Tadqiqotning ilmiy yangiligi. O‘zbekistonning issiq va quruq iqlim
sharoitida quyosh elementini majburiy sovitish qurilmasi va sferik ko‘zgu
yordamida ishlaydigan kichik elektr stansiyasi loyihasi va ular yordamida
quyoshdan elektr energiya olishning samaradorligini oshirish.
Ish tuzilmasining tavsifi. Magistrlik dissertatsiyasi kirish, 3-bob, xulosa va
foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxatidan tashkil topgan.
7
I BOB. QUYOSH ENYERGIYASI VA UNDAN ELEKTR ENYERGIYA
OLISH
1.1 Quyosh enyergiyasidan foydalanish
Insoniyat paydo bo‘lgandan buyon quyoshga sig‘inib kelgan, uni xudo o‘rnida
ko‘rganlar. Chunki u xaqiqatdan xam yer yuzida hayot manbaidir. Qadimgi Misr
fira’vinlaridan biri (Nefyertitining yeri) Exnaton ismini qabul qilgan
(Atonga – quyoshga sajda qiluvchi), ya’ni Exnaton – tabiiy termayadro reaktoriga
sajda qilgan. Quyoshdagi energiyani hosil bo‘lishi – termayadro reaksiyasi
tufaylidir. Quyosh nurlari – bu vodorodning 4 dona va geliyning bir dona atomining
qo‘shilganidir [4,5].
Tyermayadro reaksiyasi quyoshning ichida tempyeratura
t
20mln
o
C ga
yetganda boshlanadi. Shuning uchun tyermayadro enyergiyasi yer yuzidagi barcha
enyergetik resurslarning birinchi manbai hisoblanadi; ko‘mir, neft, gaz;
gidroenyergiya; shamol va okeanlar enyergiyasi.
Quyosh yer yuzida barcha enyergiya turlarining manbai hisoblanadi. Quyosh
har sekundda o‘rtacha
88
10
2
4
kaloriya issiqlik yoki
368
10
12
TW
enyergiya
tarqatadi. Ammo bu enyergiya miqdorining atigi
2
10
6
%, ya’ni
180
10
6
TW
miqdorigina yer yuzasiga etib keladi. Shu miqdor ham yer yuzidagi barcha doimiy
enyergiya ishlab chiqaruvchi qurilmalarning enyergiyasidan taxminan 5000 barobar
ko‘pdir.
Quyosh radiatsiyasi oqimi hamda tushayotgan energiya yig‘indisi
to‘g‘risidagi ma’lumotlar quyosh kadastri hisoblanadi. Quyosh kadastri to‘g‘risidagi
ma’lumotlar quyidagi ko‘rsatgichlarga asosan yig‘iladi:
• quyosh radiatsiyasining gorizontal tekislikka tushayotgan oylik va yillik
yig‘indilari;
• gorizontal tekislikka to‘g‘ri normal – urinma holatida tushayotgan quyosh
nurlari;
8
• quyoshning nur sochish vaqti.
9
Umuman quyosh radiatsiyasi oqimi hamda tushayotgan energiya yig‘indisi
to‘g‘risidagi ma’lumotlarni quyidagi usullar bilan olish mumkin:
• aniq geografik nuqtadagi ma’lumotlarni hisoblash yo‘li – analitik usul bilan;
• qisqa muddatda aniq geografik nuqtada, asbob va jihozlar bilan o‘lchash orqali,
to‘g‘ridan – to‘g‘ri ma’lumot olish bilan;
• qabul qilingan yagona usul bilan ko‘p yillik o‘lchashlar o‘tkazgan meteorologik
stansiyalarining ma’lumotlari to‘plangan ma’lumotnomalardan ma’lumot olish
bilan.
Quyosh energiyasidan foydalanishni hisoblashda asosan, quyosh nurining
1 m
2
maydonga berayotgan energiya miqdori hisobga olinadi. Koinotning atmosfera
qatlamidan yuqori qismiga tushayotgan quyosh radiatsiyasining energiyasi
1395kW m
2
ni tashkil qiladi va bu miqdor quyosh doimiysi deb ataladi. Ammo bu
miqdor yer yuzasiga etib kelguncha har xil qarshiliklarga uchraydi hamda yilning
fasli va hisob qilinayotgan hududning kengligiga nisbatan uning miqdori o‘zgarib
turadi. Masalan, yer yuzasiga tushadigan quyosh nurlarining o‘rtacha intensivligi:
• Evropa mamlakatlarida –
2kWsoat m
2
;
• Tropik va Osiyo mamlakatlarida –
6kWsoat m
2
ga teng.
