31-mavzu:Quyosh energiyasini issiqlik energiyaga aylantiruvchi qurilmalar, quyosh issiqxonalari.

​

Reja:

1.Quyosh issiqxonalararining konsturksion tuzilishi va ishlash prinsipi.

2.Quyosh issiqxonalarida issiqlikdan samarali foydalanish yo’llari.

3.Issiqxona issiq suv taminotida quyosh energiyasidan foydalanish.

4.Issiqxonalarni texnik-iqtisodiy ko’rsatkichlari.

Иссиқхоналар иситилишларига қараб икки турга бўлинади:

1. Сунъий иситиш ёрдамида ишлайдиган иссиқхоналар.

2. Қуёш энергияси ёрдамида ишлайдиган иссиқхоналар ёки иссиқхоналар.

​

Сунъий иситиш сув, буғ ёки одатдаги печкалар орқали амалга оширилади. Шу билан бирга ишлаб чиқаришдан чиққан иссиқ сув, ер ости иссиқ сувлари билан ишлайдиган иссиқхоналар ҳам мавжуд. Аммо кўпчиликлари қаттиқ, суюқ ва газ ҳолидаги ёқилғиларнинг ёндирилиши ҳисобига ишлайди.

Шуни қайд қилиш керакки республикамизнинг жанубий туманларида одатдаги сунъий иситиладиган иссиқхоналарни қуёш энергиясидан фойдаланиб иситиладиган иссиқхоналарга алмаштириш имконияти мавжуд. Қуйида ана шундай қуёш иссиқхоналари ёки иссиқхоналар ҳақида гап боради. Кўп ҳолларда иссиқхоналар, шиша билан қопланган тиниқ юзалари жанубга қаратилган ҳолда бир энишли ёки тиниқ юзалари шарқ ва ғарбга қаратилган икки энишли иссиқхоналарнинг тиниқ юзалари жануб ва ғарбга қаратилган бўлади. Айрим ҳолларда иссиқхоналарнинг узунликлари бўйича олинган ўқлари (бўйлама ўқлари) у ёки бу томонга нисбатан маълум бир бурчакка бурилган бўлади. Икки энишли иссиқхоналарнинг бир нечасини бирлаштиришдан блок иссиқхоналари ҳосил бўлади [3].

Иссиқхоналар “Иссиқ қути” принципи бўйича ишлайди. Иссиқхоналарнинг одатдаги иссиқхоналардан асосий фарқларидан бири уларда иссиқликни кўпроқ сақлаш мақсадида тиниқ юзаларининг икки қаватли шиша билан қопланишидир. Биринчи галда шиша билан қоплаган тиниқ юзага қуёш нурлари тушади. Тушган нурларнинг бир қисми шиша юзасидан атрофдаги муҳитга қайтади, бир қисми эса ютилади, қолган қисми икки қаватли шиша орқали иссиқхона ичига ўтади. Иссиқхона ичига ўтган нурларнинг кўп қисми урли юзалар-тупроқ, ўсимликлар, девор, конструкция элементлари томонидан ютилади ва иссиқлик энергиясига айланади. Фақат жуда кам қисмигина иссиқхона ичидаги элементлардан қайтиб яна ташқи муҳитга чиқади. Иссиқхоналарга қўйиладиган оддий дераза ойнасининг оптик хусусияти шундаки, у ўзига тушадиган қуёш нурларининг кўриниш қисмини яхши ўтказади, тўлқин узунлиги 3 мк. дан катта бўлган қисмини эса ўтказмайди. “Иссиқ қути” принципининг моҳияти мана шунда. Демак, шунга кўра иссиқхона ичидаги жисмлар иссиқлик нурланиш орқали иссиқликни йўқотмайди. Шишанинг оптик характеристикаси, жисмлар ҳароратси 0⁰ дан 100⁰ гача бўлса шиша иссиқлик нурларини ўтказмайди. Бу ҳол иссиқхона ва парниклар учун шишанинг плёнкалардан афзаллигини кўрсатади.

