Elektrotexnika va elektronika asoslari

SHAMOL ENERGIYASIDAN FOYDALANISH.
Shamolning katta kuchi hisobiga ekoligik toza texnologiyali elektr energiya ishlab chiqarish hozirgi vaqtda katta ahamiyatga ega. Kosmosdan olingan rasmlarning ko’rsatishicha, mustaqil hamdo’stlik davlatlari territoriyasining havo okeani doimiy shamol ta’sirida turadi. Undan energiya manbai sifatida foydalanib, turli shamol elektr stansiyalari yaratish fikri maqsadga muvofiq keladi. Buning uchun shamoldan foydalanishga maqbul joylarni tanlash va ularni tavsiflash uchun tegishli ma’lumotlarni to’plash kerak. Shamol elektr stansiyalari uchun yangi temir yo’llar qurish, yoqilg’i qazib ollish va uni tashib keltirish kerak bo’lmaydi va hokazo. -17- Shamol tegirmonlari birinchi marta XII asrda tilga olingan. Bu tegirmonlar asta-sekin dunyoning barcha mamlakatlariga tarqalgan. Dastlab, ular guruh-guruh qilib qurilgan. Bunday tegirmonlar keyinchalik yanada takomillasha bordi. Agar asrimizning boshida Rossiya Federatsiyasida mavjud bo’lgan shamol tegirmonlar o’rniga shu zichlikda yirik energoagregatlar o’rnatilsa, ular ishlab chiqargan energiya bilan aholisi 500 million bo’lgan hozirgi eng rivojlangan davlatni energiya ta’minoti me’yoridan 8 marta ko’p ta’minlash uchun yetgan bo’lar edi.
Shamol energetikasini, avvalambor, qayerda doimiy shamol bo’lsa, o’sha joyda rivojlantirish maqbul. Jumladan, bizning Respublikamizda Farg’ona viloyatining O’zbekiston tumanidagi Yaypan va Bekobod shaharlari yaqinida shamol elektr stansiyalarini joylashytirish mumkin va hokazo. Shamol energiyasidan foydalanib elektr energiya ishlab chiqarishda Daniya mamlakatining tajribasi ayniqsa, diqqatga sazovordir. Bu mamlakatga birgina 1990-yilda shamol elektr stansiyalari hisobiga 4 millliard kilovatt-soat elektr energiyasi ishlab chiqarilgan edi. Hozirda hatto o’zining ixtiyorida yetarlicha organik yoqilg’i resurslari bo’lgan va elektr stansiyalari ancha zahira quvvatiga ega mamlakatlar (Amerika Qo’shma Shtatlari, Buyuk Britaniya, Yaponiya, Kanada, Germaniya, Norvegiya, Shvetsiya va boshqalar) ham shamol energetikasini rivojlantirish uchun ancha mablag’ ajratishni maqsadga muvofiq deb hisoblaydilar. Chunki shamol elektr stansiyalar texnologiyasi ekologik jihatdan toza, iqtisodiy jihatdan foydali va kam joyni egallashi bilan qulaydir. Amerika Qo’shma Shtatlarining Janubiy Kaliforniya shtatida 20 ming dona shamol agregatlari ishlaydi. Ular ishlab chiqaradigan elektroenergiya qariyb 2 ta atom elektr stansiyalarining ishlab chiqargan elektr energiyasiga teng.
