Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги наманган муҳандислик – Қурилиш

Список литературы: 
1. 
Weiss W., Spörk – Dür M. “Solar Heat Worldwide. Global Market 

---

435 
Development and Trends in 2018. Detailed Market Figures 2017. 2019 
edition”.Available: 
www.iea-shc.org/data/sites/1/publications/Solar-Heat-
Worldwide-2019.pdf. 
2. 
Фрид С.Е., Лисицкая Н.В. Современные солнечные коллекторы: 
типичные параметры и тенденции их изменения// 
Гелиотехника. – 2018, №2.– 
С.27-37. 
3. 
Рашидов Ю.К. Системы солнечного теплоснабжения: мировой опыт и 
перспективы развития в условиях Узбекистана. - «Экологическая, 
промышленная и энергетическая безопасность – 2019», Севастополь 23-26 
сентября 2019 года, С.1361-1365. 
4. 
Даффи Дж., Бекман У. Основы солнечной теплоэнергетики. – 
Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2013. – 888 с. 
САМОДРЕНИРУЕМЫЕ ГЕЛИОУСТАНОВКИ: ИННОВАЦИОННЫЕ 
ТЕХНОЛОГИИ ПО ЗАЩИТЕ ОТ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УДАРОВ 
проф.Ю.К. Рашидов (ТАСИ)
 
Одним из перспективных направлений совершенствования водяных 
систем солнечного теплоснабжения (ССТ) является применение в них 
самодренируемых гелиоустановок (СДГ) с опорожнением солнечных 
коллекторов (СК) при остановке циркуляционных насосов [1, 2]. Это 
позволяет избежать механической поломки СК в зимний период года из-за 
замерзания воды, а в летний период года – из-за её вскипания при аварийной 
остановке циркуляционных насосов (ЦН). 
Штатный режим работа СДГ связан с ежедневным пуском и остановкой 
ЦН гелиоконтура в утренние и вечерние часы. Поэтому каждое такое 
заполнение и дренирование СК может сопровождаться гидравлическими 
ударами (ГУ) в трубопроводной сети гелиоконтура, вследствие резкого 
изменения скорости движения теплоносителя [2, 3].
Широко известные в технике традиционные способы защиты от ГУ [4] 
основаны на гашении ГУ и рассчитаны на сравнительно редкие случаи 
аварийной остановки и запуска ЦН при отключении подачи электроэнергии и 
не являются энергетически эффективными решениями для СДГ с 
ежедневным штатным пуском и остановкой насосов.
Работа СДГ для стационарного режима (рис.1, а) описывается 
уравнением Бернулли: 
+
/2=
+
/2+
,
(1) 
где: р
1, 
р
2
- статические давления в сечениях 1-1 и 2-2 (рис.1,а), Па; ρ – 
плотность теплоносителя, кг/м
3
; g - ускорение свободного падения, м/с
2
; h
1
и 
h
2 
– геометрические высоты столба теплоносителя относительно плоскости 
сравнения 0-0, м; v
1
и v
2
, – скорости движения теплоносителя в сечениях 1-1 и 
2-2, м/с; 
— потери гидростатического давления теплоносителя на пути 
от сечения 1-1 до сечения 2-2, Па.

---

436 
Рис.1. Расчётная схема самодренируемой гелиоустановки при 
работающем (а) и остановленном (б) насосе 
Решая уравнение (1) относительно скорости истечения
при 
дренировании теплоносителя из гелиоконтуре в дренажный бак, находим: 
√
√ . 
(2) 
здесь ζ
f 
– полный коэффициент сопротивления, учитывающий все 
потери давления как по длине последовательно соединенных дренируемых 
участков трубопровода гелиоконтура, так и в его местных сопротивлениях. 
Согласно теории Н.Е. Жуковского, величина ГУ
связана с 
изменением скорости движения воды = 
в напорном трубопроводе 
следующей зависимостью [4]: 
,
 
 
 
 
 (3) 
где с – скорость распространения упругой деформации жидкости, м/с. 
На основе анализа гидродинамики переходных процессов в СДГ, 
предложен инновационный способ защиты гелиоконтура от ГУ за счёт 
применения в нём активного элемента (АЭ) в виде трубы Вентури (рис.2), 
которая обеспечивает также повышение энергетической эффективности 
системы на 65-80% [5]. Это обеспечивается за счёт плавной реверсивной 
трансформации 
кинетической 
энергии 
гидравлического 
удара 
в 
потенциальную энергию, и обратно в АЭ с минимальными гидравлическими 
потерями (менее 15%) [5].
 
а – стационарный режим циркуляции воды при работающем насосе; б – 
переходной режим при остановке насоса с плавным переменным уровнем 

---

437 
воды в процессе дренирования; в – начальный режим до запуска насоса в 
работу 
Рис.2. Самодренируемая гелиоустановка с активным элементом (АЭ) 
Применение АЭ обеспечивает плавное преобразование кинетической 
энергии жидкости в потенциальную энергию при переходе СДГ из 
стационарного режима циркуляции воды при работающем насосе (рис.2, а) в 
переходной режим при остановке насоса (рис.2, б) или в начальный режим до 
запуска насоса в работу (рис.2, в).