Иссиқхона ичидаги иссиқликка айланган нур энергияси конструкция элементларини, аккумулятор материалини, тупроқни, ўсимликларни иситишга сарф бўлиб, бир қисми тупроқдан ва ўсимликлардан сувни буғлантиришга сарфланади ва натижада иссиқхонадаги ҳавонинг ҳароратси кўтарилади. Атрофдаги муҳит ҳароратсига нисбатан иссиқхона ичидаги ҳаво ҳароратси юқори бўлгани учун ўртасида иссиқхонани ўраб турган элементлар орқали, иссиқлик алмашиш содиб бўлиб, иссиқхонадан иссиқлик йўқотилишига олиб келади.

Иссиқхоналарда содир бўладиган бу процесслар ностационар процессдир, чунки ичка ва ташқи ҳавонинг ҳароратси даврий ўзгариб туради. Ностационарлик бу кун давомида келаётган энергия миқдорининг ўзгаришидан келиб чиқади. Ярим булутли ёки қуёшли кунларда вақти-вақти билан булут қоплаган процесснинг ностационарлиги яна мураккаблашади.

Иссиқхона ичида ҳам, ҳаво билан конструкция элементлари, тупроқ аккумулятор материали, ўсимликлар ва бошқалар ўртасида иссиқлик алмашиш бўлиб туради. Шу сабабли, аккумуляторда, деворда ва тупроқда иссиқлик тўпланади, яъни кундузи “заряд” олади, кечаси эса ички ҳаво ҳароратси аккумуляцияланган энергия ҳисобида исиб туради. Бундан ташқари эрталабга яқин, сув буғларининг конденсацияланиши натижасида ҳам қисман иссиқлик ажралиб чиқади. Иккинчи куни қуёш чиқиши билан бу процесс яна такрорланади.

Иссиқхоналар ишлаш даврларига қараб қуйидаги турларга бўлинади :

• 1. Баъзи бир қўшимча, иккиламчи энергия ресурслари, иситиш манбали, масалан электроколорифирли қишки иссиқхона.
• 2. Қўшимча иситиш талаб қилмайдиган баҳорги иссиқхоналар.

Булар бир-бирларидан тиниқ юзаларининг горизонтга нисбатан қиялиги, конструкциялари, аккумулятор борлиги ёки йўқлиги билан фарқ қилади. Иссиқхоналар ўзларидан маҳсулот етиштириш функцияларини бажара олишлари учун қуйидаги шартлар таъминланиши зарур [3]:

• а) Гелиотехник шартлар: энишларни осмон томонларига қараб жойлашишлари, тиниқ юзаларининг горизонта нисбатан қияликлари, рамаларнинг размерлари, ячейкалари, шишалар сифати ва қалинлиги киради. Бу шартлар шундай олиниши керакки, қуёш энергияси талабга қараб иссиқхона ичига максимал ўтсин.
• б) Теплотехник шартлар: иссиқхонадан атрофга энг кам иссиқликни йўқотадиган конструкцияни олиш, кечаси етарли ҳарорат билан таъминловчи иссиқлик тўплайдиган аккумулятор танланади ва бошқалар.
• в) Агротехник шартлар: ўсимликлар нормал ўсиши учун ҳарорат ва намликдан ташқари яна бошқа зарур бўлган шароитлар киради. Демак, иссиқхоналар учун энг муҳим нарса ҳароратни зарур меёрда сақлашдан иборат, бунинг учун иссиқхоналар йўқотилган иссиқлик миқдорини тўлдириб турадиган даражадаги энергия билан таъминлаб турилиши зарур.

• Иссиқхоналар биринчи марта 1930 йилларда қурила бошлаган. Шулардан бири 1931-1932 йилларда А.Д.Александров раҳбарлигида Самарқандда Ўзбекистон гидрометеорологик илмий текшириш институти (ЎЗГМИН) ходимлари томонидан қурилган. 1931 йилдаги ЎЗГМИН иссиқхонаси икки энишли ярим чуқурлашган баҳорги типда бўлиб, узунлиги бўйича ўтказилган ўқи ғарбга 10⁰ га бурилагн ҳолда шимолдан жанубга йўналтирилган эди. Унинг инвентар майдони 10,75х3,2=34,4 м² бўлиб, чуқурлиги бир метрни ташкил этади. Иккинчиси 1932 йилда ЎЗГМИН ходимлари томонидан блок типида (уч блокли) қурилган бўлиб, умумий экин майдони 240м² га тенг. Бунинг кўндаланг кесими 1-расмда кўрсатилган.
• 1936 йилда ЎЗГМИН иссиқхоналарини ўрганиш натижасида энергетика институтининг гелиолабораторияси (ГЛЭИН) томонидан умумий юзаси 1041 м² бўлган блок типидаги сабзавот етиштиришга мўлжалланган иссиқхона лойиҳаси ишлаб чиқилди. 1931 йилда В.Б.Вейнберг лойиҳаси бўйича Тошкент яқинидаги Қовунчида бир энишли ва тупроқли аккумуляторга эга бўлган иссиқхона ишга тушди. 1934 йилда Н.Н.Боев ва В.Б.Вейнберг лойиҳаси ва ҳисоблашлари асосида Тошкентда 920 м² майдонга эга бўлган иссиқхона қурилди, унинг баландлиги 4,6 м га тенг бўлиб, блокларининг аррасимон қилиб ясалиши қуёш энергияси кўпроқ ўтишини таъминлайди. Ўтиш жойлари деворлари иссиқлик аккумуляциясини оширишга ёрдам беради. 2-расмда унинг кўндаланг кесими схемаси берилган.

