15-maruza. Issiqlik nasoslari

15-MARUZA. ISSIQLIK NASOSLARI
Qishloq va suv xo‘jalig ishlab chiqarishining ko‘pgina sohalarida, masalan, qishloq xo‘jalik mahsulotlarini saqlashda, hamda boshqa texnologik jarayonlarda haroratni o‘rab turuvchi muhit haroratidan ancha past darajada ushlab turish kerak bo‘ladi. Ba’zida past haroratli muhitdan yuqori haroratli muhitga issiqlik haydash kerak bo‘ladi. Jismning haroratini o‘rab turuvchi muhit haroratidan pastroq qiymatga tushirish va uni talab qilinadigan darajada ushlab turish uchun sovitish qurilmalari qo‘llaniladi. O‘rab turuvchi muhitdan issiqlik olib va uni yuqoriroq haroratli muhitga uzatishga mo‘ljallangan sovitish qurilmalari issiqlik nasoslari deyiladi. 15 – rasmda issiqlik nasosining prinsipial ishlash sxemasi keltirilgan.
Kompressorli issiqlik nasoslari (IN) va sovutish mashinalarini binolarning issiqlik ta’minotida qo‘llash nazariyasini birinchi bo‘lib 1852 yilda V.Tomson yaratgan. U tavsiya qilgan issiqlik nasosida ishchi jism sifatida atmosfera havosi ishlatilgan. Lekin havo issiqlikni yomon o‘tkazadi, shuning uchun havoli IN lari keng qo‘llanilmay qoldi, lekin V.Tomson g‘oyasi keyingi yillarda amalga osha boshladi.

1 – rasm. Issiqlik nasosining prinsipial ishlash sxemasi
Birinchi marta bug‘ kompressorni sovutish mashinalarini binolarni issiqlik ta’minotida qo‘llanilish imkoniyatlarini rus fizigi V.A.Mexelson ochib berdi . U o‘zining ilmiy asarlarida issiqlik nasosli qurilmaning qo‘llanilishi natijasida yoqilg‘i sarfini kamayishi, lekin bunday qurilma o‘sha paytda organik yoqilg‘i juda arzonligi tufayli kam qo‘llanilishini ko‘rsatib berdi.
Lekin organik yoqilg‘ilar zaxirasini kamayib borishi va narxning ortib borishi natijasida issiqlik nasoslarni ishlatish imkoniyatlari kengayib bordi.
Sovutish mashinasi bazasida birinchi issiqlik nasosli qurilma 1927 yilda Shotlandiyada ingliz injeneri T.Xolden tomonidan qurildi va sinovdan o‘tkazildi.
U o‘zining shaxsiy uyida yuritmasining quvvati 5 kVt bo‘lgan ammiakli sovitish mashinasidan foydalandi. Bu qurilmada 2 ta bug‘latgich bo‘lib, biri binodan tashqarida o‘rnatildi va tashqi havodan issiqlikni olgan.
Ikkinchisi esa bino ichidagi bakdagi suvga o‘rnatilgan. Isitish sistemasidagi suvning haroratini 37,8 ⁰C gacha qizdirish mumkin bo‘lgan.
Suvning haroratini qo‘shimcha ravishda 55⁰C gacha qizdirish uchun esa elektr qizdirgichdan foydalangan.
So‘ngra issiqlik nasoslari nafaqat Buyuk Britaniya va AQSH, balki Shveysariya, Fransiya va Italiyada ham ishlatila boshlandi.
MDH mamlakatlarida birinchi bo‘lib Rossiyada N.I.Galperin ximiya sanoatida quritish va bug‘latish qurilmalarida IN dan foydalanish asoslarini ilgari surdi.
1930 yillarda Rossiyada G.M.Krjijanovskiy nomidagi Energetika insti- tutining olimlari ham, VTI va I.I.Polzunov nomidagi qozon turbina institutlari mutaxassislari IN lari bo‘yicha ilmiy izlanishlar olib bora boshladilar.
Sankt-Piterburg, Odessa va Bokuda issiqlik nasosli, elektrik va suv qizdirish qozonli 3 ta isitish sistemasi texnik-iqtisodiy jihatdan sinab ko‘rildi. Issiqlik nasosli qurilmalarning ishlatilish samadorligi isitish mavsumining o‘rtacha harorati pasayishi va isitish mavsumi davrining davomiyligi ortib borishi bilan kengayib borishi aniqlandi. Vatan urushi yillaridan keyin ham Kanaev A.A. tomonidan INli qurilmalarning juda qiziq variantlari taklif etilgan. Kondensatsion IESda sirkulyasion suvning issiqligidan foydalanish masalasi taklif etilgan.
1950 yillardan keyin Gruziyada akademik t.f.n., professor O.SH. Vezirishvili tomonidan issiqlik nasosli qurilmalarni yaratish va uni binolarini issiqlik-sovuqlik ta’minotida ishlatish bo‘yicha aniq loyihalar ishlab chiqildi.