O‘zbekiston Respublikasi serquyosh mamlakatlardan hisoblanadi. Bir yilda o‘rtacha
[13]:
• 300 kun quyoshli kun hisoblanadi;
• 2980 – 3130 soat temperaturaning o‘rtacha mikdori
uzunligi 14 – 16 soatni tashkil qiladi (1.1 – rasm);
42
o
C
ni, kunning
• cho‘l rayonlarida temperatura
70
o
C
gacha ko‘tariladi;
• har bir m
2
maydonda 1 yilda 1900 – 2000 kW gacha quyosh radiatsiyasi hosil
bo‘lishi mumkin (1.2 – rasm).
1.1 – rasmda O‘zbekiston Respublikasida hududning kengligi va yilning
fasliga nisbatan kunning yorug‘ vaqti, 1.2 – rasmda esa Markaziy Osiyo
mamlakatlarida quyosh radiatsiyasining taqsimlanishi ko‘rsatilgan. 1.1 – rasmda
10
1.1 – rasm. O‘zbekiston Respublikasida hududning kengligi va yilning fasliga
nisbatan kunning yorug‘ vaqti.
1.2 – rasm.Markaziy Osiyo mamlakatlarida quyosh radiatsiyasining taqsimlanishi.
11
O‘zbekiston Respublikasi hududning 16 hamda 21 kengliklarida kunning yorug‘lik
davri 16 – 17 soatni tashkil qilishi ko‘rinib turibdi.
Quyosh energiyasidan issiqlik ishlab chiqarishda ham, elektr energiya ishlab
chiqarishda ham foydalanish mumkin. Birinchi holatda yassi konsentratsiyalashgan
quyosh kollektorlari qo‘llaniladi. Ulardan issiqlik tashuvchi sifatida suv, havo yoki
antifrizlar ishlatish mumkin. Ikkinchi holatda esa, yorug‘lik oqimi energiyasi
fotoelektr o‘zgartirgichlarda bevosita elektr energiyasiga aylanadi yoki issiklik
elektr stansiyalarning an’anaviy sxemalar ishlatiladi.
Insoniyat qadim zomonlardan quyoshningqudratini sezganlar va o‘zlarini bir
umr unga bog‘liq ekanliklarini his qilganlar. Shuning uchun quyoshdan to‘xtovsiz
ko‘proq foydalanishni o‘ylaganlar. Avval quyosh nuridan qo‘shimcha energiya olish
– suvni va binolarni isitish, dengiz suvlarini tozalash va boshqa maqsadlarini amalga
oshirishga harakat qilishganlar.
Quyosh energiyasidan ikki xil usulda elektroenergiya ishlab chiqarish
mumkin.
1. Ana’naviy usulda – suyuqlikni isitish va hosil bo‘lgan bug‘ni issiqlik
turbinasiga uzatish orqali.
2. Fotoelektr usulida.
Ana’naviy usulda quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantirish uchun
quyosh energiyasini yig‘ib oluvchi geliostatlarning – 1 energiyasi suvga to‘ldirilgan
bug‘ qozoniga – 2 yo‘naltiriladi. Hosil bo‘lgan bug‘, generatorni – 4 harakatga
keltiruvchi issiqlik turbinasiga – 3 uzatiladi. Turbinani harakatga keltirib ish
bajargan bug‘ kondensatorga – 5, bug‘ni suvga aylantiruvchi moslamaga uzatiladi.
Kondensatordan chiqqan suyuqlik yana quyosh geliostatlariga uzatiladi va shu tariqa
jarayon davom etadi. 1.3 – rasmda quyosh energiyasini suyuqlik – bug‘ yordamida
elektr energiyasiga aylantirish sxemasi berilgan.
Fotoelektr usulda elektr energiyasi ishlab chiqarish. Ma’lumki quyosh nurini
eletromagnit to‘lqinlari deb qarash mumkin. Kvant nazariyasiga asosan,
elektromagnit to‘lqinlariga nol massali elementar zarrachalar – fotonlar deb
qaraladi.
12
Quyosh energiyasini fotoelektrik energiyaga qayta aylantirish asosida
1887 – yilda Gers tomonidan yaratilgan, yorug‘lik fotonlaring ba’zibir metallarning
elektronlari bilan kirishuvi natijasida elektronlar ma’lum mikdordagi energiyaga ega
bo‘ladilar. Mana shu energiyadan foydalangan holda quyosh energiyasidan
to‘g‘ridan – to‘g‘ri elektroenergiya olish mumkin. Bu jarayonga fotoeffekt xodisasi
deyiladi.
Dostları ilə paylaş: |