Shamol elektr stantsiyalarining kelajagi porloq. Hozirgi vaqtda shamol elektr stansiyalarida ishlab chiqarilayotgan 1 kilovatt soat energiyaning tannarxini Amerika Qo’shma Shtatlari (AQSh) da 0,07 dollarga kamaytirishga erishildi. Shamol elektr stansiyalarini shamolning tezligi 20 kilometr/soat bo’lgan joylarda o’rnatish yaxshi natijalar beradi. Bunday hollarda 1 kilovatt soat elektr energiyaning tannarxi 0,05 dollardan oshmaydi. -18- Shamol energiyasi bitmas-tuganmasdir. Shuning uchun bugungi kunda u dunyo energetikasining bir qismi bo’lib, uning ahamiyati kelgusida shubhasiz, o’sadi. Hammamiz bolalikdan o’rgangan sodda bir topishmoq bor: "Qo’lsiz, oyoqsiz eshik ochar". Bu nima deb jajjigina qizaloqdan so’rasangiz ham darhol shamol deydi. Darhaqiqat, issiq-sovuq va boshqa ta’sirlar natijasida havo harakatining turli tezlik va holatlarda namoyon bo’lishini ana shu umumiy nom bilan ataymiz. YAxshi bilasizki, shamol kuchli va kuchsiz, yoqimli va yoqimsiz, zararli va bezarar bo’ladi. SHunday xususiyatlariga ko’ra nomlanishi ham turlicha: shabada, shabboda, yel, nasim, sabo, shamol, dovul, bo’ron, quyun, garmsel, izg’irin... SHabboda, nasim, sabo she’riy nutqqa xos bo’lib, yengil, huzurbaxsh shamol ma’nosini anglatadi. Sabo faqat tong paytida esadigan mayin yel. Dovul va bo’ron nihoyatda kuchli shamol bo’lib, foydasidan zarari ko’proq: ba’zan dov-daraxtlarni sindiribgina qolmay, ildizi bilan qo’porib tashlaydi, binolarning tom yopilmalarini uchirib ketadi. Bo’ronning o’ta vayronagarchilik keltiradigan xillari ham bor. Garmsel va izg’irin esa qarama-qarshi ma’noli so’zlardir. Biri jazirama payti gohida bir necha kunlab chang-to’zon bilan davom etadigan, kishining tinkamadorini oladigan, ekinlarni so’litib, qovjiratib qo’yadigan issiq shamolni anglatadi. Ikkinchisi esa ayozli kunlar achchiq sovug’i butun vujudingizni qaqshatib yuboruvchi, ignaning ko’ziday teshikdan tuyaday sovuqni olib kiruvchi yoqimsiz turidir. Darhaqiqat, shamol tizginsiz kuch, juda katta tabiiy energiya manbai. Bu manba vaqti-vaqti bilan doim yangilanib turadi, shu sababli bitmas-tuganmasdir. Undan ham mexanik, ham elektr, ham issiqlik energiyasi hosil qilish mumkin. Qadimdayoq ko’pgina mamlakatlarda qurilgan shamol tegirmonlarining ishlashi mexanik energiyaga asoslangan. Fan-texnika taraqqiyoti shamol quvvatidan elektr energiyasi olish imkonini ham berdi. Bu boradagi ishlar o’tgan asrdayoq boshlab yuborilgan bo’lsa ham dunyoda shamol elektr stansiyalari qurilishiga endi e’tibor kuchaymoqda. Hozir 55 mamlakatda shamol elektr energiyasi ishlab chiqarilayapti. Bu borada ayniqsa, yevropa mamlakatlarida amalga oshirilayotgan ishlar e’tiborga loyiq.
SHamol energiyasidan foydalanish allaqachon energetika sohasining muhim tarmog’iga aylangan. MDH davlatlari orasida Belarus respublikasida ham shamol quvvatidan elektr -19- energiyasi ishlab chiqarishni ko’paytirish choralari ko’rilmoqda. Turli hududlarda shamolning yo’nalishi va kuchi yer sirtidan balandlikka bog’liq ravishda turlicha o’zgaradi. Masalan, shimoliy yarim sharda yer sirtiga yaqin (10....50 m) joylarda o’rtacha tezlik 7-9 m/s ni tashkil qiladi. 25-30 m/s tezlikdan ortiq shamol tezligi xalq xo’jaligiga jiddiy zarar yetkazishi mumkin, shuning uchun shamol energiyasini mexanik yoki elektr energiyasiga o’zgartirish uchun shamol tezligi 3-25 m/s bo’lganda samarali hisoblanadi. F ko’ndalang kesimli havo oqimining energiyasi quyidagiga teng: (1.3) F orqali tezlikda oqib o’tuvchi havoning sekunddagi massasi m mos ravishda quyidagiga teng bo’ladi: (1.4) u holda (1.5) bu yerda p – havoning zichligi, normal sharoitlarda 1,23 kg/m3 ga teng bo’ladi. SHunday qilib, shamol energiyasi uning tezligining kubiga proporsional o’zgaradi. SHamol g’ildiragi faqat shamol energiyasi foydalanish koeffitsiyenti orqali baholanadigan energiyani ma’lum qismini foydali ishga o’zgartirishi mumkin. Zamonaviy shamol dvigatellari (SHD) normal ish rejimida shamol orqali kinetik energiyasining 45-48% dan ortiq bo’lmagan qismini mexanik energiyaga o’zgartiradi.