Kadirov javohir yaxshimurat ulí “imaratlardíŃ injenerlik kommunikaciyalarín joybarlawda alternativ energiyalardan paydalaníW”

Izertlewde qollanılǵan metodikanıń xarakteristikası: Izertlew jumısında tómendegi metodlardan paydalanıw názerde tutılǵan:
Matematikalıq hám fizikalıq modellestiriwdiń zamanagóy metodları (Mathcad, Mat erin); Quyash kollektorların sınap kóriw metodı; Quyash sistemaların esaplaw ushın f-metodı; Texnikalıq-ekonomikalıq analiz ushın keltirilgen jıllıq qárejetler metodı.
Izertlew nátiyjeleriniń teoriyalıq áhmiyeti: Izertlew nátiyjeleriniń ilimiy áhmiyeti sonnan ibarat, quyashlı ıssılıq támiynatı sistemalarında ıssılıq energiyasın imaratqa jetkiziw hám de máwsimlik qollanılǵan waqıtta quyash energiyasında isleytuǵın ıssılıq támiynatı sistemalarınıń nátiyjeliligi hám isenimliliginiń asıwı menen anıqlama beredi.
Izertlew nátiyjeleriniń ámeliy áhmiyeti: Bul dissertaciyada quyashlı ıssılıq támiynatı sistemalarınan nátiyjeli paydalanıw usılların anıqlaw hám de quyashlı ıssılıq támiynatı sistemaları konstruksiyalarına berilgen usınıslardan, keleshekte ıssılıq energiyasın tejew maqsetinde paydalanıw.
Jumıs strukturasınıń xarakteristikası. Bul magistrlıq dissertasiyası quramı kirisiw bólegi, úsh bap, juwmaq, hám paydalanılǵan ádebiyatlardan ibarat.
Orınlanǵan jumıstıń tiykarǵı nátiyjeleri: Jámi 4 ilimiy-ámeliy konferensiyalarda maqala hám tezisler baspadan shıǵarılǵan, sonnan 3-ewi xalıq aralıq hám 1-ewi Respublikalıq konferenciya hám jurnallarda baspadan shıqtı.
Juwmaq hám usınıslardıń qısqasha ulıwmalastırılǵan ańlatpası. Jumısta imaratlardı ıssı suw menen támiynlew sistemaları ushın joqarı nátiyjeli quyashlı kollektorları analiz etip shıǵılǵan, onı esaplaw ushın analitik ańlatpalar alınǵan. Usınıs etilgen texnikalıq sheshimlerdi ámeliyatta qollanılıwı quyashlı ıssılıq támiynatı sistemalarınıń natiyjeliligin, isenimliligin hám de energiya ónimdarlıǵın asıradı.

