II –BOB. QUYOSH ENERGIYASIDAN ISSIQLIK MANBAI
SIFATIDA FOYDALANISH YO‟LLARI.
2.1 Quyosh kollektorlarini konstruksiyalari.
Yerdagi hayot millionlab yillar davomida quyosh bilan bog‗langan bo‗lib,
buni quyidagi misollarda, birinchi navbatda, yorug‗lik bilan bog‗liq bo‗lagn
fotosintez jarayonida ko‘rish mumkin.
Ma‘lumki, o‗simlik yaproqlarida yashil modda-xlorifill bo‗lib, yorug‗lik
energiyasi ta‘sirida karbonat angidrid gazi va suv hisobiga organik modda hosil
qiladi. Bu jarayonda karbonat angidridni havodan, suvni esa ildizlar orqali
tuproqdan oladi. Natijada o‗simlik tanasida uglerodlar, oksil, yog va boshqa
murakkab moddalar to‗planadi. Bu kishi organizmi uchun uning sog‗ligi uchun
zarur moddalar hisoblanadi.
Ikkinchidan, hozirgi kunda insonlar foydalanayotgan organik yoqilg‗ilar
toshko‗mir, torf, tabiiy gaz, neft va boshqalar.Bir vaqtlar fotosintez jarayonida
quyosh energiyasi hisobiga hosil bo‗lgan.
Aniqlanishicha, Yerdagi yoqilg‗i zapasi chegaralangan bo‗lib, jami
energiya zapasi 198×10
21
J ni tashkil etadi. Bu energiyaning katta qismi (94%)
kattik yoqilg‗ilarga, qolgan qismi esa gaz va suyuq yoqilg‗ilarga to‗g‗ri keladi.
Yerdagi hayot uchun muhim omillardan biri, suvning aylanishidir. quyosh
nurlari ta‘sirida Yer yuzasidan, ko‗llardan, dengizlardan va okeanlardan suv
bug‗lanib, atmosferaga ko‗tariladi. Natijada bo‗lutlar hosil bo‗lib, ma‘lum bir
sharoitlarda yomg‗ir, qor shaklida Yer yuzasiga qaytib tushadi va yog‗in-
sochindan daryolar, qo‗llar hosil bo‗ladi. Daryolar suvi energiyasidan esa elektr
energiyasi olishda foydalaniladi. Shu bilan birga, yog‗in-sochin o‗simliklarning
o‗sishi uchun ham eng zarur sharoitlaridan biridir.
Quyosh nurlari ta‘sirida Yer sathining turli qismlari bir xil isimaydi,
natijada atmosferada shamol hosil bo‗ladi. Shamol energiyasidan ham amaliy
maqsadlar uchun
25
foydalanish mumkin, chunki uning yillik o‗rtacha energiya zapasi 1,66 - 1O20 J
ni tashqil etadi.
Sayyoramizning issiqlik balansini shaklantirishda ham quyosh energiyasi
asosiy rol o‗ynaydi, masalan quyosh radiasiyasi hisobiga yer yuzasida issiqlik
taqsimoti amalga oshiriladi. Issiq havo oqimi faqat materiklardan ob-havo va
iqlim sharoitlarini vujudga keltirmasdan, balki okeanlarda ham iliq oqimni
yuzaga keltiradi.
Issiqlik quyosh energiyasi - bu foydalanishda eng sodda va amaliy
qo‗llanish nuqtai nazariga ko‗ra, istiqbolli qayta tiklanadigan energiya manbasi
hisoblanadi. Undan foydalanish bevosita insonning kundalik ehtiyojlari bilan
bog‗liq va issiq suv isitish xar bir insonning kundalik ehtiyojlari safiga kirar
ekan, dolzarb bo‗lib qolaveradi.
