y
y
yo
yut
Q
Q
Q
Q
+
+
=
(3.36)
)
sin(
)
cos(
)
(
2
1
0
T
t
T
t
T
t
t
TXT
+
+
=
(3.37)
)
sin(
)
(
2
)
cos(
)
(
2
2
1
2
1
0
TC
TC
TC
TC
t
t
a
t
t
a
x
t
x
T
+
+
+
=
=
(3.38)
)
sin(
)
cos(
)
sin(
)
cos(
)
(
2
1
0
2
1
TX
TX
TX
TC
TC
T
a
t
a
t
a
t
a
t
a
t
a
t
t
a
TCK
TCX
TCK
TCK
TCK
TC
TKC
TCK
TC
TCK
+
+
+
+
−
+
−
=
−
(3.39)
(3.36)-(3.39 formulalarni (3.32) formulaga qo’ysak,
−
+
+
+
+
−
−
+
+
+
+
=
+
+
+
)
sin(
)
cos(
)
sin(
)
cos(
)
sin(
)
(
2
)
cos(
)
(
2
)
sin(
)
cos(
2
2
0
2
1
2
1
1 2
1
2
1
0
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
t
a
t
a
t
a
t
a
t
a
t
t
a
t
t
a
Q
Q
Q
TCK
TCK
TCK
TCK
TCK
Yu
Yu
Yu
(3.40)
Bu formulani o’zgaruvchilarga ajratib yechsak, quyidagi
ko’rinishni oladi:
−
+
−
0
0
0
TX
TC
t
a
t
a
Q
TCK
TCK
y
−
+
−
+
−
2
1
2
1
1
)
(
2
TX
TC
TC
TC
t
a
t
a
t
t
a
Q
TCK
TCK
y
(3.41)
94
−
+
−
+
+
2
2
2
1
)
(
2
21
TX
TC
TC
TC
t
a
t
a
t
t
a
Q
TCK
TCK
Bu tenglamani
1
0
,
TC
TC
t
t
va
2
TC
t
larga nisbatan yechsak
0
0
TC
TCK
y
t
a
Q
t
TC
+
=
(3.42)
tenglik hosil bo’ladi.
Demak,
1
TC
t
,
2
TC
t
koeffitsientlarni hisoblash tenglamalari:
2
2
2
2
2
)
(
2
)
(
2
1
2
1
2
2 1
1
1
TCX
T
TCX
TCX
y
TCK
y
y
TC
a
a
a
t
a
t
t
a
a
Q
a
Q
Q
a
t
T
T
+
=
+
+
+
+
+
=
(3.43)
2
22
2
2
2
2
)
(
2
)
(
2
1
2
1
2
2
1
1
TCX
y
TCX
TCX
y
TCX
y
y
TC
a
a
a
t
a
t
t
a
a
Q
a
Q
Q
a
a
t
T
T
+
=
+
+
+
+
+
=
(3.44)
yordamida olinadi.
Yil davomida tuproq sirtidagi havo o’zgarishini, quyosh
energiyasi shu tuproq qatlamida yutilishini hisoblashda Toshkent
sharoitida tuproqning nur yutish koeffitsientini 0,7 ga tengligini
e’tiborga olib, quyidagi tenglama yordamida hisoblash mumkin:
)
sin(
4
,
7
)
cos(
4
,
11
3
,
13
+
=
=
T
t
(3.45)
)
sin(
115
)
cos(
53
119
+
+
=
y
Q
(3.46)
(3.42) – (3.44) formulalardan olingan natijalarni:
8
,
18
0
=
TC
t
9
,
12
1
=
TC
t
2
,
9
2
=
TC
t
kabi aniqlab, tuproq temperaturasining o’zgarish umumiy
tenglamasini
−
+
−
+
=
−
a
x
a
x
l
x
t
a
x
T
2
sin
2
,
9
2
cos
9
,
12
8
,
18
)
,
(
2
(3.47)
ko’rinishda ifodalash mumkin.
Quyosh issiqxonasidagi havo va tuproq temperaturasining
davriy o’zgarish energiyasini akkumulyasihalash.