1-расм. Ўз ГМИН блокли иссиқхонасининг кўндаланг кесими схемаси

2-расм. Н.Н.Боев ва В.Б.Вейнберг иссиқхонасининг кўндаланг кесими схемаси

• Иссиқхоналарнинг конструкциялари кундан-кунга такомиллашиб борди, масалан, Ўзбекистон Фанлар академиясининг Физика-техника институти (ФТИ) ходимлари томонидан янги вариант ишлаб чиқилди.
• Бу вариантда (3-расм) иссиқлик аккумуляциялайдиган қисм сифатида қайроқ тошдан фойдаланиб, у орқали ҳаво циркуляцияси махсус вентиляторлар ёрдамида амалга оширилади. ФТИ ходимларининг ҳисоблашларича, бундай тупроқ ости аккумулятори иссиқликнинг 65 процентини сақлаб қолади ва бунда электр энергиясига сарф бўладиган харажат, қуёш энергияси ҳисобига олинган иссиқликнинг фақатгина 10 процентини ташкил этади. Иккинчи томондан бундай аккумуляторнинг афзаллиги унда ўсимликлар илдиз системаларини ривожлантириш учун яратиладиган қулай шароитдир.
• 1956-58 йилларда Н.И.Гаврилов томонидан қуёш энергиясини тупроқда аккумуляция қиладиган иссиқхонанинг варианти қурилди. Унинг асосий қисми ҳаво-колорифер системаси ҳисобланади.
• Ҳаво-колорифер системасининг схемаси 4-расмда келтирилган. Иссиқхонанинг икки томонида иккита иситиш агрегати бўлиб, агрегатлар 1-2 ҳаво тақсимлагич каналлар орқали бир-бирлари билан бирлаштирилган. Каналлар бир-бирлари билан 35 см чуқурликда ўзаро 75 см масофада, 100 мм ли асбоцемент трубалар (3) билан бирлаштирилади.

3-расм. Ўз ФАси Физика-техника институти иссиқхонасининг кўндаланг кесими схемаси

4-расм. Н.И.Гавриловнинг ҳаво калорифер системаси схемаси

5-расм. Қайроқ тошли иссиқлик аккумуляторининг кўндаланг кесими схемаси.

6-расм. Канадада қуриб синовдан ўтказилган сув иситгич – иссиқлик аккумуляторли гелиотеплицаларнинг кўндаланг кесимларининг схемаси.

Қуёш сув қиздириш тизимли иссиқҳона

Гибрид қуёш иситиш тизимли иссиқҳона

Гибрид тизимга эга иссиқхонани иситиш тизими схемаси.

Камчиликлари:

1. Капитал ва эксплуатация харажатларининг юқорилиги.

2. Чорвачилик биноларида қиш фаслида 1м³ хажмдаги ҳаво муҳитини сутка давомида ўртача 20-25ºC ҳароратда сақлаш учун 180-260 кг шартли ёқилғи сарфланиши.

3. Атроф муҳитга катта миқдорда СО₂ газлари чиқарилиши.

4.Иссиқҳона ўсимликларини СО₂ газлари билан озиқлантиришнинг сунъий усуллардан фойдаланилганлиги.

Хитой қуёш иссиқхонаси

Биочиқиндиларни қайта ишлаш ва олинган энергия ҳамда биоўғитдан иссиқхонада фойдаланиш схемаси