Insonlarning turmush tarzi, mehnat faoliyati, jamiyatdagi ko‗pgina
harakatlarida turli xil energiyalardan keng foydalanishiga to‗g‗ri keladi. Albatta,
bu bilan mehnat tarzini anchagina yengillashtirish mumkin. Bundan ko‗rinib
turibdiki, hozirgi davrda insonlar faoliyatini turli xil energiya manbalarisiz
ta‘savvur etib bo‗lmaydi. Energiya manbalariga bo‗lgan ehtiyoj birgina tabiat
tomonidan in‘om etilgan energiyalar bilangina qondirilib bo‗lmaydi. Insonlar bu
masalani hal etishda, ya‘ni energiya manbalariga bo‗lgan ehtiyojni qondirish
maqsadida turli hil yul va usullar bilan noa‘nanaviy energiya manbalarini o‗ylab
topmoqdalar. Tabiat tomonidan sodir etiladigan har bir voqea va hodisadan
unumli foydalana bilish natijasida cheksiz energiya manbalariga ega bo‗lish
mumkin bo‗ladi. Shu o‗rinda qadimda ota-bobolarimiz keng foydalangan
shamol va suv tegirmonlari hamda shu holdagi turli hil uskuna hamda,
qurilmalarni ko‗z o‗ngimizga keltiraylik. Hozirga kelib zamon taraqqiyoti
natijasida yana bir qator yangi energiya manbalari kashf etilmoqda. Shamol
energiyasi, daryo va okeanlardan olinadigan, quyosh energiyasi, atom
energiyalari, issiqlik reaktorlari, termoyadro energiyalari, vodorod energiyalari,
fotosintez hamda biomassa energiyalari shular jumlasidandir. qisqacha qilib
aytadigan bo‗lsak, jamiyatimizdagi barcha iste‘mol mollari, qo‘yingki inson
26
ehtiyoji uchun zarur bo‗lgan har bir maxsulot zaminida, ularni ishlab-chiqarish
va tayyor maxsulot holatiga keltirguncha, energiya muhim ahamiyat kasb etadi.
Bu energiya manbalaridan foydalanish va uni inson izmiga bo‗ysundira
olish bilangina aniq bir maqsadga erishish mumkin. Energiya manbalari turli hil
bo‗lib, ularni birma-bir o‗rganib chiqish natijasida, keyinchalik ulardan unumli
foydalana olishimiz uchun cheksiz imkoniyatlar vujudga keladi.
Bugungi kunda jaxon tajribasi shuni ko‗rsatadiki, energiya tashuvchi
muhit bahosining o‗sishi bilan bog‗liq ravishda, ikkinchi tomondan quyosh
issiqlik energiyasidan foydalanish texnologiyasining rivojlanishi bilan bu
energiya manbasi raqobatbardosh bo‗lib bormoqda, ya‘ni an‘anaviy energiya
manbasi bilan bir hil sharoitda qo‗llanishi mumkin.
So‘nggi
yillarda
Yevropa
Hamjamiyati
mamlakatlarida
quyosh
energiyasining bilan bog‗liq ravishda keyingi yillarda quyosh energiyasidan
foydalanishning ahamiyati Germaniya, Belgiya, Lyuksemburg, Daniya kabi
mamlakatlarda ham keskin oshdi.
Mamalakatimiz hududidagi tabiiy va iqlimiy sharoitlarning turli
tumanligi, shimoliy va janubiy tumanlar orasidagi katta farqlar bilan past
tekisliklar, tog‗li tumanlar borligi bilan tavsiflanadi.
Lekin, shunga qaramasdan, mamlakatimiz hududining katta qismi quyosh
radiasiyasining intensivligiga va uning ta‘siri davomiyligiga ko‘ra quyosh
energiyasidan foydalanish masalasi istiqbolli hisoblanadi.
Qurilma yuzasining inzolyatsiya kattaligiga qator omillar ta‘sir qiladi.
O‗zbekiston sharoitida bu kattalik o‗rtacha 1 kVt /m2 ni tashqil qiladi.
