تجربی بر روی اجاق هیبریدی به ازای توان های ورودی مختلف یک رابطه ریاضی برای به دست آوردن زمان تغییرات دما در اجاق های هیبریدی ارائه شده است. در این رابطه اثر تمامی عوامل از جمله توان ورودی، تابش خورشید و ... لحاظ شده است. ساخت اجاق های خورشیدی و انجام آزمایش های این مقاله در پژوهشکده علوم و صنایع غذایی واقع در مشهد با طول و عرض جغرافیایی 54 و 36 درجه و ارتفاع 985 متر از سطح دریا طراحی و اجرا شده است.

کلمات کلیدی