I BAP.‎ IMARATLARDÍ ÍSSÍ SUW MENEN TÁMÍNLEWGE MÓLSHERLENGEN QUYASH KOLLEKTORLARÍ, OLARDÍŃ DÚZILISI HÁM ÓNIMDARLÍǴÍ
1.1. Quyashlı ıssılıq támiynatı sistemalarınıń dúzilisi hám islew principleri: jáhán hám ishki tájiriybeler
Quyashlı ÍSÍTÍW sistemaları (QIT) turar jay hám jámiyetlik imaratlardı ıssılıq penen támiynlewde ámelde keń kólemde qollanıladı. 2019-jılda hár qıylı QITlar quramında ornatılǵan quyash kollektorlarınıń (QK) ulıwma maydanı dúnyada 684 mln. m² nı quradı [1, 5-bet]. Bul tiykarlanıp quyashlı ıssı suw támiynatı sistemaları ushın suwdı ısıtıw suyıqlıqlı QK hám jıl dawamında ıssılıq támiynatı sistemaları ushın arnawlı muzlamaytuǵın ıssılıq tasıwshılar (antifrizlar).
Biraq sonı atap ótiw kerek, zamanagóy quyash texnologiyasında (geliotexnika) suyıq quyash kollektorları menen bir qatarda [2, 41-51 betler; 3, 47-54-betler; 4, 276 -279 betler; 5, 141-145-betler; 6, 21-27 betler; 7, 34-41-betler; 8, 27-30 -betler; 9, 23-26 betler; 10, 156 -158] quyash hawa kollektorları (QHK) keń isletiletuǵın [10,.190-158 betler; 11, 71-72 betler; 12].
Quyash penen ÍSÍTÍWda suw sistemasınıń tiykarǵı elementi (bólegi) bul quyash kollektorı bolıp tabıladı, ol quyash energiyasın ıssılıqqa aylantırıp beriwge xızmet etedi hám kollektordan ajıratılǵan ıssılıq, suw yaǵnıy ıssılıq tasıwshısı arqalı uzatıladı.
Quyash kollektorı quyash radiaciyası bir normada túspeytuǵın shárayatta isleydi, bul sırtqı teris temperatura tásirinde onıń ishindegi suwdı túnde muzlawı sebepli isten shıǵıwına alıp keledi. Quyash kollektorlarınıń (QK) qısta muzlaw mashqalasın bir neshe usıllarda sheshiw múmkin [3],[4],[5],[6],[7],[8],[9].
Eń ápiwayı sheshim bul qıs dáwirinde quyash penen ÍSÍTÍW sistemasınan paydalanıwdan waz keshiw hám kollektordaǵı suwdı tógiw bolıp tabıladı[3]. Birpara ilimiy islerdiń maǵlıwmatlarına kóre [3] bunday usılda oktyabr ayınıń ortalarından mart ayınıń ortasına shekem bolǵan dáwirdegi qabıl etilmegen ıssılıq muǵdarı jıl dawamında islep shıǵılǵan energiyanıń 20% ne tuwrı keledi. Bul sheshim gelio sistemanıń máwsimlik ıssı suw támiynatına sáykes keledi.
Quyash kollektorların passiv (tómen) qorǵawı boyınsha usınıslar [4] jumısta keltirilgen. Bunda quyash kollektorların muzlaw waqtında kólem artpaqtasındaǵı júzege keletuǵın kúshti qabıllaw ushın QK ishine mayısqaq elastik hawa trubaları kiritiledi. Kishi hám úlken (kollektor) trubaları diametrleri qatnasın 0.3 ke teń dárejede ustap turıw usınıs etiledi. Bul usıldıń kemshiligi konstruksiyasınıń quramalılıǵı hám azanǵı saatlarda muzdıń eriwi ushın quyash energiyasınıń bólingen (shama menen úshten biri) sarpı menen baylanıslı halda kollektor P.J.K. nıń azayıwı bolıp tabıladı.
Aqırǵı jaǵday [5] de keltirilgen basqa suwıqqa shıdamlı konstruksiyalarǵa da tiyisli bolıp tabıladı. Quyash kollektorların muzlawdan saqlawdıń úsh usılı [6],[7],[8],[9] jumıslarda kórip shıǵılǵan:
- suwıq dáwirde (qıs máwsimde) quyash kollektor arqalı kúshsiz (tómen) cirkulyasiyanı ustap turıw;
- suwǵa antifriz qosıw;
- sistemanı drenaj qılıw, yaǵnıy cirkulyasiya nasosı toqtaǵanda suwdan bosatıw.
Imarattı quyash penen ısıtıw suwıtıw sistemasınıń (1.1-súwret) tájiriybe nátiyjeleri keltirilgen. [9] de keltirilgen jumıs maǵlıwmatlarına kóre sonısı itibarlı, kollektor arqalı suwdıń (tómen) kúshsiz cirkulyasiyası onı muzlawdan saqlaydı, lekin 22% ge shekem ıssılıq joǵatılıwına alıp keledi. Suwǵa etilenglikolya qosıw cirkulyasiyanı jónge salada hám ıssılıq joǵatılıwınnıń 15% ke shekem tómenletedi hám [10] biraq antifrizdan paydalanıw tek jabıq cirkulyasiyada múmkin, qaysıdır suwdan xojalıq tarawlarda paydalanıw esaptan tısqarı bolsa. Eger ıssı suw hám ısıtıw sisteması baylanıslı bolsa, ol halda tutınıw ushın almastırıwshıda bólek ısıtılıwı kerek. Aqırǵı jaǵdayda ıssılıq potensialınıń joǵatılıwı 2-3°C, antifrizde [6] hám sistemanıń qımbatlasıwı 8,7% [11] júz beredi.
Kollektordı muzlawdan qorǵaw haqqında S.Zokoley [6] tómendegishe mısal keltirip ótken, sistemanı qolda drenaj etiwden tısqarı, ıssılıq jutılǵannan keyin suw nasos járdeminde toldırılatuǵın, kerekli dárejede sınaqtan ótken avtomatikalıq sistema da bar. Ol mısal retinde risida óz-ózin drenaj etetuǵın geliokontur sızılmasın keltiredi.
Bul usıldıń kemshiligi retinde avtor qazan ishinde suw-hawa almasıwı nátiyjesinde onıń ishinde korroziya (jemiriliw) nı keltiredi.