Quyosh nuri oqimining zichligi asosiy omil hisoblanib, gelioenergetik
loyihalarni amalga oshirishda va gelioqurilmalarni ishlatishda hisobga olish
zarur. Chunki, u bevosita ularning qo‗llanish va boshlang‗ich kapital
qo‗yilmalar hajmiga ta‘sir qiladi.
Shu sababli, aniq gelioenergetik loyihani amalga oshirishga kirishishdan
oldin, obyekt joylashgan mintaqadagi quyosh nurlari miqdori ko‗rsatkichlari
27
haqida ma‘lumotlarni tahlil qilish zarur. Bundan asosiy maqsad, aniq amaliy
ehtiyojlarni qondiruvchi quyosh qurilmasini tanlashdan iborat.
Unchalik katta bo‗lmagan qurilmani tanlashda yoki unchalik katta
bo‗lmagan loyixani amalga oshirishda montaj qiluvchi tashkilot mutaxassislari
tajribasi yoki analogik qurilma bilan tanishish yetarli bo‗lishi mumkin. Shunga
qaramasdan, murakkabroq va miqyosi kengroq loyihalarni ko‘rib chiqishda
texnik-iqtisodiy asoslashni tanlash zarurati kelib chiqadi. Bunda uskuna
is‘temolchi yoki buyurtmachi o‗xshash qurilmalar haqida yetarlicha, aniq
tasavvurga ega bo‗lish kerak.
Mamlakatimizda ikkilamchi energiya manbasidan, shu jumladan quyosh
energiyasidan foydalanishga qiziqish muttasil ortib bormoqaa.
Shuningdek, turli maqsadlarida (issiq suv ta‘minoti, isitish, quritish va
hokazo) past potensialli quyosh energiyasidan samarali va amaliy
foydalanishning qator misollari bor.
Tobora ko‗p sonli xo‗jalik rahbarlari o‗zlarining korxonalari energiya
ta‘minoti muammolarni yechishda bunday yo‗lning katta imkoniyatlariga jiddiy
e‘tiborni qaratishlari noan‘anaviy energiya manbalaridan bugungi kun
talablaridan biri hisoblanadi.
O‗rta Osiyo mamlakatlarida iqlim yozda isiq, qishda sovuq bo‗ladi. Qish
oylarida kun davomida harorat sezilarli darajada o‗zgarib turiladi, ya‘ni kechasi
-10°S dan quyi bo‗lsa, kunduzi +15°S dan yuqori, yoz oylari kun davomida
harorat yetarli darajada o‗zgarmaydi. Tekshirishlar natijasi bo‗yicha o‗rtacha
kunlik harorat
29,6 dan 35,1°S gacha o‗zgarib turadi. Shu sababli, Quyosh qurilmalari
ichida O‗rta Osiyo sharoitida yuqori samara beradigan, yaxshi tekshirilgan va
keng ko‗lamda ishlatish hozirning o‗zida mumkin bo‗lgan qurilma bu individual
mavsumiy quyosh suv isitgich qurilmalaridir.
Shuning uchun bu bo‗limda bunday qurilma asosiy konstruktiv unsurlari
ko‗rib chiqiladi va shu bilan bir qatorda ularga quyiladigan talablar umumiy
xususiyatlari ko‗rsatiladi.
28
2.1-rаsm.Quyosh kollеktorininг tаshqi kо‗rinishi
Bunday qurilmalar ishlash prinsipi oddiy. U maxsus qurilmalar-quyosh
kollektorlari tomonidan quyosh energiyasini singdirishga va uni is‘temolchi
tomonidan keyin foydalanish uchun issiqlikni saqlash tizimiga uzatishga
asoslangan. [2]
Gelioqurilmalarni o‗rnatish vaqtida mahkamlash moslamalari elementlar
sifati katta ahamyatga ega. Chunki quyosh kollektori katta va og‗ir bo‗ladi (o‗rta
hisobda 2 metr kv.ga 50 kg og‗irlik to‗g‗ri keladi) Yuqorida aytib o‗tilganidek,
tayanch va maxkamlash moslamalarini ishlab chiqishda kollektorning gorizontal
va vertikal tekisliklarda joylashishini hisobga oluvchi shartlardga rioya qilinishi
kerak. Kollektorlar yetarli darajada katta yuzaga (odatda 2 m kv.) ega bo‗ladi.
