Far'ona politexnika instituti Energetika fakulteti elektr energetika yonalishi

Far'ona politexnika instituti

Energetika fakulteti elektr energetika yonalishi

51-20 EE guruh talabasi Asroriddin O'lmasjonovning

Muqobil energiya manbalari fanidan tayyorlagan referati

Mavzu:. Quyosh teplitsalan, ularning konstruktiv va energetik ‘ parametriari matematik va issiqhk modellari.

Tekshirdi. Hoshimov Diyorbek

QUYOSH TEPLITSA VA PARNIKLARI

Aholini yil davomida yangi sabzavot mahsulotlari bilan ta’minlash katta ahamiyatga ega ekanligihammaga ma’lum. Ayniqsa qish va erta bahorda aholini bodring,pomidor bilan ta’minlash zarur.

Huddi shu maqsadlarda teplitsa-parniklardan foydalaniladi. Shuning uchun fermer xo’jaliklarda teplitsa-parniklarga katta ahamiyat beriladi. Isitiladigan teplitsalar ichidagi havo temperaturasini o’simlikning o’sishi va rivojlanishiga qulay holda saqlash uchun ko’plab turli xil yoqilg’i (ko’mir, neft, tabiiy gaz) yoki elektr energiyasinisaqlash va isitish sistemalarini ishlab chiqarish zarurdir.

Teplitsaniisitishga sarf bo’ladigan yoqilg’ini tejash maqsadida quyosh radiatsiyasidan maksimal foydalanishga intilish kerak.Tekshirishlar O’rta Osiyo Respublikalarida (O’zbekistonning janubiy viloyatlarida) teplitsalarni faqat quyosh radiatsiyasi bilan isitish mumkinligini ko’satmoqda.

Quyosh radiatsiyasi hisobiga isitiladigan teplitsa va parniklarni quyosh teplitsa va parniklari deyiladi. Teplitsa va parniklar ham aslida’’issiq yashik’’tipidagi qurilmalardir. Ammo ularning odatdagi’’ issiq yashik’’ tipidagi qurilmalardan farqi shundaki,ularda quyosh radiatsiyasi faqatgina issiqlik manbasigina bo’lmay, balki o’simliklar bargi hujayralaridagi fotosintez protsessini amalgam oshirishga ham sarflanadi. Quyosh teplitsalarining isitiladigan teplitsalardan farqi quyidagilardan iborat.

1.Isitiladigan teplitsalar bir qavat oyna bilan qoplansa,quyosh teplitsalariikki qavat oyna bilan qoplanadi. Quyosh teplitsalari ko’pincha bir nishobli bo’lib,ularning nishob tomoni janubga qaratilgan bo’ladi.

2.Quyosh teplitsalari issiqlik akkumulyatoriga ega bo’ladi.

Ma’lumki quyosh teplitsasi yokiodatdagi teplitsa isitilayotgan vaqtda ham teplitsa ichidagi havo temperaturasi tashqaridagi havo temperaturasiga qaraganda yuqori bo’ladi.Bu’’issiq yashik’’dagi singari teplitsani yopishda ishlatiladigan oynaning optic xossalariga bog’liqdir.Teplitsa ichidagi havo temperaturasininh o’zgarishini o’rganish uchun bir nishobli tuproq akkumulyatorli (issiqlikni tuproq yordamida to’playdigan) teplitsani tuzilishini qaraymiz.Tuproq akkumulyatorli quyosh teplitsasining tuzilish sxemasi ( 6- rasmda ) ko’rsatilgan.Bu teplitsaning janubga qaratilgan nishob tomonini ikki qavat oyna bilan qoplangan (oyna qavatlari orasida havo bor) va nishob tomonini gorizant bilan 39⁰-45⁰ burchak tashkil qilgan.

6-rasm. Bir nishobli quyosh teplitsasining tuzilish sxemasi.

