太阳能烤炉的研究与设计
太阳能烤炉的研究与设计[20191213092841]
摘 要
本文自主设计了太阳能烤箱，该设备是对太阳能光热，太阳能光电，单片机定时原理，遥控技术，光照显示控制的综合利用。该设备主要由太阳能电池板，真空集热管，内部容器组件，电机，遥控设备，单片机定时设备，烤网支架组件等构成。
太阳能烤箱主要是通过光热原理,将太阳辐射的能量聚集在真空管中，利用管中高温对食物进行烹饪。由于真空集热管在日照时正常静止放置下只有上半部分向阳，无法在烤制中均匀接收太阳辐射，所以设计中加入了电机，并利用单晶硅太阳能电池板去给电机供电，使得真空集热管能在烤制食物时产生360度旋转。本设计还制作了根据日照强度去控制烤制时间的定时器定时，及安装了遥控设备控制电路断开与启动。
本文详细对各设备原理，以及自主改进智能单片机定时设备，以及测验结果的原理介绍，给出了大量原理图、设计图与程序。此设备前景可观，市场巨大，性价比较高，可行性较强。
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关键字:太阳能光热利用；太阳能光电；真空集热管；单片机定时
目 录
第一章 绪论 1
1.1太阳能利用发展史 1
1.2 太阳能烹饪发展史 3
1.3 太阳能烧烤的现状 4
第二章 集热式太阳能烤炉方案设计 6
2.1 太阳能光热技术 6
2.1.1太阳能光热技术的原理 6
2.1.2太阳能光热技术的运用 6
2.2 太阳能烤炉方案选择 7
第三章 太阳能烤炉详细设计 9
3.1 真空集热管烹饪食物的原理 9
3.1.1 蒸煮 9
3.1.2 烘烤 10
3.1.3 煎炒 10
3.2 真空集热管的选择 10
3.2.1 真空管基本简介 10
3.2.2 全玻璃真空管烹饪食物优点 12
3.2.3真空管参数选择 13
3.3附属电路设计 13
3.3.1 太阳能电池板运用 13
a. 电池板运用分析 13
b.太阳能电池板工作原理 14
3.3.2温显定时控制器设计 15
3.3.2.1 温显定时器功能 15
3.3.2.2温度感应模块 17
3.3.2.3蜂鸣器模块 20
3.3.2.4温度显示模块 21
3.3.2.5定时设置模块 22
3.3.2.6总体模块 23
3.3.2.6软件设计 24
第四章 烤炉调试测验与实验 28
第五章 总结 30
参考文献 32
附录 34
外文翻译： 49
中文翻译： 52
第一章 绪论
1.1太阳能利用发展史
人类对太阳能的利用有着悠久的历史，早在古代中国人们就学会了用太阳来晒海盐，用多面镜子来聚光干燥农副产品，这就是太阳能的热学简单应用。随着近代能源的紧缺，作为一种可再生能源，人们对太阳能的利用走上了科技化、高效化的研究道路。太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用.