Shuning uchun, yiguvchi panelning turli yiguvchi qismlarini mahkamlashda
shamol kuchi va yo‗nalishini hisobga olish kerak, ya‘ni bir jiddiy narsa
kollektordan suyuqlikning sizib yoki oqib chiqishining oldini olish, ayniqsa u
bino oldi tomoniga cherepitsiyali yoki tekis tomda joylashgan bo‗lsa yanada
muxim ahamiyat kasb etadi. [3]
Quyosh suv isitgich qurilmasi namunaviy konstruksiyasi tizimi 5-6-
rasmlarda ko‗rsatilgan. Rasmdan ko‗rinib turibdiki, qurilma 4 ta asosiy
qismlardan tuzilgan: kollektor tizimi -issiqlik saqlash tizimi -taqsimlash va
is‘temol tizimi -nazorat qilish
29
2.2-rasm. Bir konturli qurilma tizimi chizmasi
1-quyosh
kollektori 2-sirkulyatsiya nasosi 3-bak,akkumulyator
4-datchik sozlagich 5-nazorat qilish va boshqarish qurilmasi
2.3-rаsm. Ikki konturli qurilmа tizimi chizmаsi
1-quyosh
kollеktori 2-sirkulyatsiya nаsosi 3-bak, аkkumulyator
4-datchik sozlагich 5-nаzorаt qilish va boshqarish qurilmаsi 6-issiqlik
аlmаshtirгich
30
Quyosh kollektori shunday qurilmaki, u quyosh nurlari oqimini qabul
qilib, bu oqim energiyasini issiqlikka aylantirib, uni isitilayotgan suyuqlikka
issiqlik tashuvchiga uzatadi. Kollektorlarning eng ko‗p tarqalgani shishali yassi
quyosh kollektori hisoblanadi. Undan tashqari bir qator murakkab kollektorlar
ishlab chiqilmoqda va amaliyotga tadbiq etilmoqda. Vakuum kollektorlari
shunday kollektorlardan hisoblanadi.
Quyosh nurini yig‗uvchi, harakatlanuvchi va boshqa tuzilishga ega
bo‗lgan kollektorlarni bir qatorining konstruksiyalari yaratilmoqda. Ular o‗rta va
yuqori haroratda ishlatish uchun mo‗ljallangan. Lekin, shunga qaramasdan,
quyosh suv isitgichlari konstruksiyalarida yassi quyosh kollektorlari
ishlatilmoqda.
2.4-rаsm. Yassi quyosh kollеktori chizmаsi.
1. Shаffof yopkich 2. Yig‘uvchi yuza 3.Qaytargich ekran 4. Issiqlik
o‗tkazmaydigan qatlam 5. Korpus
Suv isitishga mo‗ljallangan yassi quyosh kollektori har xil materiallardan
(po‘lat, gips, alyuminiy, plastmassa va boshqalar) tayyorlanishi mumkin. Lekin,
ularning ishlashi bir xil prinsipga asoslangan.
31
Bu- «Parnik effekti» deb atalib, quyosh energiyasini singdirish va uni
minimal yo‗qotishlar bilan issiqlik energiyasiga aylantirishdan iborat.
Quyosh kollektorlari konstruktiv jihatdan bajarilishiga ko‘ra turlicha
bo‗lishi mumkin. Lekin, shunga qaramasdan konstruksiyalar quyidagi sanab
o‘tiladigan bir qator o‗xshash unsurlarga ega.
a).Yig‗uvchi yuza - quyosh kollektorlarining asosiy unsuri hisoblanadi.
