Quyosh qurilmali suv chuchitgich qurilmasi

Quyosh qurilmali suv chuchitgich qurilmasi.
Qashqadaryo viloyati Qarshi shahri Qarshi Muhandislik Iqtisodiyot Instituti Energetika fakulteti Issiqlik energetika kafedrasi assissenti Mirzayorova Sevara Ubaydullayevna.
Annotatsiya:Ushbu maqolada Quyosh qurilmali suv chuchitgich qurilmasi haqida ma'lumotlar berilgan.
Kalit so'zlar:Quyosh qurilma,chuchuk suv,perspektiv usullar,solishtirma issiqlik tizimi,chuchitgich,suv,texnika.
Sho’r suvni ichimlik-chuchuk suvga aylantirish inson uchun qadim zamonlardan beri muhim vazifa bo’lib kelgan.Ayniqsa texnika juda tez taraqqiy etayotgan hozirgi davrda chuchuk suv sanoatda ko’mir,neft,tabiiy gazlar kabi muhim o’rinni egallab bormoqda.Chubki chuchuk suv inson istemolidan tashqari texnikaning turli sohalarida har xil maqsadlarda ishlatiladi .Inson istemol qiladigan chuchuk suvning fiziologik normasi sutkasiga 2,5-4 l dan oshmaydi.Ammo kishining normal hayot kichirishi uchun chuchuk suvga bo’lgan ehtiyoji yuqoridagidan anchagina ortiq.Aholining soni hamda aholining moddiy turmushi yaxshilangan sari chuchuk suv tobora ko’proq istemol qilinadi.Aholini suv bilan ta’minlashda esa dengiz va okeanlarning suvini to’g’ridan-to’g’ri ishlatib bo’lmaydi.Chunki dengiz va okean suvlari sho’r bo’lib, ularning tarkibidagi tuz miqdori 35g/l dan oshmasligi kerak. Shuning uchun ham sho’r suvlarni chuchuk suvga aylantirish muhim ahamiyatga egadir.Cho’l va suv yetishmaydigan territoriyalarni o’zlashtirish ham, u yerlarda ichimlik suvni toshib kelish masalasi bilan bog’liq.Shuningdek uzoq yaylovlarda chorvachilikni rivojlantirishda,albatta o’sha joyda qozilgan quduqlardan chiqadigan suvning sho’r emasligi yoki ichimlik suvning toshib keltirishning qulayligiga qaraladi.Hozirgi ilmiy-tadqiqot ishlari quyosh energiyasi yordamida sho’r suvlarni chuchuk suvga aylantish, chuchuk suvga olish sohasidagi perspektiv usullardan biri bo’la olishini ko’rsatadi.[1]
Quyosh energiyasi sho’r suvni chuchuk suvga aylantirishda ishlatiladigan qurilmalarni quyosh suv chuchutgichlari deb ataladi. Tekshirishlar ko’rsatdiki, quyosh suv chuchitgichi yordamida olingan ichimlik suvning tannarxi toshib keltiriladigan suv tannarxidan ko’pincha arzon bo’ladi. Masalan, Qashqadaryo vohasidagi fermalarni suv bilan ta’minlashda suvni avtosisternalarda yil davomida tashib keltirishda suv 45 so’mga tushgan. Qarshi Davlat Universitetida yasalgan quyosh chuchitgichining har sirtidan esa yiliga suv olish mumkin. Chuchitgichni qurishda uning sirtiga 150 so’m sarflangan, chuchuk suv olish uchun sarflangan xarajatlar 30 so’m 63 tiyinni tashkil qilgan. Bundan ko’rinadiki, vohadagi yaylovlarga avtosisternalarda suv tashishga sarflangan xarajatlar quyosh yordamida chuchitishdagiga qaraganda ko’p bo’lgan.