1.1-súwret. Imarattı quyash penen ısıtıw hám suwıtıw sistemasınıń Principial sızılması.
Biraq óz-ózinen drenaj etetuǵın geliokonturdıń korroziya (jemiriliw) den tısqarı S.Zokoleyning itibarınan shette qalǵan áhmiyetli bir kemshilik bar. Bul ıssılıq tasıwshısın cirkulyasiyası ushın bolatuǵın elektr energiyası sarpı bolıp tabıladı, bul bolsa sistema elementleri (bólimleri) de súykelisiw ushın sarptan bolatuǵın basımnan tısqarı, nasos keńeyiw ıdıs daǵı suw júzesinen kollektorlardıń joqarısına shekem bolǵan h basımdı payda etiwi menen túsintiriledi (1.2-súwret).
Bul kemshiliklerdi azot drenajı járdeminde saplastırıw múmkin. [8],[9],[12] hám dinamikalıq qısılıwshı qurılmanı asıwı esabına cirkulyasion kontur uchastkasında (bóleginde) statikalıq basımdı tómenletiw jolı menen geliokonturda óz-ózin shólkemlestiriwshi gidrodinamikalıq process (ÓTGDJ) shólkemlestiriw.

1.2-súwret. Óz-ózin drenaj etetuǵın geliokontur.

1- hawa shıǵarıw ushın qaqpaq; h-kollektor hám keńeyiw bakındaú
suw ústiniń parqı
1.3-súwrette 1980-jılda Fransiyada daǵaza etilgen [13] ÓTGDJ li óz-ózin drenaj etetuǵın geliokontur sızılması keltirilgen. Sızılmanıń itibarlı jayı sonda, drenaj trubası 8 keńeyiw bak (ıdısqa) jalǵanıw jayı venturi Soplosi kórinisinde, bunıń nátiyjesinde nasos islep turǵanda ıdıs (bak)ta uzatılıp atırǵan suw bólegi toqtatıladı. Nasos toqtatılǵanda suw kollektor 1 den ıdıs (bak)qa aǵıp ótedi. Cirkulyasiyanıń bunday dúzilgen sızılması ıssılıq júrgiziwshi (ıssılıq tasıwshı)niń cirkulyasiyasına ketetuǵın elektr energiyası sarpın azaytadı. Yaǵnıy bunday halda aǵıp shıǵıwdıń úzilisi esabına gidrostatikalıq basımnıń joǵatılıwı júzege kelmeydi. Sol orında tán alıw etiw kerek, óz-ózin drenaj etetuǵın geliokonturda ventutri trubaınan paydalanıw ideyasın birinshi bolıp Yu.Z.Kaemom, Ye.A.Nasonovim hám Yu.K.Rashidovlar 1977-jılda usınǵan.

1.3-súwret. Óz-ózin drenaj etetuǵın geliokontur.
1-quyash kollektorı; 2, 3-kiretuǵın hám shıǵıwshı truba ótkeriwshiler (truboprovodlar); 4-cirkulyasion nasos; 5-keńeyiw baki (ıdıs); 6-venturi Soplosi (jumısshı ortalıǵın jóneltiriwshi kanal); 7-qara qayıń qabıǵınan tayarlanǵan materiallı retlegish; 8-drenaj trubası; 9-tutınıwshı konturı; 10-nasostı toqtatıwshı zont; 11, 12-hawanı shıǵarıwshı úskeneler.
ÓTGDJ li óz-ózin drenaj etetuǵın geliokonturning optimal kompanovkası hám esap kitabı menen baylanıslı máseleler usı dáwirge shekem ilimiy-texnikalıq ádebiyatlarda kórilmegen. Sol sebepli ámelde keńeyiw baki (ıdıs) kollektordan tómende jaylasqan ádetdegi óz-ózin drenaj etetuǵın geliokonturlar keń tarqalǵan. 1.4- hám 1.5-súwretlerde solardıń ayırımlarınıń sızılması kórsetilgen.

1.4-súwret. MTI-Iv úyiniń suw menen ÍSÍTÍW sistemasınıń sızılması [15].
1-quyash kollektorı; 2-keńeyiw bak; 3-qosımsha bak; 4-suyıqlıq penen isleytuǵın ısıtqısh; 5-bak-akkumulyator.