Quyosh
issiqxonalarida
quyosh
oylarida
kechasi
havo
temperaturasi kedkin pasayib ketmasligi uchun nur energiyasini
to’plovchi qurilma zarur bo’ladi. Bu masalani to’la hal etmasdan turib
quyosh issiqxonalarini muvaffaqiyatli ishlashini ta’minlab bo’lmaydi.
Quyosh energiyasini to’plash (akkumulyatsiaylash) uchga
bo’linadi: birinchi, butun yoz davomida to’planib, qishda esa sarflash;
95
ikkinchi-mavsumli to’plash, bunga yoz kuz oylari to’plab, qishda
sarflash; uchinchi-sutkalik to’plash, bunga qish oylarida kunduzi
quyosh bo’lganda to’plab, kechasi sarflash kiradi. Quyosh
energiyasini to’plash bo’yicha V.A.Mixinov, M.Tepkes, N.I.Gavrilov,
N.I.Vilnovskiy,
K.A.Kitoryan,
Yu.N.Yoqubov,
R.Y.Ribakova,
R.R.Avezov,
T.A.Sodiqov,
M.D.Kim,
B.E.Xayriddinov,
A.B.Vardiashvilli, V.D.Kim va boshqa ko’plab olimlar ilmiy-
tekshirish ishlarini olib borganlar.
Akkumlyatorli quyosh issiqxonalarda sutkalik akkumulyasiyalash
masalasi o’rganilgan. Quyosh issiqxonasida quyosh energiyasi
quyidagi qismlarda to’planadi. Birinchidan, tuproqli, qayroq toshli
akkumulyatorlarda; ikkinchidan, issiqxona tuprog’ida va devorda;
uchinchidan, o’simlik va konstruksiya elementlarida to’planadi.
Tuproqli akkumulyatorda issiqlik almashish yuzasi katta bo’lishi
uchun maxsus tokchalarda joylashtirilgan. Temperatura davriy
o’zgarib turadigan holler uchun issiqlikni akkumulyatsiyalash bir
necha olimlar tomonidan o’rganilib, har xil usullar berilgan. Masalan,
to’playdigan material ustida temperatura sinusoidal o’zgarsa, u holda
yarim davr ichida berilgan yuzadan o’tib, akkumulyatsiayalanadigan
issiqlik miqdori:
m
r
q
Ft
c
Q
80
,
0
/
=
(3.48)
orqali aniqlanadi. Shuningdek, davriy issiqlik ta’sirida energiya
akkumulyatsiyalanishini A.M.Sklover, G.Greberva, S.Erk, A.Shak,
A.V.Pikov,
T.A.Sodiqov,
A.B.Vardiashvilli,
Yu.N.Yoqubov,
R.R.Avezov, R.Y.Ribakov va boshqalar tekshirganlar.
Quyosh issiqxonasiga o’tgan nur energiyasining bir qismi kun
davomida tashqi muhitga issiqlik o’tkazish yo’li bilan beriladi, bir
qismi esa akkumulyatsiyalanadi. Akkumulyatsiyalangan energiya bir
necha tashkil etuvchilardan iborat:
yk
a
q
a
g
a
m
a
a
Q
Q
Q
Q
Q
+
+
+
=
(3.49)
Bu yerda
m
a
Q
- quyosh issiqxonasi tuprogida to’plangan issiqlik
miqdori;
g
a
Q
- issiqxona devorida to’plangan issiqlik miqdori;
q
a
Q
-
akkumulyatorda to’plangan issiqlik miqdori;
yk
a
Q
- o’simliklarda
to’plangan va bug’lanishga sarf bo’lgan issiqlik miqdori.
Quyosh issiqxonasida havo haroratining o’zgarishi nostatsionar
holda bo’ladi. Issiqxona havosi quyosh energiyasi ta’sirida qiziganda
96
uning bir qismi to’planadi, soviganda esa akkumulyatsiyalangan
energiya hisobidan issiqlik beriladi. Hisoblash uchun issiqxona
tuprog’i, devoir va akkumulyatorda temperature to’lqinlarining
o’zgarishini bilish kerak. Qurilma ichida temperature va nur
energiyasining doimiy o’zgarib turishi, u bilan bog’liq bo’lgan
tuproqda va devorda nur yutilishi hisobida temperature to’lqinlarini
akkumulyasiyalaydigan jismlarga o’tishini analitik yo’l bilan aniq hal
etib bo’lmaydi.
