Fanga kirish. Issiqlik energiyasining iste'moli ta'minoti tizimlari reja: Texnik-iqtisodiy aspektlari

Quyosh energiyasi kollektorini iqtisodiy tavsiflash va ularni tanlash

Quyosh energiyasi oqimi zichligini o’zgartirmagan holda, yassi kollektorlar va quyosh energiyasini kontsentratsiyalaydigan fokuslashtiradigan kollektorlar (parabola-tsilindrik, kontsentratorli, faklinli va hokazo) bo’lishi bilan farqlanadi.

Isitish va isssiq suv ta’minoti uchun eng qulay bo’lgani yassi QEK bo’lib, issiqlik tashuvchini 60-80⁰S gacha isitishga imkon beradi. Issiqlik tashuvchini 80⁰S va undan ortiq isitish uchun fokuslovchi yoki vakuumli shisha naychali QEK dan foydalanish maqsadga muvofiqdir.
Quyosh energiyasi kollektorlarining (QEK) asosiy elementi nurni yutuvchi sirt (absorber) va issiqlik uzatish uchun kanal hisoblanadi. 15–rasmlarda suyuqlik va havo QEK larining sxemalari qurilgan va QEK ayrim tiplarining konstruktiv bajarilishidan namunalari keltirilgan.

a-issiqlik tashuvchi quvurlarning nur qabul qiluvchi panelni tagiga o’rnatilgan; bquvurni qatlamdagi turi; v-shtamplangan absorberli; g-vakuumli quvurli kollektor; dtekis absorberli; z-qovurg’alangan va teshikchalangan absorberli; i-yarim qoraytirilgan shishali plastina.

rasm.
Maydoni 0,8 m² bo’lgan bir qavatli oynali va po’lat nur yutgich paneldan iborat bo’lgan (bratsk isitish anjomlari zavodida tayyorlangan) quyosh energiyasi kollektorlarning (QEK) quvvati Ik =800 Vt/m² va Tv=20⁰S bo’lganda 550Vt/m² ga teng bo’ladi. Bu texnik tavsiya 1-avlod QEK si hisoblanadi, hozirga kelib turli mamlakatlarda QEK larning 2 va 3 avlodi chiqarilmoqda.
Yassi QEK ning issiqlik unumdorligi optik va issiqlik yo’qotishni pasaytirish hisobiga ko`payishi mumkin. Buning uchun quyidagilarni e`tabor berish kerak:

1. 
   Nur o’tkazuvchi shaffof qatlamni (oynalashni) bir necha qavat qilish;
   
2. 
   Seletiv qoplama bo’lishi kerak;
   
3. 
   Nur yutuvchi yuza va shaffof izolyatsiya o’rtasidagi bo’shliqning havosini so`rib olish (vakuumlash) kerak.
   

Vakuumlangan oyna quvurchali kollektorlar (VOQK) eng yuqori unumdorlikka egadir. QEK larda termodinamik issiqlik uzatish uchun energiya sarflamaydigan, past issiqlik inertsiyasi singari afzalliklarga ega bo’lgan issiqlik quvurlaridan ham foydalanish mumkin.
QEKning foydali ish koeffitsienti (bir lahzalik) teng:

bunda q_k-QEK solishtirma isiqlik ishlab chiqarishi, ya`ni QEK kv.m. Maydonida 1 sek.da olingan foydali issiqlik miqdori; 1mk-QEK sirtiga kelib tushadigan, quyosh radiatsiyasi oqimining yalpi miqdoridagi _ßТ / _м² ; m_k-QEK da issiqlik uzatishdagi umumiy issiqlik yo’qotish solishtirma miqdori kg/(m²sek); Srissiqlik uzatuvchidagi issiqlik sig’imining solishtirma izobari, Dj/(kgK)
Demak : T_tn va T_t.k.QEK foydali ish koeffitsienti quyidagiga teng: Ê^k
bunda K_k-QEK isiqlik yo’qotishning yuqori koeffitsienti, Vt/(m²K); Tv-tashqi
havo harorati, ⁰S; ɳ₀-QEK ning yuqori optik foydali ish koeffitsienti.
QEK ning xarakteristikasi -ɳ_К ning (Ò_t.n -Ò_v)/I_k -ga bog’liqligi uni sinab ko’rish bilan aniqlanadi va to’g’ridan-to’g’ri nur ordinata bilan tasvirlanadi, bu esa
ɳ0 normal nurlar tushganda optik foydali ish koeffitsientiga teng bo’ladi, to’g’ri burchakka og’ish burchagining tangensi esa Kk-qiymatni beradi. 17–rasmda QEKning eng ko’p qo’llaniladigan xillarining xarakteristkalari ko’rsatilagan. Janubga yo’naltirilgan QEK uchun optik foydali ish koeffitsienti unumdorligi bir qavatli oyna bo’lganda ɳ₀ =0,95ɳ₀ bo’lsa, ikki qavatli oyna bo’lganda ^ɳ₀ =0,93ɳ₀ bo’ladi. QEK konturida issiqlik almashtirgich qo’yilgan bo’lsa, Kk va ɳ₀ qiymatlarini 0,97 ga ko’paytirish kerak.

1. 
   NGK-2-alyuminilik shtamlanagan absorberli.
   
2. 
   NKG-2-uch qavatli oyna yuzasining nur qaytargich yuzasi.
   
3. 
   SPK-1-qora xrom bilan qoplangan absober.
   
4. 
   Quvurli oynasimon vakuumlashagan kollektor selektiv absorber kontsentrati.
   
5. 
   NGK-1-(N-selektivlanmagan; S-selektivlangan; PK- tekis kollektor; 1,2-oyna qatlamlari).
   

Quyosh energiyasi oqimining zichligi I_k-eng mo’tadil kritik holatdan ortmagan QEK foydali ish koeffitsienti nolga teng bo’ladi:

Demak, ɳ_K>0 bo’lganda I_k > I_kp bo’ladi.
Vaqtning ma’lum davri mobaynida QEK o’rtacha foydali ish koeffitsienti
(kun, oy, yil uchun)
ɳ_k =∑(ɳ_k I_k ) ga teng bo’ladi. (12)