Teplitsaning tagini 1,5m chuqirlikda kovlanib chiqgan tuproqni teplitsaning shimol tomoniga bir tekis to`kilgan. Shu tarzda hosil bo`lgan tuproq uyimining orasiga teplitsaning butun uzunligi bo`yicha metal trubalar shunday joylashtirilganki, ular teplitsaning tastidan boshlanib yuqorisida tugaydigan havo kanallarini tashkil qiladi.

Kunduzi teplitsa oynasiga tushayotgan quyosh radiatsiyasining oyna va romlarda yutilishidan qolgan qismi teplitsaning ichiga o`tadi.[7]

Quyosh radiatsiyasining teplitsa ichiga o`tgan asosiy qismini tuproq, tuproqdagi suv, o`simliklar havo va havodagi suv bug`lari yutadi. Ularning nurlanishi infraqizil nurlarga to`g`ri keladigan teplisa oynasida to`sib qoladi. Natijada teplitsa ichida havoning temperaturasi tashqaridan yuqori bo`ladi. Isigan havo teplitsa tuproq akumulyatorining ustki qismidagi kanallar bo`ylab tuproqning ichiga o`tadi, tuproqga o`z issiqligini berib soviydi va pastki kanallardan teplitsa ichkarisiga qaytib kiradi.

Teplitsa ichidagi havoning ko`rsatilgan yo`nalishlarda harakatlanishi sababli issiq ob-havo sharoitida teplitsa ortiqcha isib ketmaydi, tashqarida havo sovuq bo`lganda esa, teplitsa ichidagi havoning temperaturasi keskin pasayib ketmaydi.

Shunday qilib teplitsada o`simlikning o`sishi, rivojlanishi uchun zarur temperatura sharoiti saqlana boradi.

Tajribalar ko`rsatdiki, quyosh teplisalarida havo temperaturasining sutka davomida o`zgarishi ham teplitsa tashqarisidagi havo temperaturasining o`zgarishiga o`xshash bo`ladi. Boshqacha aytganda teplitsa ichidagi havoning temperaturasi ham sutka davomida o`zgarib turadi.Isitiladigan teplisalarda esa teplitsa ichidagi havoning temperaturasini o`zgartirmasdan saqlash mumkin.

Bizning mamlakatimizda quyosh teplitsalari 1930 yillardan boshlab qurila boshlagan. 1931 yil V.B. Veynberk loyihasi asosida Toshkent yaqinida foydali yuzi 1041m² bo`lgan bir nishobli tiplitsa qurilgan. Shuningdek, 1931-1932 yillarda Samarqandda gidro-metralogiya ilmiy-tekshirish institute xodimlari tomonidan ikkita quyosh tiplitsasi qurilgan edi.

O`zbekistonda ham quyosh yiplitsalarini qurish, ularning ichidagi havo temperaturasining o`zgarishini va issiqlik rejmlarini o`rganish bo`yicha ilmiy-tadqiqot ishlari Qarshi Davlat Universitetida texnika fanlari kondidanti, dotsent T.A.Sodiqov va professor B.E.Xayriddinov rahbarligida olib borildi va borilmoqda.

Dastlab qurilgan bir nishobli tiplitsalardan birining o`lchami 6x12,5m<sup>2</sup>=75m<sup>2</sup> ga teng edi. Dotsent T.A.Sodiqovning ilmiy kuzatishlari bo`yicha Qarshi shahrida qish vaqtida havoning temperaturasi keying 15 yil davomida -18⁰C dan pasaymagan. Temperaturaning bunday pasayishi esa ko`proq yanvar oxiriga va fevral boshlariga to`g`ri kelgan. Shu davrda teplitsada o`stirilayotgan o`simlik gullari changlanayotgan davr bo`lgan.Bunda havoning temperaturasi 10-12⁰C dan past bo`lmasligi kerak. Shunday temperature sharoitini yaratish uchun teplitsa ichiga quyosh radiatsiyasi maksimal tushishi uchun asosiy oynali sirtni gorizantga 52<sup>0</sup> burchak ostida qo`yiladi. (Bu oynalarda quyoshning gorizantdan balandligi past bo`lgani uchun shunday qilingandir)