1958 yilda tajribada qo‘yosh qizdirgichli issiqlik nasosli qurilma sinovdan o‘tkazildi. Bunday qurilmadan foydalanishda janubiy xududlar uchun aniq tavsiyalar berildi. 1960-1970 yillarda ham Gruziyada, Qrimda va Suxumi shaharlarida issiqlik nasoslarining turli varianlari yaratildi.
Keyingi yillarda dunyoning ko‘plab rivojlangan davlatlarida isitish, shamollatish, issiq suv ta’minoti, quritish va distillyasiya jarayonlarida issiqlik nasoslarida foydalanish bo‘yicha ishlar amalga oshirilmoqda.
1976 yildan buyon issiqlik nasoslari bo‘yicha Xalqaro komitet ish olib bormoqda.
Hozirgi vaqtda issiqlik nasoslarini ishlab chiqarish va uni qo‘llash ishlari AQSH, Yaponiya, Germaniya, Fransiya Shvetsiya, Daniya, Avstriya, Kanada va boshqa mamlakatlarda jadal sur’atlar bilan rivojlantirilmoqda.
Xalqaro energetika agentligi prognoziga ko‘ra hozirgi vaqtda 15 ta mamlakatda issiqlik nasosli qurilmalarni ishlab chiqish bo‘yicha tadqiqotlar olib borilmoqda. INning ishlatilishi natijasida 2020 yilga borib 70% gacha issiqlik ta’minotida suyuq yoqilg‘ining sarfini kamaytirish mumkinligi ilmiy taxmin qilinmoqda.
Ilmiy kuzatishlar va tahlillar shuni ko‘rsatadiki, quruq-issiq iqlim sharoitida havoni konditsionerlash tizimlarida issiqlik nasoslarining qo‘llanilishi katta energetik va iqtisodiy samara beradi.
Shu sababli mamlakatimizda binolarning issiqlik-sovuqlik ta’minotida energiyani tejash maqsadida issiqlik nasoslarining ishlatilishi kelgusida ilmiy-texnikaviy ahamiyatga ega bo‘lgan masaladir.
Issiqlik nasoslarini binoning issiqlik ta’minotida samarali ishlatilishining zaruriy sharti past haroratli isitish tizimini mavjudligidir (50-60 ^oC). Issiqlik nasoslari uchun past potensialli issiqlik manbai sifatida grunt suvlari , daryo va ko‘l suvlari va tuproq ishlatilishi mumkin. Sanoatda esa utilizatsiya qilingan issiqlik past potensialli issiqlik manbai sifatida qo‘llaniladi.
Qishloq xo‘jaligida issiqlik nasoslaridan chorvachilik binolari, fermalar, issiqxonalar (teplitsa) va meva-sabzavot omborlarining sovitish kameralarida talab etilgan mikroiqlimni yaratishda keng foydalanish mumkin.
Ayniqsa, issiqlik nasoslaridan yirik sovutish mashinalari ishlaganda ajraladigan issiqlikdan, IESlarda atmosferaga chiqariladigan issiqlik, katta ximiya-texnologik korxonalardan chiqarib yuboriladigan issiqlikdan foydalanish katta samara beradi.
Bir qavatli va tuman qozonxonasidan uzoqda joylashgan qishloq sharoitidagi binolarning issiqlik-sovuqlik ta’minotida, ya’ni isitish tizimi, issiq suv ta’minoti va konditsionerlash tizimida issiqlik nasoslarini qo‘llash mumkin. Bunday issiqlik nasoslarning issiqlik ishlab chiqarish unumdorligi mahalliy iqlim sharoiti bog‘liq ravishda 5÷25 kVt gacha bo‘lishi mumkin.
Kam qavatli uylarni isitishda ishlatiladigan issiqlik nasosda issiqlik tashuvchi sifatida ko‘proq suv ishlatiladi.
Binolarning issiqlik va sovuqlik ta’minoti tizimida issiqlik nasoslarining ishlatilishi juda ko‘p afzalliklarga ega. 16 –rasmda namunaviy uylarni issiqlik nasosli isitish sxemasi tasvirlangan. Issiqlik nasosli qurilmalarni an’anviy organik yoqilg‘i ishlatiladigan qozonxonali tizimlar bilan taqqoslasak: bu tizimda chang, qurum, yoqilg‘i zahirasini saqlash va uni tashib kelish, kul va shlak, yong‘in xavfsizligi kabilar yo‘qotiladi.
Issiqlik nasosli isitish qurilmalari muhim ekologik muammolarni hal etadi. Issiqlik nasosining ishlatilishi natijasida atmosferaga chiqariladigan zararli gazlar CO₂, CO, NO₄ NO₂ ning miqdorlari keskin kamayadi. Xulosa qilib aytsak, issiqlik nasoslarini binolarning issiqlik ta’minotida quyosh yassi kollektorlari bilan birgalikda qo‘llanilishi ham iqtisodiy, energetik va ekologik jihatdan samara beradigan yagona progressiv usullardan biri hisoblanadi.