bu berilgan chastotali fotonlar soni - quyosh spektridagi maksimal chastota. Agar atmosferaning ta’siri juda kichik deb ko’rilsa,,Ga As va Cd Te lar quyosh batareyasini tayorlash uchun eng yaxshi yarim o’tkazgichlar bo’la oladi. Lekin atmosferaning ta’sirini ortirish bilan bularga qaraganda Si afzalroq bo’lib qoladi, sobiq ittifoq olimlaridan D.N.Nasledov V.K.Subashivlarning nazariy va eksperemental ishlari eng yaxshi yarim o’tkazgichli materiallar quyosh batareyasini tayorlash uchun Si, Ga, As va Cd Te ekanligini isbot qilindi. (1.1.4) grafikda fotoelementning volt-amper xarakteristikasi berilgan (1.1.5) rasmda quyosh batareyasining ko’rinishi berilgan.
1.2.Insolyatsion passiv quyosh isitish tizimlarining tuzilishi va ish tamoyili.
Passiv isitish tizimida issiqlik tashuvchilarning harorati 70°C dan yuqori emas. Bunday isitish tizimida ishlatilayotgan issiqlik tashuvchi an’anaviy va noan’anaviy issiqlik man’balarining ishlatilishi bilan ajralib turadi. Bu turdagi issiqlik man’balariga quyosh nuri, ishlab chiqarsh jarayonida chiqarib tashlanayotgan issiq suv, suv bug‘i, gaz va ximiya kombinatlarida yonib turgan mash’ala va geotermal suvlarni misol keltirish mumkin. Passiv quyosh isitish tizimlarining ishlash prinsipi quyidagi jarayonlarga, ya’ni shaffof qoplama bilan himoyalangan va qoraytirilgan sirtlarga quyosh nurlanish energiyasini to‘plashga va ularni qizdirishga, issiqlik o‘tkazuvchanlik va erkin konveksiya orqali issiqlikni isitiladigan xonaga uzatishga asoslangan.
Passiv tizimlar binoning konstruksiya elementlaridan va issiqlik yo‘qotishlarni kamaytirish chora-tadbirlaridan kompleks foydalanish asosida amalga oshiriladi. Passiv tizimlarda issiqlik tashuvchi sifatida havo xizmat qiladi[2-3] ,[27].
Isitiladigan xonaga issiqlikni uzatish usuliga qarab passiv isitish tizimlarini uch turga bo‘lish mumkin: 1) to‘g‘ridan-to‘g‘ri; 2) bilvosita 3) izolyatsiyalangan (ajratilgan) usullar bilan issiqlikni qabul qilish va uzatish.
Passiv quyosh isitish tizimlarini keng qo‘llash, ya’ni quyosh radiatsiyasi o‘tishini rostlash va issiqlik yo‘qotishlarni kamaytirish uchun binoning konstruksiya elementlaridan foydalanish, turli xil qaytargich, ekran, parda, jalyuz va xk. larni ishlatish "quyosh me’morchiligi"ning rivojlanishiga olib keldi.
O‘zbekiston sharoitida passiv quyosh isitish tizimlaridan foydalanish tajribalari va tahlilidan quyidagi xulosalarni chiqarish mumkin :
To‘g‘ridan-to‘g‘ri quyosh radiatsiyasi o’tishiga asoslangan tizimlarining samaradorligi past. Qish paytida qo‘shimcha issiqlik manbai talab etiladi, yozgi vaqtda esa xonalar qizib ketadi.
Katta massali issiqlik akkumulyatorlariga ega bo‘lgan bilvosita yoki izolyatsiyalangan (ajratilgan) isitish o‘sullaridan foydalanish maqsadga muvofiq.
Qaytarish va ekranlash tizimlaridan foydalanilganda samaradorligi yanada oshadi, ya’ni ular yozda quyosh radiatsisini binoga o‘tishini kamaytiradi, qish faslida kunduzgi vaqtda quyosh radiatsiyasi o‘tishini ko‘paytiradi, tunda esa - issiqlik yo‘qotishlarini kamaytiradi.
O‘zbekiston sharoitida passiv tizimlar isitish uchun kerakli issiqlik yuklamasining 30-60% ni quyosh energiyasi hisobidan ta’minlashi mumkin.
Isitish tizimida issiqlik manbai sifatida quyosh energiyasidan foydalanilsa, buni isitish tizimida quyosh nuridan foydalanish deyiladi (gelio qurilma).