Teplitsa ichidagi yer yoritilganligini oshirish uchun mo`ljallangan qo`shimcha oynali sirtni gorizantga 20⁰ burchak ostida o`rnatilgan shimol tomondagi qisqa nishobda issiqlik izolyatsiyasini amalga oshirish uchun usti shifer bilan yopilgan. Teplitsa orqasida tuproq akkumulyator bor edi. Bu turdagi teplitsaning ko`ndalang kesimini sxematik ravishda (7-rasmda) ko`rsatilgandir.

7-rasm. Qarshi shahridagi quyosh teplitsasining tuzilish sxemasi.

Bu teplitsada pomidor va rediska yetishtirish bo`yicha o`tkazilgan tajribalar ko`rsatadiki, teplitsa tashqarisidagi havo temperaturasi ertalabga yaqin juda pasayganida ham (-20<sup>0</sup>) teplitsa ichidagi havoning o`rtacha temperaturasi 0⁰C dan pasaymagan. Teplitsa ichidagi havo temperaturasining bunday pasayishi uzoq davom etmagani tufayli o`simliklarni sovuq urmagandir. O`tkazilgan tajribalar, mavsum (yanvar-iyun) davomida teplitsa ichida 1m² foydali maydondan 10-14 kg pomidor yetkazish mumkinligi ko`rsatilgan. Bunday teplitsalarda bir gektar foydali maydonni quyosh energiyasi hisobiga isitish asosida mavsum davomida 400 tonna shartli yoqilg`i tejash mumkin. Bundan quyosh teplitsasida yetishtirilgan mahsulotning tannarxi isitiladigan teplisada yetishtirilgan mahsulotning tannarxiga qaraganda 1,5-2 marta arzon bo`lishi ko`rinib turibdi. Quyosh teplitsasini qurishga sarflangan xarajay 2-3 yilda qoplangandir.

O`zbekiston Respublikasining shimoliy rayonlarida qish vaqtida havo temperaturasining pasayishi ko`proq bo`lgani uchun bu tumanlarda qurilgan quyosh teplitsalarida qo`shimcha ravishda yoqilg`I yoki elektr energiyasi bilan isitiladigan sistemalar ham bo`lishi mumkin.

Quyosh parniklarining o`lchamlari teplitsalarnikiga qaraganda kichikroq bo`ladi. Ularda ko`zda tutiladigan asosiy maqsad sabzavot ekinlari ko`chatlarini yetishtirishdir. Hozirgi vaqtda quyosh parniklarini yopishda asosan polimer plyonkalar keng miqyosda qo`llanilmoqda. Quyosh parniklari turlicha tiplarga bo`linadi.Qarshi Davlat Universiteti geliomaydonchada sinab ko`rilayotgan turli tipdagi quyosh parniklari orasida yoysimon parniklar ham border. Bunday parniklarga diametric 6-10mm bo`lgan sim, taxta, polimer plyonkalar ishlatiladi. Qalinligi 5sm bo`lgan taxta (eni 10sm) uzunligi bo`yicha ikki qator qilib chuqurchalar uyiladi. So`ngra simni ikki xil radiusli qilib bir tekisda egiladi. Dastavval kichik radiusli egilgan similar taxtadagi chuqurchalarga joylashtirilib, uning ustiga plyonka tortiladi. Xuddi shunday tarzda birinchi qavat ustidan kattaroq radiusli qilib egilgan similar qo`yiladi va ustidan ikkinchi qavat plyonka bilan yopiladi. Plyonkalar orasida 5-6sm havo qatlami bo`ladi. Bu tipdagi quyosh parnigining eni 1;2;2,5m, balandligi esa eniga mos ravishda 0,9;1;1,25m qilib olinadi. Tekshirishlar yanvar-aprel oylarida shunday parniklardan 3 marta ko`chat olish mumkinligini, so`ngra daladagiga nisbatan 20-25 kun oldin pomidor hosili yetishtirish mumkinligini ko`rsatdi.