Issiq yashik’’ning ichki tomoni qaraytirilgan maxsus yassi-idish-qozonga sho’r suv varonka orqali quyiladi.Bir nishobli chuchitgichda shisha sirtni janubga qaratib, butun mavsum davomida quyosh radiatsiyasining maksimal tushuvini hisobga olgan holda gorizantga ma’lum burchak ostida quyish kerakdir.O’rta Osiyo territoriyasi uchun gorizantga nisbatan burchak ni Qarshi shahri uchun tashkil qiladi.Chuchitgich oynasidan o’tgan quyosh radiatsiyasining ma’lum qismi sho’r suv qatlamidan va suv ostidagi qozondan qaytishda yo’qoladi, asosiy qismi esa sho’r suv qatlami vasho’r suv quyilgan idish-qozonga yutilib issiqlikka aylanadi.Demak sho’r suv va qozonning temperaturasi, suv sirtidagi havoning va chuchitgich oynasi sirtining temperaturasiga qaraganda yuqori bo’ladi.Issiqlik o’tkazuvchanligi sababli sho’r suvning ustki qatlamlari va unga yaqinbo’lgan havo qatlamlari isiy boshlaydi. Sho’r suvning temperaturasi oshgan sari, bug’lanishi kuchayadi.Sho’r suv ustidagi suv bug’iva havo aralashmasida oyna sirtiga yaqin qatlamlarining temperaturasi ularning suv sathiga yaqin qatlamlarining temperaturasidan past bo’ladi.Shuning uchun suv bug’i va havo aralashmasining sho’r suv sirtiga yaqin qatlami yuqori tomonga harakatlansa, yuqoridagi qismi esa aksincha pastga siljiy boshlaydi.Natijada chuchitgich ichida aralashma sirkulyatsiyasi hosil bo’ladi.
Aralashma chuchitgich oynasiga urilganda uning tarkibidagi suv bug’lari ndensatsiyalanadi va hosil bo’layotgan suv tomchilari chuchitgichning ichki tomonidan oynali sirtning pastki chetiga o’rnatilgan tarnovga oqib tushadi,undan chuchitgich tashqarisidagi maxsus idishga oqib chiqadi va yig’iladi.Odatda qozondagi suvning chuqurligi 10-12 mm atrofida bo’ladi.Shunday qilib, sho’r suv va qozon quyosh energiyasidan olgan issiqligi sho’r suvni bug’lantirishga va turli sabablar bo’yicha ruy beradigan issiqlik yuqotishlarni kompensatsiyalashga sarf bo’ladi.
Chuchitgichning issiqlikni sarflashi quyidagi turlarga bo’linadi:
1)Sho’r suv va qozonning issiqlik o’tkazuvchanligi orqali yo’qotgan issiqlik miqdori ;
2)Nurlanish yo’li bilan sho’r suvning yo’qotgan issiqlik miqdori ;
3)Bug’ va havo aralashmasi oyna yonidan o’tayotganda sovishida ajralgan issiqlik miqdori ;
Energiyaning saqlanish qonuniga ko’ra,bunda suv va qozonning quyosh radiatsiyasidan olgan issiqlik miqdoriga teng bo’ladi.
Quyosh suv chuchitgichining F.I.K chuchitgich sirtiga tushuvchi quyosh radiatsiyasidan suvning bug’lanishda olingan issiqlik miqdorining tushuvchi yig’indi quyosh radiatsiyasi kattaligiga nisbati bilan o’lchanadi:
Hisoblashlar uchun quyidagi natijaviy formulani beradi.
Bunda: m-kondensatsiyalangan bug’ miqdori.
- bir kg suvni qaynatish va bug’ga aylantirish uchun zarur bo’lgan issiqlik miqdori.
- Sho’r suvning solishtirma issiqlik sig’imi.
- Sho’r suv temperaturasi.
Q – Yig’indi radiatsiya intensivligi.
Sho’r suv massasi.
Havoning minimal temperaturasi.
Parnik tipidagi chuchitgichlarning F.I.K 60-70% dan oshmaydi.Ularning har sirtidan kun davomida 4-5l distillangan suv olish mumkin.
Qarshi Davlat Universiteti da qurilgan yuzi bo’lgan chuchitgichda olingan chuchuk suvni sirtiga nisbatan hisoblaganda iyun oyining birinchi yarmida o’rta hisobda 4,5liter/kun bo’lishi aniqlandi.Yuqoridagi tekshirishlar olib borilayotgan vaqtda quyosh radiatsiyasining intensivligi gacha bo’lgan.[2!0
O’zbekistonda geliotexnika bo’yicha ilmiy-tadqiqot ishlari olib borayotgan olimlar ham mustaqil respublikamizda chorvachilikni rivojlantirishda munosib hissa qo’shishga intilib,ishchi yuzi katta, o’zi arzon va unumdor bo’lgan suv chuchitgichlarni yaratishga kirishmoqdalar.