1891年，美国的肯普发明了世界上第一台太阳能热水器，命名为“顶峰”，
它的基本构造是，在一个白松木盆内放置四个涂黑的铁桶，桶与桶之间用管道相
连，顶部盖有玻璃板，向南倾斜安装在屋顶上。水桶下面设有冷水进口，上面设
有热水出口。用热水时，打开室内冷水阀，流入桶内的冷水将热水从该桶的上出
水口顶出。这已具备现代太阳能热水器的设计思想雏形。
20世纪是世界太阳能利用事业进入现代科学技术研究的基础发展阶段，取
得了不少技术上的突破和长足的进步。20世纪上半叶，1901年，在男帕萨迪纳
建造了一台4.5马力的太阳能蒸汽机，采用盘式聚光集热器。1902年开始，又
利用槽型抛物面聚光器，将阳光聚集在集热管上，产生蒸汽驱动蒸汽机。1913
年，美国人贝利发明了防冻太阳能热水器。它由两个独立的集热器循环系统，储
水箱和供水系统组成，集热器的管路与储水箱盘管相连。使用酒精混合物的防冻
液和水作传热工质，分别在集热器和储水箱中循环。随后的几十年间，直至第二
次世界大战结束，由于廉价矿物燃料的大量开采利用，太阳能的开发利用则少有
进展，几乎停滞了30年，太阳能的利用也大都集中在太阳能蒸汽机和早期简易
的太阳能热水器。其特点是技术水平低，应用领域十分局限，规模很小，进展缓
慢。20世纪下半叶，第二次世界大战结束后，众多具有远见卓识之士，注意到
石油和天然气等宝贵资源日益减少，大声呼吁社会重视新能源的研究与开发，从
而推动了太阳能利用的现代科学技术研究的逐步恢复和发展，20世纪50年代，
取得了两项重大的突破性进展：1.1954年，美国贝尔实验室研制成功实用晶体
太阳能电池，为人类进行太阳能光伏发电的大规模应用奠定了坚实的物质基础。
2.1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳能热科学会议上提出选择性涂层的
基础理论，并研制成功黑镍等选择性吸收涂层，为研制高温高效太阳能集热器开
创了成功的技术基础。
1952年，法国在比利牛斯山建成了一座功率为50KW的巨型太阳炉。1958年，硅太阳能电池首次在外层空间应用，装备在美国先锋1号卫星上。1960年，在美国建成由平板集热器供热的氨水吸收式制冷空调系统。1961年，世界上第一台带有石英窗口的太阳能斯特林发动机问世。
与此同时，人们将强了对太阳能利用的基础理论和基础材料的研究，大力推进硅太阳能电池以及其他各种化合物太阳能电池的研究开发，并取得了一些重大突破，建成了一批实验性太阳房，开始对各种形式的太阳房热动力发电系统进行实验研究。1965—1973年，太阳能利用的研究开发又处于一个低谷期。其主要原因是，由于太阳能利用自身存在的一些特点，如技术开发周期长、投资大，经济上一时很难与常规能源相竞争，以致得不到社会公众、企业和政府的重视与支持。
1973年，产生世界“石油危机”，客观上使人们重新认识和评估能源战略。
世界石油和天然气资源日趋枯竭，分布不均，为了长治久安地维持人类社会的延
续，在能源战略上必须彻底改变主要依靠常规能源的供能结构，逐步并有效地向
主要依靠可再生能源过渡。由此全球又一次掀起大力开发利用太阳能的热潮，起
步最快的是日本。1974年，日本政府制定了“阳光计划”，其研究开发项目包括
太阳房、太阳能工业热利用、太阳能日动力发电、太阳能电池及其光伏发电系统
等。为实施这一计划，日本政府和企业相继投入了大量的人力和物力，并取得长
足的进展。
可以这样说，1973—1980年是太阳能利用技术的研究和开发工作处于前所未有的大发展时期。从技术上看它具有以下的特点：1.技术研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得了一些优秀的成果，如真快集热管、复合抛物面聚光器（CPC）、非晶硅太阳能电池、太阳能热动力发电和光解水制氢等。2.太阳能热水器和晶体硅太阳能电池等产品开始商业化，初步建立起太阳能产业。进入20世