Biz yuqorida quyosh teplitsalari,parniklari va isitiladigan teplitsalarda oynaning ishlatilishini aytgan edik. Oynaning o’lchamlari tashqi faktoflarning ta’sirida deyarli o’zgarmaydi. Oyna bir necha yil davomida ishlatilganida ham o’zining tiniqligini o’zgartirmaydi. Oynaning sirtiga qarab ko’rinadigan nurlarga tiniqligi 70% dan 90% gacha o’zgaradi. Shu bilan birga oynaning bazi kamchiliklari ham mavjud:oyna ancha og’ir elastikmas,o’simliklarning o’sishi uchun katta ahamiyatga ega bo’lgan 0.3 mk dan qisqa to’lqin uzunlikdagi ultrabinafsha nurlarni o’tkazmaydi. Shuning uchun ham oynaning o’rniga yengil,elastik,yorug’likni yaxshi o’tkazadigan polimer plyonkalarini ishlatish toboro keng yoyilib bormoqda. Hozirgi vaqtda polimer plyonkalardan quyidagi maqsadlarda foydalanilmoqda.

1)tuproqni; 2)sabzavot mahsulotlari va o’g’itlarni saqlashda; 3)yopiq yerda yorug’likni o’tkazadigan material sifatida teplitsalarda,parniklarda va vaqtincha yopilgan joylarda ishlatiladi.

Ma’lumki,tuproq qatlamlari quyosh nurlarining tushuvi natijasida isiydi.Tuproqning yuziga har xil rangdagi qatlamalarni yopish yo’li bilan tuproqning ustki qatlamlari temperaturasini yetarlicha keng miqyosda o’zgartirish mumkin.Agranomiya praktikasida qo’llaniladigan bu tadbirlarni mulchalash deb yuritiladigan qoplamalar sifatida maydalangan bur, torf va ko’mir kukinlari,quruq barglar,qipiq,gung,hamda turli rangdagi polimer plyonkalardan foydalaniladi. Keyingi yillarda mulchalash uchun toboro ko’proq polimer plyonkalar ishlatilmoqda. Tuproqning temperaturasini oshirish uchun tuproq ustiga qora rangli plyonka yopish kerak. Sobiq Ittifoqning turli rayonlarida o’tkazilgan tajribalarda mulchalash uchun asosan tiniq va qora rangli politelin plyonkalar tobora ko’proq qo’llanilmoqda. Mulchalash tadbiri ayniqsa pomidor va bodiring o’stirishda ko’p qo’llanilmoqda. Bunda ekin ekiladigan qatorlarga plyonkani tuproqqa zich trgib turadigan qilib yopilganidan so’ng plyonkada urug’ yoki ko’chat ekiladigan joylarda teshiklar quyiladi.Aholini yangi pomidor qulupnoy va boshqa mahsulotlar bilan ta’minlashda bu mahsulotlarning toza bo’lishiga ezilib qolmasligiga alohida etibor beriladi.Xuddi shunga o’xshash maqsadlarda keyingi yillarda polimer plyonka xaltachalardan foydalanilmoqda ,shuningdek polimer plyonka sabzavot mahsulotkarini uzoq muddat saqlash uchun ham ishlatiladi.Bning uchun polimer plyonkadan yashiklarning ichini qoplanadigan material sifatida foydalaniladi.O’zbekiston sharoitida polimer plyonkalardan bahorgi teplitsalar,quyosh parniklari va tonnel(yoysimon) tipdagi pana qilingan joylarniyopish uchun foydalanilmoqda [8].Respublikamizning ko’pgina kalxoz va sabxozlarida plyonkani sinoatlaridanerta bahorda karam ko’chati,salat va boshqa ko’katlar olishda,mart-aprel oylarida pomidor bodring o’stirishda muvoffaqiyatli ravishda qo’llanilmoqda.Biz yopiq joydagi sabzavotchilikda ishlatiladigan polietilen va poliamid plyonkalarining bazi fizikaviy xossalariga to’xtalaylik.Etilen gazini yuqori bosimda ishlash asosida tayyorlangan polietilen plyonkasi hiraroq oq rangli bo’lib,suvni va suv bug’larini butunlay o’tkazmaydi,ammo kislarod va karbanat angidiritniyaxshi o’tkazadi.Plyonkaning qalinligi 50-200 mk bo’lib,100 mk qalinlikdagi plyonkaning og’rligi 80 g ga teng.Og’irligi 1 kg bo’lgan qalinligi 50 mk gat eng,polietilen plyonkaning yuzi ga, 100mk qalinlikdagisini esa gat eng. polietilen plyonkaning og’rligi yuzi bo’lgan teplitsa oynasinikidan 70 marta kam.Temperatura ta’sirida polietilen plyonkaning o’lchami kam o’zgarganidan,uni nishobi gorizant bilan burchak hosil qiladigan inshoatlarda ishlatish mumkin.Yangi polietilen plyonkasi sovuqqa juda chidamli bo’lib, temperaturada ham o’zining elastikligini yuqotmaydi. Ammo amalda 1.5-2 oy ishlatiladigan keyin quyoshning ultrabinafsha nurlari va temperatura tasirida sovuqqa chidamliligi kamayib ketadi.