Odatda u misdan tayyorlanadi. Lekin, ba‘zi hollarda, alyuminiy va
plastmassaning maxsus turlari qo‗llanilishi mumkin. Yig‗uvchi yuza g‗ovak
quvurlar qatoridan tashkil topadi. U quvur ichida aylanayotgan suvga quyosh
issiqligini beradi. Quyosh nurlari tushayotgan yuza shunday xususiyatga ega
bo‗lishi kerakki, energiya yo‘qolishining minimal darajasida nur oqimining
singishi maksimal bo‗lishi kerak. Bunday sifatga ega bo‗lgan yuzalar hosil qilish
texnologiyasi bizga ma‘lumki, selektiv qoplama bilan qoplashdan iborat. Har bir
ishlab chiqaruvchi ko‗p hollarda, uz «nou-xau»sini qo‗llaydi. Ba‘zi hollarda
selektiv koplamalar bilan qoplash o‗rniga kollektorning ishlash davri davomida
quyosh nuri ta‘siri va haroratning sikllik ravishda o‗zgarishiga chidamli bo‗lgan
maxsus bo‗yoqlar bilan yuzani qoplashda foydalaniladi. Yig‘uvchi yuzalarning
ko‗plab shakllari mavjud. Lekin, ularning ko‗pchiligi po‗lat konstruksiyali
«Payvandlangan yuzalar» prinsipi asosida (2.4-rasm) yoki misdan tayyorlangan
buyum uchun to‗siqli quvurlar panjarasi ko‗rinishida bo‗ladi. [12]
Quyosh kollektorlarining o‗lchamlari turlicha 0,5 dan 4 m
2
gacha bo‗lishi
mumkin, lekin, ko‗p hollarda u 2 m
2
atrofida bo‗ladi.
b)
Shaffof qoplama 3 ta asosiy funksiyani bajaradi: «Parnik effekti»ni
yuzaga keltirish, tashqi muhit ta‘siridan kollektorni himoya qilish, energiya
yo‘qolishini kamaytirish.
Plastmassadan tayyorlanadigan shaffof qoplamali kollektorlarning
qo‗llanishi mavjud konstruksiyaning og‗irlik va tannarhini kamaytiradi.
Konstruksiya mustahkamroq bo‗ladi va shunga mos ravishda mexanik ta‘sirga
chidamli bo‗ladi. Ammo, plastmassa tez eskiradi, ya‘ni atmosfera ta‘siriga u tez
kirishadi va uning o‗tkazish qobiliyati tushib ketadi. Shular bilan bog‗liq holda
32
qoplama sifatida maxsus sifatga va yuqori o‗tkazish qobiliyatga ega bo‗lgan
shishadan ko‗proq foydalaniladi. Shishaning qalinligi 4 mm dan kam
bo‗lmasligi kerak.
v).Issitslik izolyatsiyasi - energiyaning tashqi muhitga sochilishi hisobiga
yo‘qolishini kamaytirish uchun xizmat qiladi. Kollektorning yon tomonlari va
pastki yuzasi issiqlik izolyatsiyasi bilan qoplanadi. Odatda, izolyatsiyalovchi
ashyo sifatida shisha tola, mineral paxta, penoplas va boshqa issiqlik
o‗tkazuvchanligi kam bo‗lgan materiallardan foydalaniladi. Bundan tashqari,
izolyatsiyalovchi va yiguvchi yuzalar o‗rtasida qaytaruvchi ekran joylashtiriladi.
U bu yuzalar orasidagi kontaktni oldini oladi va yiguvchi yuzadan ajralib
chiqayotgan energiyaning bir qismini orqaga ishchi hajmga
qaytaradi.