纪80年代，由于世界石油价格大幅回落，太阳能产品的性价比仍然很难与常规
能源产品相竞争，以致太阳能利用的研究开发工作又进入一个新的低谷。
20世纪90年代，人们开始注意到，由于大量燃烧矿物燃料，造成了全球性的环境污染、生态破坏和气候变暖，以致对人类的生存和发展构成威胁。人类为了自身的利益，必须大力开发可再生能源技术，将太阳能利用和环境保护紧密结合在一起，于是太阳能利用的研究开发工作又走入低谷。
21世纪食人魔大力开发利用可再生能源的时代，太阳能利用目标方向是：1.开发太阳能利用的高精尖技术，如空间太阳能光伏发电技术、太阳能热动力发电技术等。2.提高太阳能产品的性价比，最终可与常规能源产品相竞争。3.太阳能产品全面进入大规模产业化开发、生产与利用。
回顾整个20世纪，太阳能的开发利用的道路极不平坦，时冷时热。究其原因，主要是由于太阳能自身存在的特点，使得其开发利用的难度很大，产品的性价比不易与常规能源产品相竞争。当然，常规能源供应状况、战争与政治因素也是重要的影响方面。尽管如此，从总体上看，应该说20世纪在太阳能科学和利用技术上取得了巨大的进步，为今后人类寻找永久能源奠定了坚实的理论与实践的物质基础。
1.2 太阳能烹饪发展史
太阳能烹饪的发展起步比较晚。1989年，倡导太阳能烹调的太阳能基金会
创立，此前有15位家庭主妇出席了由哥斯达黎加国家委员会举办的太阳能利用研
讨会，构想出了利用装置将太阳能的巨大辐射能汇聚起来用于烹饪食物。目前国
外流行的太阳能烹饪厨具原理主要利用反射聚光式、菲涅尔透镜聚光式两种，它们都是利用太阳辐射，通过聚光、传热、储热等方式进行炊事烹饪食物的装置。
反射聚光式原理是将较大面积的阳光聚焦到锅底，使温度升到较高的程度，
以满足烹饪要求。这种太阳能烹饪方法的关键部件是聚光镜，不仅有镜面材料
选择，还有几何形状的设计。最普通的反光镜为镀银或镀铝玻璃镜，也有铝抛光
镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。烹饪的镜面设计，大都采用旋转抛物面的聚光原理。
在数学上若抛物线绕主轴旋转一周，所得的面，即称为“旋转抛物面”。若有一
束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到定
点的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。作为太阳灶使用，要求在锅底形
成一个焦面，才能达到加热的目的。换言之，它并不要求严格地将阳光聚集到一
个点上，而是要求一定的焦面。确定了焦面之后，我们就不难研究聚光器的聚光
比，它是决定聚光式烹饪的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得：K=采光面积/焦面面积。采光面积是指太阳烹饪产品在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。根据我国已经推广太阳灶的经验，设计一个500～700瓦功率的聚光式太阳灶，通常采光面积约为1．5～2.0平方米。个别大型蒸汽太阳灶也是聚光式太阳灶，但其采光面积较大，有的要在5平方米以上。
聚光式太阳烹饪器材除采用旋转抛物面反射镜外，还有将抛物面分割成若干
段的反射镜，光学上称之为菲涅耳镜，采用菲涅尔透镜的原理是将入射的太阳辐
射聚集在某一较小的区域，此区域称之为焦区或焦斑，直径大约为15~30厘米，
温度可达400°C以上，可以满足烧炒、蒸煮、烤等多种烹调的需求。采用菲涅
尔透镜聚光原理的透镜，透镜形状的三角形的角度差别，其反射光都聚集在储热
器处，此处温度很高，用以进行各种炊事操作。
日前，在我国，皇明太阳能正式发布了全新家庭级气候改善产品太阳煲烤
炫系列。皇明集团董事长黄鸣表示，这将会是目前满目疮痍的太阳能产业的一个