Poliamid plyonka kogralaktam asosida tayyorlanadi.Uuzilishga qarshiligi jihatidan polietilen plyonkasiga qaraganda puxtaroqdir.Bunday plyonka temperaturagacha chiday oladi.Temperatura o’zgarishi esa unga kuchli tasir qiladi,aniqrog’I temperature oshganda poliamid plyonkaning o’lchami qisqaradi,temperatura pasayganida esa o’lchami oshadi.Havo temperaturasi pasayganda va yog’ingarchilikda poliamid plyonkaning o’lchami ortadi.Shu tufayli bu plyonka bilan yopilganinshoatlar yuzida’’chuqur joylar’’hosil bo’lib qoladi.Shuning uchun ham poliamid plyonkalarni tuproq nishobli konstruksiyalar uchun ishlatiladi.Qalinligi 50-90 mk va kengligi 100-130 sm bo’lgan bunday plyonkaning ning og’irligi 60-80 g gat eng.Poliamid plyonkaning asosiy kamchiligi uning tez ishdan chiqishidir,yani quyoshning ultrabinafsha nurlari yuqori temperatura va havodagi kislarot tasirida tez iskirishidir.Bunday plyonkalarni 2-2.5 oy ishlatgandan keyin,uzulishga qarshiligi juda kamayib,mavsum davomida butunlay ishdan chiqadi.PK-4 plyonkasi suv bug’larini va havoni o’tkazmaydi.5-jadvalda polimer plyonkalar va oynaning quyosh nurlanishi spektrining turli qismlari uchun tiniqlik qiymatlari berilgan.

Jadvaldan ko’ramizki,poliamid plyonkasi o’zining xossalari optik bo’yicha spektrning ko’rinadigan va qisqa to’lqin uzunlikdagi infraqizil qismini oyna va polietilen plyonkaga nisbatan yaxshi o’tkazadi,ammo 5-15 mk chegaradagi infraqizil qismini oyna va polietilen plyonkaga nisbatan yaxshi o’tkazadi.Ammo 5-15 mk chegaradagi infraqizil nurlarni o’tkazishda esa oynadan keyin turadi.Boshqacha aytganda,poliamid plyonka bilan himoyalangan joyda tuproq va o’simliklar chiqargan nurlanishning 30 protsentini plyonka o’tkazib yuboradi.Shuning uchun poliamid plyonka bilan qoplangan joydagi havoning temperaturasi kechasi aynan shunday,amma oyna bilan qoplangan joyda havo temperaturasidan past bo’ladi.Demak poliamid plyonka issiqlikni oynaga qaraganda ko’proq yuqotar ekan.[9.10]

