32-mavzu:Quyosh energiyasi hisobida ishlovchi meva-savzavot quritgichlari.

​

Reja:

1. Meva-sabzavot quritgichlarining tuzilishi va ishlashi.

2. Havo qizdirgichlarning tuzilishi va ishlashi.

3. Meva quritgich va havo qizdirgichning texnik-iqtisodiy ko’rsatkichlari.

Jahonning rivojlangan yetakchi davlatlarida ham muqobil energiya manbalaridan foydalanishni rivojlantirish tabiiy yogʼilgʼilar va energiya resurslarlari taqchilligi muammosini hal etishning eng samarali yoʼllaridan biri sifatida qaralmoqda. Qishloq xoʼjaligi mahsulotlarini yetishtirish, saqlash va quritish jarayonlari energiya sarfi yuqori boʼlgan texnologik jarayonlar hisoblanadi. “Dunyoda qishloq xoʼjaligi oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash, saqlash va quritish jarayonlari uchun sarf etilayotgan energiya miqdori ushbu soha uchun sarf qilinayotgan umumiy energiya miqdorining 30 foizini tashkil etadi». Shuning uchun qishloq xoʼjaligi mahsulotlarini quritish texnologiyalarini takomillashtirish va muqobil energiya manbalari asosida ishlaydigan energiya va resurs tejamkor samarali texnologiyalarni ishlab chiqish muhim ahamiyatga ega hisoblanadi.

O‘zbekistonning geografik o‘rni quyosh energiyaning katta potensiali borligini ifodalaydi. Respublikaning turli xil regionlarda quyosh yog‘dusining bir yillikning davomiyligi 2413 soatdan to 3045 soatgacha, radiasion balansi esa 1718 dan to 2722 MJ/m² gacha tashkil etadi.

Quyosh issiqlik qurilmalari temperatura rejimlariga qarab past temperaturali (100...130 ^оС temperaturalargacha ishlaydigan) va yuqori temperaturali (130 ^оС dan yuqori temperaturalarda ishlaydigan) qurilmalarga bo‘linadi.

Hozirgi davrda past temperaturali quyosh qurilmalarining xilma-xil turlari mavjud. Konstruksiyasi, samaradorligi, narxi va vazifasiga kо‘ra bunday qurilmalarni quyidagi turlarga, ya’ni ochiq va yopiq, issiqlik izolyatsiyali va issiqlik izolyatsiyasiz, bir va undan ortiq shaffof qatlamlar bilan qoplangan, yassi, plastinkali, quvurli va vakuumlangan qabul qilgichlari bо‘lgan havo- va suv qizdirgichlarga ajratish mumkin.

Quyosh havoisitgichlari

Quyosh havoisitgichlari issiqlik izolyatsiyalangan yassi yashiklar bо‘lib, ularning usti shaffof material (oyna, plastik, plyonka) bilan qoplangan. Shaffof qoplamadan о‘tgan quyosh nurlari qoraytirilgan qabul qiluvchi sirt tomonidan yutiladi va uni qizdiradi. Yashikning qabul qilgich kanali bо‘yicha о‘tadigan havo konveksiya orqali qizdiriladi (1-rasm).

1-rasm. Quyosh havoisitgichning (A) va issiqlik qabul qilgichlarni

turli xil konstruksiyalarining (B) sxemalari:

1-issiqlik izolyatsiyalangan yashik; 2-yassi issiqlik qabul qilgich; 3-shaffof qoplama

Quyosh havoisitgichining issiqlik balansini quyidagicha ifodalash mumkin:

Q_yu = Q_x + Q_iy ; (1)

bu yerda, issiqlik qabul qilgich yutgan issiqlik

Q_yu = I τ k F_k ; (2)

issiqlik qabul qilgichdan havoga uzatiladigan issiqlik

Q_x = ρ C_p W (t_o - t_b) = α F_k (t_k - t_xu) ; (3)

atrof muhitga issiqlik yо‘qotishlar esa

Q_iy = K F_t (t_xu - t_b) ; (4)