新起点，也是皇明战略转型落地的第一步。“告别烟火烹饪，全球太阳能美食时
代将要到来。”日前，黄鸣在太阳谷发布“太阳美食产业路线图”时宣告这一消
息。并再次强调现在的太阳能产业已经烂透了，呼吁同行一起加入气候产业阵营，
推动太阳能产业战略转型。
1.3 太阳能烧烤的现状
在利用太阳能原理去烤制食物这块上，在德国已经生产出利用菲涅尔透镜原理设计出烤箱去烤制食物（如图1.1）。菲涅尔透镜的原理烤制食物是基于菲涅尔波带片，菲涅尔波带片具有类似透镜的作用，它可以使入射光汇聚起来，产生极大的光强。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。可以看出其烤制食物的基本运用于其能将光线集中到某处，类似于放大镜的原理产生热量，再加入锡箔纸保温，铝制器皿容器安装去对食物烤制。
在我国东北地区，由于资源以及交通经济等原因，人们也思考制作出利用光能聚集的能量去烤制食物的太阳能烤箱（如图1.2），并得到了许多民众的大量使用。
图1.1菲涅尔原理烤箱 图1.2黑体简易聚光镜烤箱
第二章 集热式太阳能烤炉方案设计
摘 要
本文自主设计了太阳能烤箱，该设备是对太阳能光热，太阳能光电，单片机定时原理，遥控技术，光照显示控制的综合利用。该设备主要由太阳能电池板，真空集热管，内部容器组件，电机，遥控设备，单片机定时设备，烤网支架组件等构成。
太阳能烤箱主要是通过光热原理,将太阳辐射的能量聚集在真空管中，利用管中高温对食物进行烹饪。由于真空集热管在日照时正常静止放置下只有上半部分向阳，无法在烤制中均匀接收太阳辐射，所以设计中加入了电机，并利用单晶硅太阳能电池板去给电机供电，使得真空集热管能在烤制食物时产生360度旋转。本设计还制作了根据日照强度去控制烤制时间的定时器定时，及安装了遥控设备控制电路断开与启动。
本文详细对各设备原理，以及自主改进智能单片机定时设备，以及测验结果的原理介绍，给出了大量原理图、设计图与程序。此设备前景可观，市场巨大，性价比较高，可行性较强。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:太阳能光热利用；太阳能光电；真空集热管；单片机定时
目 录
第一章 绪论 1
1.1太阳能利用发展史 1
1.2 太阳能烹饪发展史 3
1.3 太阳能烧烤的现状 4
第二章 集热式太阳能烤炉方案设计 6
2.1 太阳能光热技术 6
2.1.1太阳能光热技术的原理 6
2.1.2太阳能光热技术的运用 6
2.2 太阳能烤炉方案选择 7
第三章 太阳能烤炉详细设计 9
3.1 真空集热管烹饪食物的原理 9
3.1.1 蒸煮 9
3.1.2 烘烤 10
3.1.3 煎炒 10
3.2 真空集热管的选择 10
3.2.1 真空管基本简介 10
3.2.2 全玻璃真空管烹饪食物优点 12
3.2.3真空管参数选择 13
3.3附属电路设计 13
3.3.1 太阳能电池板运用 13
a. 电池板运用分析 13
b.太阳能电池板工作原理 14
3.3.2温显定时控制器设计 15
3.3.2.1 温显定时器功能 15
3.3.2.2温度感应模块 17
3.3.2.3蜂鸣器模块 20
3.3.2.4温度显示模块 21
3.3.2.5定时设置模块 22
3.3.2.6总体模块 23
3.3.2.6软件设计 24
第四章 烤炉调试测验与实验 28
第五章 总结 30
参考文献 32
附录 34
外文翻译： 49
中文翻译： 52
第一章 绪论
1.1太阳能利用发展史
人类对太阳能的利用有着悠久的历史，早在古代中国人们就学会了用太阳来晒海盐，用多面镜子来聚光干燥农副产品，这就是太阳能的热学简单应用。随着近代能源的紧缺，作为一种可再生能源，人们对太阳能的利用走上了科技化、高效化的研究道路。太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用.