Quyosh nurini qabul qiluvchi gelio qurilma quyosh radiatsiyasini o’ziga qabul qilib, uni issiqlik energiyasiga aylantirib beradi.
Bunday isitish tizimlari quyosh radiatsiyasini ishlatish uslubiga ko’ra past haroratli passiv va aktiv isitish tizimiga bo’linadi.
Yer sirtidagi biror yuzga tugri keladigan quyoshning nuriy energiyasining oz yoki kupligini belgilashda kuyosh radiatsiyasining intensivligi tushunchasidan foydalaniladi .Quyosh nurlariga tik joylashgan 1 sm sirtga 1 min da tushuvchi kuyoshning nuriy energiyasini tugri quyosh radiatsiyasining intensivligi deb aytiladi.
To`g`ri quyosh radiatsiyasining muayyan gorizontal yoki ogma sirtga tushishi insolyasiya deyiladi. Insolyasiyaning kattaligi muayyan sirtga tushuvchi nurlarning tushish burchagiga va tugri kuyosh radiatsiyasining intensivligiga boglik[37].
Qayta tiklanuvchi (quyosh, shamol, geotermal va h.k), energiya manbalaridan foydalanib ishlovchi qurilmalarning noqulay tomoni shundaki, ularning foydali ish koeffitsentlari juda kichik, ish rejim esa nosttsionar. Shunga qaramadan hozirgi paytda butun dunyoda, jumladan O’zbekistonda ham qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanishga katta e'tibor berilmoqda. Osiyo taraqqiyot banki bilan hamkorlikda tashkil etilgan “International Solar Energy Institute” (Xalqaro Quyosh Energiyasi) instituti qam fikrimizni tasdiqlaydi. Quyosh energiyasidan ikki xil maqsadda foydalanish mumkin: to’g’ridan- to’g’ri elektr energiyasiga aylantirish; issiqlikka aylantirish. Quyosh energetik qurilmalarining asosini yarim o’tkazgichlar tashkil etgan bo’lib, ularning FIK hozirgi paytda taxminan 20-40% atrofida (laboratoriya sharoitida) ishchi holatda esa 8-20% atrofida. Asosiy kamchiligi narxining qiymatligi va FIK ning pastligida. Quyosh issiqlik qurilmalariga misol qilib quyosh suv isitgich qurilmalari, suv chuchutgich, meva quritgich va quyosh issiqxonalarini misol qilish mumkin. Quyosh issiqlik qurilmalarinig afzalligi ular tan narxining arzonligi va FIK ining nisbatan yuqoriligi (50-60%) dir.Bevosita quyosh nurlari ta'sirida (insolyatsion) binolarni isitishga mo’ljallangan qurilmalarni ikki asosiy guruqga ajratish: mumkin: faol (aktiv), nofaol(passiv). Insolyatsion passiv quyosh isitish tizimlarida xonalarni isitish uchun hech qanday qo’shimcha energetik qurilmalardan (elektr isitishdan, gaz isitishdan) foydalanilmaydi. Bunday xonalarda temperatura rejimi quyosh qisobiga shakllanadi. Aktiv quyosh isitish tuzimlarida esa qo’shimcha energetik asboblardan foydalaniladi. Aktiv quyosh isitish tizimlarining boshqarishda murakkabligi sabali o’tgan asrning 50- 80 yillarida ommalshib ketmagan. Aktiv quyosh isitish tizimlaridan foydalanish ancha qimmat hamdir. Passiv quyosh isitish tuzishlarini boshqarish oson va arzonligi sababli katta aqamiyatga ega. Passiv quyosh isitish tizimlari ish tamoyiliga ko’ra uch turga bo’linadi: bevosita, bil vosita va izolyatsiyalangan. Shimoliy yarim sharda barcha quyosh qurilmalari janubga qaragan holda o’rnatiladi.