Parniksimon quyosh suv chuchutgichlarining samaradorligi ular qanday materialdan yasalganligiga, konstruktsiyasi shakliga va ularning gabarit o’lchamlariga, materialning issiqlik-texnik parametrlariga va qurilma qoplama shishasining gorizontga nisbattan qanday burchak ostida qo’yilishiga va h.k. ga bog’liq. Ushbu rejada Quyosh suv chuchutgichlari konstruktsiyalari bilan farqlanishi va ular ustida shu kungacha olib borilgan sinov tajribalar-ilmiy tadqiqotlar va ularning iqtisodiy samarador ko’rsatgichlarini tahlil qilgan holda ma’lumotlar berilgan. Hozirgi kungacha “Issiq quti” tipidagi Quyosh suv chuchutgichlari ustida olib borilgan sinov tajriba tadqiqotlari asosan ularning kam xarajatli tayyorlanishi va sodda konstruktsiyalari bilan bir-biridan farqlanishi o’rganib chiqilgan. Bu tipdagi eng birinchi quyosh chuchutgichi 1872 yilda Las-Salenasida (janubiy Amerika, Chili) Ch.Uilson tomonidan yaratilgan. Bu quyosh chuchutgichining ishlash davomiyligi 30 yil atrofida bo’lib, uning umumiy shaffof sirti yuzasi 4760m2 ni tashkil etgan. Yoz faslining kunlarida bir sutkada 20m3 chuchuk suv olishga erishganlar va qurilmaning 1m2 yuzaga bir sutkada 4,2l chuchuk suv olishga to’g’ri kelgan. Quyosh chuchutgichlariga bo’lgan qiziqish turli mamlakatlarda ham rivojlana boshladi. 1925 yilda Fransiya hukumati e’lon qildi va bu konkursda Pulen hamda Jinestus yaratgan quyosh chuchutgichi iqtisodiy samaradorligi yuqori deb tan olindi. Bu quyosh chuchutgichi janubiy Tunisning cho’l zonalarida yashovchi aholini toza ichimlik suvi bilan ta’minlagan va u bir sutkada 100 litrgacha toza ichimlik suvi ishlab chiqarishg erishilgan. 1924 yilda Turkmaniston Respublikasi professori B.P.Veynberg rahbarligida Cheleken yarimorolida har xil tipdagi parniksimon quyosh chuchutgichlarini yaratish va ishlab chiqarishga tadbiq etish bitimi tuzilgan edi, lekin bu bitim amalga oshmay qoldi. Bu yo’nalish bo’yicha Toshkent viloyatida K.G.Trofimov namlanuvchi qora materialli quyosh chuchutgichi, Samarqand viloyatida esa B.P.Veynberg rahbarligida A.N.Tekuchyov va boshqalar Quyosh chuchutgichlari ustida ilmiy- tadqiqot ishlarini olib borilganlar. Bu olimlar chuchutgichlarning izolyatsiya devorlarini issiqlik yuqotilishidan saqlash hamda bug’lanish sirtlarini oshirish bilan shug’ullanganlar.[3]
Samarqandda 1933 yilda A.N.Tekuchyov qirra sirtli quyosh chuchutgichi ustida sinov o’tkazdi va uning FIK ni (qurilma ichiga tushgan issiqlik miqdoriga nisbattan) 29 foizgacha ko’tarishga erishgan. 1939 yil Turkmaniston Respublikasida “Geliotexnika Quyosh chuchutgichlari” ilmiy laboratoriyasida muxandis M.M.Kro’lov Quyosh chuchutgichlarini konstruktsiyalari ustida tadqiqotlar olib boridi. Bu boradagi izlanishlar ikki tarnovli quyosh chuchutgichlarini yaratishga olib kelindi. Uning umumiy maydoni 20 m2 bo’lib, bug’lanish sirti esa 18,4m2 ga teng. Qurilmaning bug’lanish sirt yuzasi 21,6m2 va minerallashgan suv solinadigan tubi 30sm chuqurlikda bo’lib, shisha sirti bilan gorizontga nisbatan 280 qiyalik burchagi ostida joylashtirgan. Yoz faslida bir sutkada 2.4 lG’m2 chuchuk suv olishga erishilgan. Lekin bu qurilma xalq xo’jaligida keng masshtabda qo’llanilmagan. Ikkinchi jahon urishi davrida AQSh ning milliy mudofa kometeti Quyosh chuchutgich qurilmalarga alohida e’tibor qaratdi. Amerikalik olima Mariya Telekes bir qancha Quyosh chuchutgichlar ustida nazariy va amaliy hisoblash metodlarini yaratdi va bu qurilmalarni ishlab chiqarishga qo’lladi.[4!]