Shuning uchun temperatura to’qinlarining o’tishini aniqlash
uchun E.Shmidtning chetki ayirmalar usulidan foydalanamiz.
Bu usul bo’yicha berilgan tuproq yoki yassi devor
x
qalinlikda
bir xil qatlamlarga bo’linadi va tuproqning issiqlik fizikaviy xossalari
,
,
c
asosida (3.52) formula yordamida vaqt intervali
aniqlanib,
har qaysi vaqt intervalidan keying temperaturalarning taqsimlanishi
hisoblab chiqiladi. To’planayotgan energiyani hisoblash uchun
issiqxona ekin maydoni, kichik palchalarni hisobga olmaganda, yarim
chegaralangan jism shaklida bo’ladi.
Mazkur holda Shmidt tenglamasidan faqatgina konvektiv issiqlik
almashinish hisobga olinmasdan, balki nurlanish yo’li bilan issiqlik
almashish ham kiradi. Jismlar chegrasidagi shartlar, issiqxonadagi
temperature egri chizig’I va quyosh energiyasining kelishiga binoan
har bir
moment uchun hisoblanadi. Issiqlik o’tkazuvchanlik
tenglamasi
2
2
x
t
a
t
=
(3.50)
Shmidt usuli bo’yicha
2
2
x
t
a
t
=
(3.51)
bilan almashtiriladi, bunda
c
a
=
ga teng bo’lib, jismlarning temperatura o’tkazuvchanlik deyiladi.
- ixtiyoriy olinmasdan quyidagi ifoda bilan bog’langandir:
a
x
2
2
=
(3.52)
97
Shu bilan birga jism chegarasidagi temperature o’zgarishi ma’lum
bo’lmaganda, har bir qo’shni qatlamdagi temperatura quyidagi bilan
aniqlanadi:
2
)
1
(
)
1
(
,
)
1
(
x
m
t
x
m
t
m
x
m
n
−
+
+
=
+
(3.53)
bu yerda
n
,
- vaqt bo’lagining nomeri,
m
- qatlam nomeri.
Quyosh issiqxonasidagi havo haroratining o’zgarishi ma’lum
bo’lsa, issiqlik to’planayotgan tuproq chegarasi ma’lum bo’lmasa,
unda konveksiya orqali berish koeffitsienti, yutilgan nur energiyasi
miqdori va jismning fizik xossalari orqali quyidagi formulalardan
hisoblab chiqiladi:
x
x
iA
Q
x
t
t
xt
t
s
n
havo
x
n
+
+
=
cos
,
0
,
(3.54)
bu yerda:
- tuproqning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsienti;
c
-
tuproqning issiqlik sig’imi;
- tuproqning zichligi;
0
Q
- tushuvchi nur
energiyasi miqdori;
i
- nurning tuproq sirtiga tushish burchagi;
s
A
-
tuproqning tushayotgan nurni yutish koeffitsienti;
i
A
Q
s
cos
0
- tuproq
tomonidan yutilayotgan nur energiyasi miqdori.
Bu usul bilan issiqxona tuprog’ida issiqlik to’lqinlarining
tarqalishini o’rganish orqali unda kun davomida to’planadigan
energiya
mqidorini
hisoblashga
erishiladi.
Demak,
quyosh
issiqxonasining tuprog’ida to’plangan energiyani
1
t
V
C
Q
nc
T
a
=
(3.55)
formuladan foydalanib hisoblaymiz.
Bu yerda
C
- o’rtacha temperaturaga tegishli tuproq issiqlik
sig’imi,
- zichlik,
nc
V
- isigan qatlamning hajmi,
1
t
- isigan
qatlamning o’rtacha temperaturasi.
Quyosh issiqxonasining tuprog’i o’ziga xos regenerativ qurilma
hisoblanadi, chunki issiqlik almashinish bu holda ham ikki davrga
bo’linadi: birinchi davrda issiqlik eltuvchi havo tomonidan issiqlik
tuproqqa beriladi va unda akkumulyatsiyalanadi. Ikkinchi davrda esa
tuproq soviy boshlaydi va issiqlik havoga beriladi hamda quyosh
issiqxonasida mikroiqlim shu usul bilan ham yaratilishiga erishiladi.
Dostları ilə paylaş: |