2.4-rаsm. Quyosh kollеktori ishini tаvsiflovchi egri chiziq
g) Korpus - bu konstruksiyaning tutib turuvchi unsuri hisoblanadi. Unda
kollektorning komponentlari joylashgan. U po‗latdan, alyuminiy qotishmasidan
va ba‘zi hollarda plastmassadan tayyorlanishi mumkin. Korpus konstruksiyasini
tashqi ta‘sirdan himoya qiladigan, ya‘ni u ob-havo sharoitlari o‗zgarishidan
himoyalangan bo‗lishi va mexanik jihatdan mustahkam bo‗lishi kerak. Bundan
tashqari, uning konstruksiyasi kollektorni mahkamlash imkoniyatini berishi va
33
quvurlarni tutashtirish uchun bo‗laklarga bo‗linadigan birikmalarga ega bo‗lishi
kerak.
Rasmda ko‗rinib turibdiki, tashqi muhit va kollektorga tushayotgan
suyuqlik haroratini o‗zaro teng bo‗lganda kollektor maksimal samara bilan
ishlaydi. Kollektorga kirishdagi suyuqlik haroratining ko‗tarilish bilan uning
FIKi tushadi va shunday fursat keladiki, kollektor orqali o‗tayotgan suyuqlik
harorati ko‗tarilmaydi, ya‘ni kollektor FIKi nolga teng bo‗ladi.
Ba‘zan kollektor quyosh tizimining mo‘tadil harorat tartibida ishlashini
ta‘minlash maqsadida bir necha kollektorlarni parallel yoki ketma-ket ulashni
amalga oshirish foydalidir.
Kollektor ishi sifati uning joylashishi bilan ham bog‗liq. Kollektorning
joylashtirishda qiyalik burchagini to‗g‗ri ta‘minlash lozim. Uning kattaligi
joylashtirish o‗larnining geografik kengligiga bog‗liq. Kollektorga tushayotgan
quyosh nurlari iloji boricha to‗g‗ri burchak hosil qilib tushishi kerak. Bundan
tashqari, kollektor ekvatorga tomonga yo‗nalishda oriyentirilgan bo‗lishi kerak.
Noto‗g‗ri oriyentirlash uning samaradorligini sezillarli darajada (25%) gacha
pasayishga olib keladi. Quyosh suv isitgichi BSV-60 ning ko‗rinishi 3.6-
chizmada keltirilgan.
2.5-rasm
.
Quyosh suv isitgichi BSV-60 ning prinsipial konstruktorlik
sxemasi. 1 -akkumulyator-bak; 2 - oynak; 3 - defektor; 4-issiq izolyatsiyali
korpus; 5-suv isitish kolonkasi uchun aralashtirgich.
34
Quyosh suv isitgich individual iste‘molchilarni issiq suvga bo‗lgan
talabini qondirish uchun mo‗ljallangan. Quyosh suv isitigichi quyidagi texnik
xarakteristikaga ega:
Nur yutish yuzasi maydoni, m
2
- 1
Bak hajmi, dm
3
- 60
Ishlatish davri, oy (aprel-oktabr)
- 7
Quyoshli kunda suvning isish harorati °S
- 40...60
Suvsiz og‗irligi, kg
- 75
Bu qurilmada Quyosh radiasiyasi oynaqdan o‗tib, bakning qoraga
bo‗yalgan yuza devoriga yutiladi va suvni isita boshlaydi. Isigan suv yuqoriga
ko‗tarilib, uning o‘rnini sovuq suv egallaydi va baqda tabiiy aylanish hosil
qilinadi. Defektor 3 aylanishni avj olishiga imkon yaratadi. O‗z navbatida
bakning yuqori qismida issiq suv to‗plana boshlaydi. Tushayotgan issiq suvdan
foydalanish mumkin. BSV-60 maishiy xizmat quyosh suv isitgichi Kalinin
ekskavator zavodida ishlab chiqarilmoqda.
Dostları ilə paylaş: |