Nazariy va amaliy hisoblashlarga asosan plyonkali Quyosh chuchutgichdan alohida foydalandi va bu qurilmalarning FIK i 50% ga etkazishggacha olib keldi. Bu quyosh chuchutgichi AQSh da dengiz aviatsiyasida va suv osti flotida qo’llanildi. 1952 yildan Frantsiyada, Aljirda, Ispaniyada, Germaniyada, Isroilda, Avstraliyada, Livyada, Meksikada va hakozo davlatlarda Quyosh chuchutgichlari bilan shug’ullana boshladilar. 1953-1958 yillar Italiyada Bolen va Bar universitetlarida G.Nebbia rahbarligida etti xil konstruktsiyali quyosh chuchutgichlarini eksperimental tadqiqot qilgan va amaliyotga qo’llagan . Quyidagi ishda uchta Quyosh chuchutgich qurilmalarining Qishloq xo’jaligida sug’orish ishlarida foydalanish uchun shimoliy Floridaning ilmiy tadqiqotlar maydonida qo’llanilgan va yaxshi natijalarga erishilgan. Qo’llanilgan Quyosh chuchutgichlari to’g’ridan-to’g’ri erga o’rnatilgan bo’lib, 25-30sm qalinlikdagi minerallashgan suv sig’diriladigan chuqur suvli basseyndan iborat bo’lgan. Qish faslida 1958 yildan 1959 yiliga o’tish vaqtida ikkita plasmassali Quyosh chuchutgichlar sinovdan o’tkazildi. Ulardagi minerallashgan suv qalinligi bir necha santimetr bo’lib, suv oladigan qismi chuqur bo’lgan Quyosh chuchutgichga nisbatan minerallashgan suv oladigan chuqurligi kichik bo’lgan Quyosh chuchutgichning minerallashgan suvni akuumulyatsiya qilish darajasi juda ham past bo’lishini ko’rsatgan. Kaliforniya shtatida M.Telekes tomonidan turli xil konstrktsiyali quyosh chuchutgichlarini loyihalari tashkil etildi. Quyosh chuchutgichlarini o’lchamlari: eni 1,2m, bo’yi esa 15m, shaffof sirt yuzasi 90m2 dan iborat bo’lib, beshta yog’och lotoklaridan tashkil topgan. Minerallashgan suv 10-30sm qatlamli, chuchuk suv olish samaradorligi bir sutkada 375 l bo’lib, 1 m2 yuzaga bir sutkada 4,07 l chuchuk suv mos kelgan. M.Telekes tomonidan suvga botirilgan issiqlik almashinuvchi plasmassali trubalardan iborat plasmassali Quyosh chuchutgichi dengiz suvida sinab ko’rildi va yaxshi ko’rsatgichlarga ega bo’ldi. Plasmassali materialni qo’llanilishi iqtisodiy jihatdan arzon va qulay bo’lgan.