(1)-(4) tenglamalarga asosan qurilmaning issiqlik samaradorligi yoki FIK quyidagi shartdan aniqlanadi:

η = Q_x /I = (Q_yu - Q_iy)/I = τ k F_k - K F_t (t_xu - t_b)/I . (5)

• (5) formuladan kо‘rinadiki havoisitgichning samaradorligi qurilmaning konstruktiv parametrlari, ya’ni nur yutish qobiliyati k va qabul qilgichning Fk yuzasi (g‘adir-budurligi, g‘ovakligi, gofrlanganligi va hk.), shaffof qoplamaning nur о‘tkazuvchanligi τ (bir qatlamli qoplama, oyna), issiqlik izolyatsiyasi K (kо‘p qatlamli shaffof qoplama, yashikning tubi va devorlarining issiqlik izolyatsiyasi) bilan aniqlanadi. Odatda quyosh havoisitgichlarning FIK 30...40% ni tashkil etadi.
• Quyosh havoisitgichlari isitish va shamollatish tizimlarida hamda issiqlik texnologik jarayonlarida keng foydalaniladi. Qishloq xо‘jalik mahsulotlari va qurilish materiallarini quritish uchun keng qо‘llaniladi.

• Quyosh quritgichlari

​

• Qishloq hо‘jalik mahsulotlari 60...90% gacha yuqori namlikka ega bо‘ladi. Hosil yig‘ib olingandan keyin g‘ovaklarda bо‘lgan erkin namlik tezda yо‘qoladi. Qolgan namlik, odatda 30...40% bо‘lib kimyoviy bog‘langan bо‘ladi. Qishloq hо‘jalik mahsulotlarini uzoq muddatda saqlash uchun ularni muvozanatli namlikgacha (odatda 10...20% gacha) quritish talab etiladi, aks holda ular tez mog‘orlanadi va chiriydi. Quritishni ochiq usulda ham bajarish mumkin. Bunday usul о‘zining kamchiliklariga ega, ya’ni katta maydon va uzoq muddat talab etadi hamda mahsulot sifati pasayadi (chang, hasharotlar). Bu kamchiliklar termik quritish usullari bilan bartaraf etiladi. Termik quritish jarayonlari katta energetik xarajatlarni talab etadi. Quritish jarayonlarida quyosh energiyasidan foydalanish yoqilg‘i resurslarini tejashning muhim variantlardan biri bо‘lib hisoblanadi.
• Materiallarni quritish uchun mо‘ljallangan quyosh qurilmalariga quyosh quritgichlari yoki gelioquritgichlar deyiladi.

Hozirgi vaqda turli xil quyosh quritgich qurilmalari mavjud (2-rasm):

1. Bir necha kilogrammdan bir necha tonnagacha meva, sabzavot, don, guruch,

kofe, choy, tamaki, paxta, о‘t va qurilish materiallarini quritishga mо‘ljallangan qurilmalar.

2. Issiqlikni konvektiv va radiatsiyali usullarda berish; tabiiy yoki majburiy konveksiyali va shamollatishli qurilmalar.

3. "Issiq yashik" turidagi, kamerali, hajmiy, issiqxonali, issiqlik akkumulyatorli, passiv va aktiv va hk. qurilmalar.

4. Xususiy va ishlab chiqarishda foydalanish uchun, statsionar va kо‘chma qurilmalar.

2-Rasm. Turli xil quyosh quritgichlarining sxemalari:

A-"issiq yashik" turdagi; B-kamerali; V-kamerali issiqlik

akkumulyator bilan; G-hajmiy; D-issiqxona turdagi;

1-shaffof tо‘siq; 2-quritish kamerasi; 3-quritish materiali; 4-quyosh kollektori;

5-issiqlikni akkumulyatsiyalovchi qatlam; 6-ventilyator

Radiatsiyali-konvektiv gelioquritgichlarda shaffof qoplamadan о‘tgan quyosh radiatsiyasi kameradagi quritish materiali va havoni qizdiradi (2-A,D rasm). Suvni bug‘lantirish uchun zarur bо‘lgan issiqlik nurlanish va konveksiya bilan beriladi. Qizigan havo quritish materiali atrofidan о‘tib undan bug‘langan namlikni olib ketadi.