Bevosita quyosh hisobiga ishlovchi passiv tizimlarda quyosh nurlari janubiy shaffof qoplamalardan (derazadan) o’tib uy ichida issiqlik rejimini shakllantiradi. Bilvosita ishlovchi passiv tuzilarda quyosh nurlari qo’shimcha geliotexnik qurilmalarda issiqlikka aylantirib so’ng xonaga uzatiladi.Izolyatsiyalangan passiv tuzishlarda quyosh nurlari qo’shimcha geliotexnik qurilmalarda issiqlikka aylanib akkumulyator orqali xonaga uzatiladi. Passiv quyosh isitish tizimining pirntsipial sxemasi 1.1-chizmada ko’rsatilgan. Quyosh nurlari janubiy shaffof tizimidan xona havosida va elementlarida yutiladi hamda issiqlikka aylanadi. Issiqlik konvektiv va nurlanish yo’li bilan xona havosiga uzatiladi.
|
1.2.1-chizma. Insolyatsion passiv quyosh isitish tizimlarining prinsipial ko’rinishi: a- asosiy variant; b- “Yuqori yorug’lik” varianti. 1- quyosh nurlanishi; 2- deraza oynasidan qilingan ikki qavatli shaffof tizim; 3- isitiladigan xona; 4- issiqlikni akkumulyatsiyalovchi elementlar (pol, devorlar); 5- issiqlik akkumulyatorlari yuzasidan xona havosiga konvektiv va nurlanish issiqlik oqimlari.
|
Har qanday insolyatsion passiv quyosh isitish tizimlari asosan uchta elementdan tuzilgan: quyosh nurlarini o’tkazuvchi shaffof tizim; issiqlik energiyasiya aylangan quyosh radiatsiyasini uchun saqlash uchun ishlatiladigan akkumulyatorlar; shaffof bo’lmagan to’siqlar. Akkumulyator va shaffof bo’lmagan to’siqlarning parametrlari adabiyotlarda juda ko’p o’rganilgan. Asosiy element bo’lgan shaffof tizim xossalari bo’yicha ilmiy tadqiqotlar hali davom etmoqda. Akkumulyatorning joylashish o’rni, tuzilishi va moddasining xossalari quyidagi adabiyotlarda batafsil o’rganilgan hamda foydalanish uchun tavsiya etilgan. Ayniqsa akkumulyatorlar sifatida evtektik muhitlardan foydalanish istiqbollari keng o’rganilmoqda. Akkumulyatordan isitiladigan joyga issiqlikni uzatish uchun XX asrda asosan suvdan foydalanilgan bo’lsa, hozirgi paytda nanosuyuqliklardan keng foydalanilmoqda.Insolyatsion passiv quyosh isitish tizimlarida o’rnatilgan shaffof bo’lmagan to’siqlarning xossalari jumladan effektiv qalinligi, issiqlik o’tkazuvchanlik ko’ffitsiyenti va issiqlik berish koeffitsiyentlari uchun namunaviy ifodalar va umumiy tavsiyalar mavjud.Shaffof qoplamalarning moddalari bo’yicha juda ko’p tadqiqotlar olib borilgan. Jumladan hozirgi paytda ularning turli xossalarga ega bo’lgan xillari mavjud. Issiqlik yutuvchi, issiqlik qaytaruvchi kabilar bunga misoldir. Issiqlik yutuvchi oyna ma’lum miqdorda quyosh nurlarini yutuvchi metalldan iborat bo’ladi. Bunday turdagi oynaning nur o’tkazish koeffitsiyenti uning tarkibidagi metal miqdoriga qarab 0.3 dan 0.75 gacha bo’lishi mumkin. Yuqori yutuvchanlik xossasiga mos holda issiqlik yutuvchi oynalar quyosh nurlarini yutib, temperaturalari 40-80°C gacha ko’tarilishi mumkin. Shaharsozlikda binolarning o’ta qizishini oldini olish uchun ko’p qatlamli shaffof tizimlardan foydalaniladi. Odatda bunday tizimlarning tashqi qavati qoraytirilgan bo’ladi. Hozirgi paytda issiqlik yutuvchi oynalarni ishlab chiqarish bilan dunyoning yetakchi firmalari «Pilkington» (Buyuk Britaniya), «HIaverbel» (Belgiya), «PPG» (AQSh), «Gardian» (AQSh), «Saint Gobain» (Fransiya), Saratov shisha instituti va boshqalar shug’ullanadilar.Issiqlik qaytaruvchi oynalar ishlab chiqarish uchun oddiy oynaning tashqi sirti kobalt oksidi, temir, titan, xrom hamda plastmassa bilan qoplanadi. Ko’pchilik davlatlarda uch qatlamli qaytaruvchi plenkalardan foydalaniladi. Har bir qatlam qalinligi 0.25 µm. Germaniyada issiqlik qaytaruvchi oyna yasash uchun 0.1-0.20.25 µm qalinlikdagi oltin qatlamidan foydalaniladi. Bunday turdagi oynalar albatta juda qimmat bo’ladi.
|