Chuqur suv oladigan basseyn tipdagi Quyosh chuchutgichlar tajriba maydonlarida sinovdan o’tkazilganligi bu Quyosh chuchutgichlarning shaffof sirt qatlamini joylashuvi uning geometrik shakliga bog’liqligini nazariy isbotlari keltirilgan. Chuqur suv oladigan basseyn tipdagi chuchutgichlar (30sm chuqurlikdagi) ning sinovi J.Blomer va boshqalar tomonidan tajriba maydonlarida tekshirilib ko’rilgan. Bu tipdgi chuchutgichlar tashqi sharoitga (shamol tezligi va tashqi muhit temperaturasiga) kam bog’liq ekanligi aniqlandi. Quyosh radiyatsiyasi Basseyn tubi izolyatsiyasiga kam miqdorda ta’sir qilishini aniqladi.
R.D.Jekson va N.M.Beyvellar tomonidan sayohatchilar uchun yaratilgan quyosh chuchutgichi juda qiziqarlidir. Bu quyosh chuchutgichining asosiy qismi plyonkadan iborat bo’lib, uning yuzasi 2m2 ni tashkil qiladi. Cho’l sharoitida bir kishi uchun 1-1,5 l suv etarlicha bo’ladi. Uning uchun erdan o’ra qazilib distillangan suvni yig’ib olish uchun uning tubiga idish joylashtirilgan. Plyonka ustiga yuk qo’yilsa u idish ustiga egilib qiyalik hosil qilib, uning sirti bo’ylab distillangan suv oqib tusha boshlaydi. Quyosh nurlari plyonka orqali o’tib, yerni qizdiradi va undagi namlikni bug’lantiradi. Bunday qurilmani qurish uchun 15- 20daqiqa vaqt kerak va 1-2 soat o’tgandan so’ng distillangan suv oqimi hosil bo’la boshlaydi. Bir qancha mamlakatlarda quyosh chuchutgichlariga shishali va plyonkali shaffof qatlamalar qo’yib ularni taqqoslash natijasida sinov tadqiqotlari o’tkazilgan. 1963 yil bahor faslidan boshlab Quyosh chuchutgichlar sirtiga plasmassa qoplab tajriba sinovlarini o’tkazishga qiziqish ortib bordi va aylana shakldagi Quyosh chuchutgichga asos solingan. Uning aylanasining diametri 3,2- 3,5m bo’lib, 0,15mm qalinlikdagi yupqa qora polietilen plyonka qoplangan. Lekin bu qurilmani polietilin plyonkasini turli joylaridan teshilib ulardan chang tushib suvni ifloslantirgan.Amerikalik tadqiqotchilar Quyosh chuchutgichga shishali va plasmassali qoplamalar joylashtirib ikkita qiya Quyosh chuchitgichda sinov tadqiqotlarini o’tkazganlar. Ulardan biri qalinligi 3mm bo’lgan shisha qoplamadan, ikkinchisi 0,05mm Tedlar-40 plyonkasini qoplamasidan foydalangan. Sinov natijalari ikki yil davomida shuni ko’rsatdiki, shisha qoplamali chuchutgichga qaraganda plasmssali qoplamali chuchutgichni ish unumdorligi 82% ga ortiq bo’lgan. Gretsiya davlatida ham Quyosh energiyasi yordamida minerallashgan suvni chuchuklashtirish masalalari asosiy muammolarga aylanib bormoqda. Bu borada Sim orolida Quyosh instituti yaratildi va ilmiy tadqiqotlar olib borildi. Bu ilmiy tadqiqot asosan parniksimon Quyosh chuchitgichlarini turli konstruktsiyalari yaratilgan va tadqiqotlar olib borilgan. Ularning sinov tadqiqotlariga ko’ra plyonka qoplamali chuchitgichning chuchuk suv ishlab chiqarish samaradorligi shisha qoplamali chuchitgichga nisbatan kam ko’rsatgichga ega ekan.