Konvektiv gelioquritgichlarda havo quyosh kollektorida qizdiriladi va tabiiy yoki majburiy sо‘rish orqali quritish kamerasiga uzatiladi (2-B-G rasm). Qizigan havo quritish materiali atrofidan о‘tib, namlikni bug‘lantirish uchun issiqligini beradi hamda bug‘langan namlikni olib ketadi.

Gelioquritgichlarda ham issiqlikni akkumulyatsiyalash usullari ishlatiladi. Issiqlik akkumulyatori sifatida kollektor va kamera ostidagi tuproq qatlamlaridan foydalanish eng sodda usullardan bо‘lib hisoblanadi. Kunduzgi vaqtda quyosh radiatsiyasi issiqligining bir qismi issiqlik о‘tkazuvchanlik orqali kollektor va kamera ostidagi tuproq qatlamlariga uzatadi. Tungi paytda esa - havoni qizdirish uchun qaytariladi.

Gelioquritgichning konstruksiyasi uning soddaligi, arzonligi va avtonomligi bilan asoslanib tanlab olinadi. 3-rasmda Qarshi davlat universitetda ishlab chiqilgan gelioquritgichning sxemasi keltirilgan.

2-Rasm Gelioquritgichning kо‘ndalang kesim sxemasi (Qarshi sh.):

1-quritish kamera-havoisitgich, 2-shishali qoplama, 3-quyi va 4-yuqori ventilyatsiyali fortochkalar, 5-ayvon, 6-arava-stellajlar

Quritish jarayonlarida issiqlik materialni qizdirish, namlikni bug‘lantirish va bog‘langan suvni erkin suvga aylantirish uchun sarflanadi. Suvni bug‘lantirish issiqlik tashuvchi-havoning sovishi bilan sodir bо‘ladi. Quritish jarayonining issiqlik balansini quyidagicha ifodalash mumkin

m_н (r+Δr) = ρ c_p V_х (t_и - t_м) ; (6)

Gelioquritgichlarda havoning temperaturasi t_x=40...70 ^oS tashkil etadi.

Quritiladigan hо‘l materialning namligi W (nisbiy namlik) va namlik miqdori U (absolyut namlik) bilan tavsiflanadi:

W = (m-m_o ) / m ; U = (m-m_o ) / m_o ; W = U/(U+1) ; (7)

bu yerda m , m_o - hо‘l va absolyut quruq materiallarning massalari, kg.

Namlik W va namlik miqdori U kg/kg yoki % lar bilan ifodalanadi.

Quritilgandan keyin materialning massasi quyidagiga teng bо‘ladi

m_k = m - m_s . (8)

U holda namlik va namlik miqdori quyidagicha bо‘ladi

W_k = (m_k-m_o ) / m ; U_k = (m_k-m_o ) / m_o . (9)

Mahsulotni uzoq muddatda saqlash uchun materialning namligi -W_k muvozanatli -W_m namlikdan oshmasligi zarur, ya’ni quyidagi shart bajarilishi lozim

W_k ≤ W_m ≈ 10...20% . (10)

Materialning muvozanatli namligi mahsulot turiga va mahsulot saqlanadigan muhit havosining namligiga bog‘liq.

(8) shart bajarilishi uchun bug‘lantirishga zarur bо‘lgan namlikning massasi (7)-(8) formulalar bо‘yicha aniqlanadi

m_s = m (1 - W_m) - m_o . (11)

Shunday qilib, gelioquritgichlarni loyihalash masalasi asosan m, t_x, W_k kattaliklar ma’lum bо‘lgan holda (6), (7)-(9) formulalar bо‘yicha quritish kamerasining V_x hajmini aniqlashdan iborat bо‘ladi.