Polietilen plyonka quyosh spektrining ko’rinadigan va infraqizil qismida poliamid plyonkaga qaraganda past ko’rsatgichlarga ega.Polietilen plyonka 5-15 mk to’lqin uzunlikdagi infraqizil nurlarni yaxshi o’tkazadi.Shuning uchun polietilen plyonka bilan yopilgan joyda havoning temperaturasi kechasi pasayib ketadi,shu sababli bu plyonka kechasi temperaturada ham o’simliklarni sovuq urishidan saqlab qololmaydi.Poliamid plyonka bilan yopilgan joyda yorug’lik va issiqlik rejimi polietilen plyonka ostida o’simlikning o’sishi va rivojlanishi uchun yaxshi sharoit yaratiladi.Ammo amalda polietilen plyonkadan ko’oroq foydalaniladi,chunki ularni ishlab chiqarish yaxshi o’zlashtirilgan.Umuman aytganda polimer plyonkalar ostida yetishtirilgan sabzavot mahsulotlari tarkibidagi vitamin C miqdori,oyna ostida yetishtirilgan sabzavot mahsulotlari tarkibidagi C vitamini miqdoridan ko’p bo’ladi.Plyonkalar ostida karam ko’chatlari,bodrining va pomidor yetishtirish bo’yicha o’tkazilgan tajribalar ijobiy natijalar bermoqda.Masalan,plyonkalar ostida yetishtirilgan karam ko’chatlarining hosildorligi oyna bilan yopilgan parniklarda yetishtirilgan 17-18% ko’p bo’lgan.Hozirgi vaqtda olimlarimiz ishlatish muddati uzoq,arzon, optic ko’rsatgichlari yaxshi plyonkalarni yaratish ustida ilmiy tekshirishlar olib bormoqdalar.Masalan,sanoatda polivinilxlorid plyonkasini tayyorlashga kirishildi.

Polivinilxlorid plyonkani ishlatish muddati ancha katta bo’lib,teplitsalarda 3-yilgacha foydalanish mumkin,shu bilan birga elastic va juda tiniq.Bu plyonka infraqizil nurlarni o’tkazmaydi,shuning uchun ham bunday plyonka bilan yopilgan teplitsa va parniklarda havoning temperaturasi huddi oyna bilan qoplangandek bo’ladi.

Kombinasiyalashtirilgan quyosh-bioenergiyadan foydalanib teplisa￾chorvachilik kompleksidagi radiasion, issiqlik rejimi ortiqcha issiqlikni

akkumulyasiyalash effektivligi bioenergetik sistemani quvvati va issiqlik balansini

matematik model asosida tavsiflash bilan о‗rganildi. Tajriba natijalari va nazariy

tadqiqotlar shuni kо‗rsatadiki, gelioteplisa-chorvachilik kompleksidagi havo

haroratini mо‗tadillashti-rish qurilmaning shakli, qurilish materiallari bilan

bog‗liqtо‗siqlar; pol, potolok panellarni tarkibi va tayyorlanishiga, tuproqning

tarkibi, issiqlik akkumulyatorlarda akkumulyasiyalanadigan issiqlik miqdoriga

tashqi havo temperaturasiga hamda quyosh energiyasini qurilma tiniq yuzasidan

о‗tish miqdoriga, bioenergetik qurilmadan olinadigan energiya miqdorlariga

bog‗liq bо‗lib, qо‗shimcha yoqilg‗i-energiya resurslar sarflamasdan qish faslida

mо‗tadil iqlim yaratishga erishildi.