Kuzatishlarga ko’ra plyonkali qoplama o’zida distillangan suvni yaxshi tutib turmasligi sababli distillangan suv qaytib minerallashgan suvli idishga tushishi aniqlangan. Shisha qoplamali yuzalari 13,4 va 24,3m2 ikki chuchitgich ustida uzoq vaqt davomida sinov tajribalari olib borilgan. Bu qurilmalar to’g’ridanto’g’ri erga joylashtirilgan va 0,75mm qalinlikda shisha qoplangan. Sho’r suv qatlami 15sm atrofida bo’lgan. 1965 yilning iyul oyida bir kunda 6,2lG’m2, dekabr oyida 0,5lG’m2 chuchuk suv ishlab chiqargan. Olimlar tomonidan quyosh chuchitgichlarni issiqlik izolyatsiyasi uning texnik xarakterlariga bog’liq ekanligini tajriba yo’llari bilan aniqlaganlar. Tadqiqot natijalariga asosan shunday xulosaga keladilar: temir va temir betonli materialli lotoklardan juda yaxshi issiqlik izolyatsiyali materiallar ekan. Bulardan quyosh chuchitgichlarini issiqlik izolyatsiya materiallarini to’g’ri tanlashga, geometrik o’lchamlariga, qurilmaning shaffof sirti qiyalik burchagiga va hakozolarga bog’liq ekan.
Parniksimon quyosh chuchitgich qurilmalari.
Parniksimon quyosh suv chuchutgichlarining samaradorligi ular qanday materialdan yasalganligiga, konstruktsiyasiga, materialning issiqlik texnik parametrlariga va qurilma qoplama shishasining qanday burchak ostida qo’yilishiga va h.k. ga bog’liq. “Issiq quti” tipdagi Quyosh chuchitgichlarining shu kungacha va xozirda ularning ishlash printsipi bir xil bo’lib, faqat ular konstrkutsiyasi jihatdan farq qilganlar. Bu tipdagi quyosh chuchitgichlarining ishlash printsipi quyidagicha: Quyosh nurlari qurilmaning shaffof materialiga tushib va undan o’tib qurilma tubida joylashtirilgan sho’r suvni qizdiradi va uni bug’lantira boshlaydi.Suv bug’lari harorati va tashqi muhit haroratlarini farqi tufayli shaffof sirtning ichki sirtida kondensatsiyalanadi hamda chuchuk suv suv sifatida maxsus idishga oqib tushadi. Parniksimon bir pog’onali quyosh chuchitgichining sxematik ko’rinishi 1.2.1-rasmda tasvirlangan. Bu tipdagi eng birinchi quyosh suv chuchitgichi Charlz Uilson va Xardinglar (Janubiy Amerika, Chili) tomonidan 1872 yilda 4760m2 yuzada yaratilgan va tadqiqot qilingan. Bir kunlik maksimal ish unumdorligi 22700l bo’lib, 1m2 yuzadan 4,8 l chuchuk suv ishlab chiqargan va uning FIK 35% gacha yetkazilgan. Turkmaniston FAning Fizika-texnika institutida parniksimon bir pog’onali quyosh chuchitgichlari ustida olib borilgan ilmiy izlanishlar va tadqiqotlar natijasida ularni FIK i 70% gacha etkazganlar va 1m2 yuzadan bir kunda 7 l gacha distillangan suv olishga muvaffaq bo’lishgan.
Xulosa:
Parniksimon quyosh chuchitgichlarini boshqa bir konstruktsiyalisi K.T.Trofemov A.N.Tekuchevlar tomonidan yaratildi va ishlab chiqildi. Bu qurilmaning bug’lanish sirtiga qog’ozli mato, keramik plita hamda sho’r suvni shimib oladigan materiallar o’rnatilgan. K.T.Trofemov tomonidan yaratilgan quyosh chuchitgich qurilmasining shaffof sirti gorizontga nisbatan 20-250 burchak ostida janub tomonga qaratib joylashtirilgan va uning ustida tadqiqotlar olib borilgan.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.Б.Х. Ражабов, Ф.Б. Ата-Курбонова. Метод выбора типов и рациональных геометрических размеров аккумуляторов энергии для солнечных опреснителей.[1]
2.Очилов Л.И. Адсорбция воды на цеолитах типа ZSM-5.// Молодой ученый, (2016) №12 С 358-360[2]

3. Очилов Л.И., Арабов Ж.О., Ашурова У.Д. Измерение преобразования потенциальной энергии в поступательную и вращательную энергию с помощью колеса максвелла.[3]

4. Очилов Л.И., Абдуллаев Ж.М. Изъятие пресной воды из подземных грунтовых вод при помощи гелиоустановки водонасосного опреснителя.[4]