2.3. Quyosh foto issiqlik o’zgartirgichli Insolyatsion passiv quyosh isitish tizimlarining ish rejimini matematik modellashtirish
2.3.1-chizma. Quyosh fotoelektr issiqlik o’zgartirgichning issiqlik sxemasi: Ta- atrof temperaturasi; To- at-rofning nurlanish temperaturasi; Tsh- shishaning temperaturasi; Tq- fotoelementning temperaturasi; Tas- fotoelement asosining temperaturasi; Tas1- qurilma asosining temperaturasi. Quyosh foto-issiqlik o’zgartirgich sirtiga quyosh nurlari tushadi va yarimo’tkazgichli fotoelementda elektr energiyasi hosil bo’ladi. Quyosh nurlarining fotoelementda qisman yutilishi hisobiga uning temperaturasi ortadi. Temperaturaning ortishi fotoelement foydali ish koeffitsiyent (F.I.K.) ining tushishiga olib keladi. F.I.K. ning tushishini oldini olish maqsadida fotoelement orqa qismidan issiqlik tashuvchi yordamida issiqlik miqdori muntazam olinadi. Issiqlik tashuvchi sifatida foydalanish joyiga qarab suyuqlik yoki gaz olinadi.Quyosh foto-issiqlik o’zgartirgichlardagi issiqlik jarayonlarini modellashtirishda, jarayon borishiga salbiy ta’sir etmaydigan quyidagi soddalashtirishlarni kiritamiz.
shisha, fotoelement va asoslarning qalinliklari bo’yicha temperatura gradiyenti e’tiborga olinmaydi;
issiqlik berish koeffitsiyentlari kun davomida o’zgarmas;
qurilmaning yon tomonlaridan bo’ladigan issiqlik yo’qolishlarining qiymati juda kichik va ular hisoblashlarda e’tiborga olinmaydi.
Issiqlik jarayonlarini modellashtirishda uning har bir elementi uchun issiqlik balansi tenglamari yoziladi:
, (2.3.1)
bunda, sh- shishaning nur o’tkazish koeffitsiyenti; c- fotoelementning nur yutish koeffitsiyenti; T- fotoelement o’rnatilgan asosning nur yutish koeffitsiyenti; c- fotoelementning nur qaytarish koeffitsiyenti; I(t)- tushuvchi yig’indi quyosh nurlanishi; Ut- fotoelementdan atrofga yuqoridan bo’ladigan issiqlik uzatish koeffitsiyenti; UT- fotoelementdan atrofga asosdan bo’ladigan issiqlik uzatish koeffitsiyenti; Ta- atrof temperaturasi; Tq- fotoelement temperaturasi; Tas1- fotoelement asosi tashqi sirtining temperaturasi; c- qurilmaning elektr samaradorlik koeffitsiyenti.
(2.3.2.)
bunda, LT- fotoelement yuqorisida o’rnatilgan shishaning qalinligi; KT- fotoelement yuqorisida o’rnatilgan shishaning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsiyenti; ho- fotoelement yuqorisida joylashtirilgan shishadan atrofga issiqlik berish koeffitsiyenti.
(2.3.3)
bunda, hT- fotoelement o’rnatilgan asosdan issiqlik tashuvchiga issiqlik berish koeffitsiyenti; Th- issiqlik tashuvchining o’rtacha temperaturasi.
, (2.3.4)
, (2.3.5)
bunda, - issiqlik tashuvchining massa sarfi; ca- issiqlik tashuvchining solishtirma issiqlik sig’imi; Ub- issiqlik tashuvchidan atrofga umumiy issiqlik uzatish koeffitsiyenti; W- qurilmaning uzunligi; dx- elementar qalinlik. (2.3.1) va (2.3.3) tenglamalar yordamida (2.3.5) tenglamani quyidagi ko’rinishda yozish mumkin
(2.3.5’)
, (2.3.6)
bunda, hi- qurilma asosidan atrofga issiqlik berish koeffitsiyenti; Ki- qurilma asosining issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsiyenti; Li- qurilma asosining qalinligi.
Quyosh foto-issiqlik o’zgartirgich elektr samaradorligining temperaturaga bog’liqlik ifodasi quyidagicha.
(2.3.7)
bunda, o- fotoelement elktr samaradorligining To=25°C dagi qiymati (o=0.12).
Quyosh foto-issiqlik o’zgartirgichdan olinadigan foydali issiqlik
(2.3.8)
ifoda bilan aniqlanadi. Thk, Th.ch- mos ravishda qurilmaga kiruvchi va qurilmadan chiquvchi issiqlik tashuvchining temperaturalari.
Qurilmaning tashqi elementlaridan atrofga nurlanish yo’li bilan bo’ladigan issiqlik yo’qolishlarining issiqlik berish koeffitsiyenti orqali ifodalanadi:
(2.3.9)
bunda, - elementning qoralik darazasi; - Stefan-Boltsman doimiysi; Tan- anrofning radiatsion temperaturasi; Ti - qurilma elementi tashqi sirtining temperaturasi.
Issiqlik tashuvchi va qurilma elementi orasidagi issiqlik almashinuv koeffitsiyenti[5]:
, (2.3.10)
bunda,
bo'lganda ;
bo'lganda ;
, .
| 