1891年，美国的肯普发明了世界上第一台太阳能热水器，命名为“顶峰”，
它的基本构造是，在一个白松木盆内放置四个涂黑的铁桶，桶与桶之间用管道相
连，顶部盖有玻璃板，向南倾斜安装在屋顶上。水桶下面设有冷水进口，上面设
有热水出口。用热水时，打开室内冷水阀，流入桶内的冷水将热水从该桶的上出
水口顶出。这已具备现代太阳能热水器的设计思想雏形。
20世纪是世界太阳能利用事业进入现代科学技术研究的基础发展阶段，取
得了不少技术上的突破和长足的进步。20世纪上半叶，1901年，在男帕萨迪纳
建造了一台4.5马力的太阳能蒸汽机，采用盘式聚光集热器。1902年开始，又
利用槽型抛物面聚光器，将阳光聚集在集热管上，产生蒸汽驱动蒸汽机。1913
年，美国人贝利发明了防冻太阳能热水器。它由两个独立的集热器循环系统，储
水箱和供水系统组成，集热器的管路与储水箱盘管相连。使用酒精混合物的防冻
液和水作传热工质，分别在集热器和储水箱中循环。随后的几十年间，直至第二
次世界大战结束，由于廉价矿物燃料的大量开采利用，太阳能的开发利用则少有
进展，几乎停滞了30年，太阳能的利用也大都集中在太阳能蒸汽机和早期简易
的太阳能热水器。其特点是技术水平低，应用领域十分局限，规模很小，进展缓
慢。20世纪下半叶，第二次世界大战结束后，众多具有远见卓识之士，注意到
石油和天然气等宝贵资源日益减少，大声呼吁社会重视新能源的研究与开发，从
而推动了太阳能利用的现代科学技术研究的逐步恢复和发展，20世纪50年代，
取得了两项重大的突破性进展：1.1954年，美国贝尔实验室研制成功实用晶体
太阳能电池，为人类进行太阳能光伏发电的大规模应用奠定了坚实的物质基础。
2.1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳能热科学会议上提出选择性涂层的
基础理论，并研制成功黑镍等选择性吸收涂层，为研制高温高效太阳能集热器开
创了成功的技术基础。
1952年，法国在比利牛斯山建成了一座功率为50KW的巨型太阳炉。1958年，硅太阳能电池首次在外层空间应用，装备在美国先锋1号卫星上。1960年，在美国建成由平板集热器供热的氨水吸收式制冷空调系统。1961年，世界上第一台带有石英窗口的太阳能斯特林发动机问世。
与此同时，人们将强了对太阳能利用的基础理论和基础材料的研究，大力推进硅太阳能电池以及其他各种化合物太阳能电池的研究开发，并取得了一些重大突破，建成了一批实验性太阳房，开始对各种形式的太阳房热动力发电系统进行实验研究。1965—1973年，太阳能利用的研究开发又处于一个低谷期。其主要原因是，由于太阳能利用自身存在的一些特点，如技术开发周期长、投资大，经济上一时很难与常规能源相竞争，以致得不到社会公众、企业和政府的重视与支持。
1973年，产生世界“石油危机”，客观上使人们重新认识和评估能源战略。
世界石油和天然气资源日趋枯竭，分布不均，为了长治久安地维持人类社会的延
续，在能源战略上必须彻底改变主要依靠常规能源的供能结构，逐步并有效地向
主要依靠可再生能源过渡。由此全球又一次掀起大力开发利用太阳能的热潮，起
步最快的是日本。1974年，日本政府制定了“阳光计划”，其研究开发项目包括
太阳房、太阳能工业热利用、太阳能日动力发电、太阳能电池及其光伏发电系统
等。为实施这一计划，日本政府和企业相继投入了大量的人力和物力，并取得长
足的进展。
可以这样说，1973—1980年是太阳能利用技术的研究和开发工作处于前所未有的大发展时期。从技术上看它具有以下的特点：1.技术研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得了一些优秀的成果，如真快集热管、复合抛物面聚光器（CPC）、非晶硅太阳能电池、太阳能热动力发电和光解水制氢等。2.太阳能热水器和晶体硅太阳能电池等产品开始商业化，初步建立起太阳能产业。进入20世
纪80年代，由于世界石油价格大幅回落，太阳能产品的性价比仍然很难与常规
能源产品相竞争，以致太阳能利用的研究开发工作又进入一个新的低谷。
20世纪90年代，人们开始注意到，由于大量燃烧矿物燃料，造成了全球性的环境污染、生态破坏和气候变暖，以致对人类的生存和发展构成威胁。人类为了自身的利益，必须大力开发可再生能源技术，将太阳能利用和环境保护紧密结合在一起，于是太阳能利用的研究开发工作又走入低谷。