1.5-súwret. Linkopingda qurılǵan jasaw úyiniń gelioıssılıq támiynatı sistemasınıń sızılması [16].
1-kiriwshi hawa; 2-vodoprovod suwın uzatıw; 3- azot toltırılǵan ballon; 4-quyash kollektorı; 5-keńeyiw bak; 6-ıssılıq akkumulyatorı; 7-ıssılıq almastırǵısh; 8, 9, 10, 11- ıssılıq tasıwshısın uzatıw ushın nasoslar.
Quyash radiatsiyasın birdey túspewligi sharayatında ıssılıqtı QK den akkumulyatorga bir tárepleme (diodli) uzatıwdı támiynlew zárúrli áhmiyetke iye. Onıń ushın kontur daǵı ıssılıqtı uzatıwǵa onıń konturındaǵı nasostı baylanıstıratuǵın temperaturaları parqı retlegishten [10] paydalanıw múmkin. Biraq máseleni sheshiwde ıssılıq trubalarında ıssılıq tasıwshılardıń fazaları almasınıwına tiykarlanǵan hám kollektor daǵı yamasa akkumuliatordaǵı tıǵızlıq ózgesheligine tiykarlanǵan gidrotermodinamikalıq processlerden paydalanıw hám universal, hám isenimli.
Gelioqurılmalardıń isenimliligin asırıw ushın aqırǵı waqıtta sistemalardan keń paydalanılıp atır. Mısalı [2, 17] jumıslarda dúnyadaǵı 16 jetekshi óndiriwshi kompaniyalardıń óz-ózin suwdan bosatıwshı sistemalardıń texnikalıq kórsetkishleri keltirilgen (1.1-keste).
Óz-ózin suwdan bosatıwshı gelioqurılma joqarıda jaylasqan quyash kollektorı (1.6-súwret), odan tómenlewde bolsa drenaj bakı, akkumulyator bakı, jılan sıyaqlı truba hám nasostan shólkemlesken.

1.6-súwret. Óz-ózin suwdan bosatıwshı gelioqurılma
Nasos islegen waqıtta quyash kollektorları suwǵa toldırıladı. Onıń ushın suw drenaj bakınen bóleklep alınadı hám odaǵı suwdıń júzesi azmaz azayadı. Sistemada nasos járdeminde suwdıń aylanıwı, yaǵnıy cirkulyasiya júz beredi. Bunıń nátiyjesinde quyash kollektorlarında payda bolǵan ıssılıq jılan sıyaqlı truba arqalı akkumulyator bakına jiberiledi. Keshte, quyash radiaciyası bolmaǵanda, nasos avtomatikalıq túrde toqtatıladı, suw aylanıwı da toqtaydı hám quyash kolektorlarınan suw taǵı drenaj bakına aǵıp túsedi. Sonday etip sistemada óz-ózin suwdan bosatıw júz beredi.
Óz-ózin suwdan bosatıwshı gelioqurılmanı bólek drenaj bakısız da qılıw múmkin. Onıń ushın akkumulyator bakınıń jılantárizli trubası azmaz úlkenlew ishki kólemge iyelewi zárúr (1.7-súwret).

1.7-súwret. Drenaj baki bolmaǵan óz-ózin suwdan bosatıwshı gelioqurılma. Nasos toqtaǵan waqıttaǵı jaǵdayı

Bul halda sistemanıń islew processleri ózgermesten qaladı, tek jılan tárizli truba drenaj bakınıń wazıypasın atqarǵanı sebepli, ondaǵı suw júzesi nasos islegende hám toqtaǵanda hár qıylı boladı, yaǵnıy nasos islegende suwdıń júzesi azayadı, nasos toqtaǵanda bolsa kóbeyedi.

1.8-súwret. Drenaj baki bolmaǵan óz-ózin suwdan bosatıwshı gelioqurılma. Nasos islegen waqıttaǵı jaǵdayı
Drenaj bakları kóbinese nasoslar menen birgelikte bir blokda islep shiǵarıladı (1.9-súwret). Germaniyanıń “vailland GmbH” kompaniyası óz-ózin suwdan bosatıwshı gelioqurılmalardı quyash kollektorları menen de birgelikte komplekt halda islep shıǵaradı (1.10-súwret).

1.9-súwret. Bir bloktaǵı drenaj baki hám nasostıń sırtqı kórinisi

1.10-súwret. Germaniya “vailland GmbH” kompaniyasınıń óz-ózin suwdan bosatıwshı komplekt gelioqurılmasınıń sırtqı kórinisi