21世纪食人魔大力开发利用可再生能源的时代，太阳能利用目标方向是：1.开发太阳能利用的高精尖技术，如空间太阳能光伏发电技术、太阳能热动力发电技术等。2.提高太阳能产品的性价比，最终可与常规能源产品相竞争。3.太阳能产品全面进入大规模产业化开发、生产与利用。
回顾整个20世纪，太阳能的开发利用的道路极不平坦，时冷时热。究其原因，主要是由于太阳能自身存在的特点，使得其开发利用的难度很大，产品的性价比不易与常规能源产品相竞争。当然，常规能源供应状况、战争与政治因素也是重要的影响方面。尽管如此，从总体上看，应该说20世纪在太阳能科学和利用技术上取得了巨大的进步，为今后人类寻找永久能源奠定了坚实的理论与实践的物质基础。
1.2 太阳能烹饪发展史
太阳能烹饪的发展起步比较晚。1989年，倡导太阳能烹调的太阳能基金会
创立，此前有15位家庭主妇出席了由哥斯达黎加国家委员会举办的太阳能利用研
讨会，构想出了利用装置将太阳能的巨大辐射能汇聚起来用于烹饪食物。目前国
外流行的太阳能烹饪厨具原理主要利用反射聚光式、菲涅尔透镜聚光式两种，它们都是利用太阳辐射，通过聚光、传热、储热等方式进行炊事烹饪食物的装置。
反射聚光式原理是将较大面积的阳光聚焦到锅底，使温度升到较高的程度，
以满足烹饪要求。这种太阳能烹饪方法的关键部件是聚光镜，不仅有镜面材料
选择，还有几何形状的设计。最普通的反光镜为镀银或镀铝玻璃镜，也有铝抛光
镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。烹饪的镜面设计，大都采用旋转抛物面的聚光原理。
在数学上若抛物线绕主轴旋转一周，所得的面，即称为“旋转抛物面”。若有一
束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到定
点的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。作为太阳灶使用，要求在锅底形
成一个焦面，才能达到加热的目的。换言之，它并不要求严格地将阳光聚集到一
个点上，而是要求一定的焦面。确定了焦面之后，我们就不难研究聚光器的聚光
比，它是决定聚光式烹饪的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得：K=采光面积/焦面面积。采光面积是指太阳烹饪产品在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。根据我国已经推广太阳灶的经验，设计一个500～700瓦功率的聚光式太阳灶，通常采光面积约为1．5～2.0平方米。个别大型蒸汽太阳灶也是聚光式太阳灶，但其采光面积较大，有的要在5平方米以上。
聚光式太阳烹饪器材除采用旋转抛物面反射镜外，还有将抛物面分割成若干
段的反射镜，光学上称之为菲涅耳镜，采用菲涅尔透镜的原理是将入射的太阳辐
射聚集在某一较小的区域，此区域称之为焦区或焦斑，直径大约为15~30厘米，
温度可达400°C以上，可以满足烧炒、蒸煮、烤等多种烹调的需求。采用菲涅
尔透镜聚光原理的透镜，透镜形状的三角形的角度差别，其反射光都聚集在储热
器处，此处温度很高，用以进行各种炊事操作。
日前，在我国，皇明太阳能正式发布了全新家庭级气候改善产品太阳煲烤
炫系列。皇明集团董事长黄鸣表示，这将会是目前满目疮痍的太阳能产业的一个
新起点，也是皇明战略转型落地的第一步。“告别烟火烹饪，全球太阳能美食时
代将要到来。”日前，黄鸣在太阳谷发布“太阳美食产业路线图”时宣告这一消
息。并再次强调现在的太阳能产业已经烂透了，呼吁同行一起加入气候产业阵营，
推动太阳能产业战略转型。
1.3 太阳能烧烤的现状
在利用太阳能原理去烤制食物这块上，在德国已经生产出利用菲涅尔透镜原理设计出烤箱去烤制食物（如图1.1）。菲涅尔透镜的原理烤制食物是基于菲涅尔波带片，菲涅尔波带片具有类似透镜的作用，它可以使入射光汇聚起来，产生极大的光强。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。可以看出其烤制食物的基本运用于其能将光线集中到某处，类似于放大镜的原理产生热量，再加入锡箔纸保温，铝制器皿容器安装去对食物烤制。
在我国东北地区，由于资源以及交通经济等原因，人们也思考制作出利用光能聚集的能量去烤制食物的太阳能烤箱（如图1.2），并得到了许多民众的大量使用。
图1.1菲涅尔原理烤箱 图1.2黑体简易聚光镜烤箱
第二章 集热式太阳能烤炉方案设计
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