CC BY
4
• 7universum.com
ЛД UNIVERSUM:
ДД ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_Февраль. 2024 г.
МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ
DOI - 10.32743/UniTech.2024.119.2.16907 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ТЕПЛОВОМУ ПОТОКУ СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА
Мамбетшерипова Ажаргул Абдиганиевна
канд. техн. наук, доц., Каракалпакский государственный университет имени Бердаха,
Республика Узбекистан, г. Нукус
Сафаров Жасур Эсиргапович
д-р техн. наук, проф., Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: _ jasursafarov@yahoo. com
Султанова Шахноза Абдувахитовна
д-р техн. наук, проф., Исполнительный директор совместного Белорусско-Узбекского межотраслевого института прикладных технических квалификаций в Ташкенте, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: sh. sultanova@yahoo. com
№2(119)_
ПРОЦЕССЫ И
ANALYSIS OF EXPERIMENTS ON THE HEAT FLOW OF A SOLAR COLLECTOR
Ajargul Mambetsheripova
PhD., Associate Professor, Karakalpak State University named after Berdakh, Republic of Uzbekistan, Nukus
Jasur Safarov
Doctor of Technical Sciences, Professor, Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Shakhnoza Sultanova
Doctor of Technical Sciences, Prof., Executive Director of the joint Belarusian-Uzbek Intersectoral Institute of Applied Technical Qualifications in Tashkent, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Использование солнечной энергии является одной из актуальных проблем. Были проведены эксперименты по подключению солнечного коллектора к сушильному шкафу и анализу кинетики процесса сушки. В данной статье анализируется процесс теплообмена в солнечном коллекторе и изучается влияние сушки на различные параметры.
ABSTRACT
The use of solar energy is one of the current problems. Experiments were carried out to connect a solar collector to a drying cabinet and analyze the kinetics of the drying process. This article analyzes the heat transfer process in a solar collector and studies the effect of drying on various parameters.
Ключевые слова: солнечная энергия, коллектор, теплообмен, параметры сушки. Keywords: solar energy, collector, heat exchange, drying parameters.
Библиографическое описание: Мамбетшерипова А.А., Сафаров Ж.Э., Султанова Ш.А. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ТЕПЛОВОМУ ПОТОКУ СОЛНЕЧНОГО КОЛЛЕКТОРА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 2(119). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/16907
№ 2 (119)
Солнечная энергия широко используется в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и других отраслях. Примеры включают солнечные панели, солнечные обогреватели и солнечные коллекторы. Установка солнечных коллекторов в сушильных шкафах приводит к эффективному использованию источника энергии.
Оптимизация эффективности солнечного коллектора позволяет определить возможности его использования для замены энергосистемы, использующей традиционную энергию [1, 2]. Также это позволяет судить о том, что солнечный источник предпочтительнее другого источника энергии для того или иного применения. Понимание механизмов, управляющих теплообменом, позволяет контролировать все параметры, влияющие на процесс теплообмена. Применение тепловой энергии зависит от производительности этих систем и, в основном, от температуры теплоносителя на выходе [3, 4].
Теплофизических характеристик воздуха, используемого в качестве теплоносителя, в активный
февраль, 2024 г.
воздушный поток вводят перегородки для улучшения теплообмена [5,6]. Исследования относятся к сушильному шкафу, в который подается воздух, нагретый в плоском солнечном коллекторе с ребрами, размещенными в движущемся воздушном потоке. Таким образом, кинетика сушки чувствительна к изменению параметров сушки. Синтезированы теоретические и экспериментальные исследования. Представляется, что этот процесс является многообещающим, особенно для лекарственных растений, фруктов и овощей, которые часто подвергаются перепроизводству и сталкиваются с проблемами хранения [5, 6].
Используемые при моделировании системы сушки, частично нагреваемой солнечной энергией, состоят из метеорологических данных за 12 типичных дней в году и различных физических параметров системы сушки (рис. 1 и 2).
Общий солнечный поток, улавливаемый коллектора, равен сумме прямого и рассеянного потока, получаемого этой поглотитель, наклоненной под углом 40° к горизонтали.
Рисунок 2. Почасовой солнечный поток
№ 2 (119)
февраль, 2024 г.
Температура окружающего воздуха играет очень важную роль на разных уровнях (внешние потери и работоспособность коллектора и сушилка). В наших расчетах мы используем почасовые данные для 12 типичных дней в году (рис. 3).
На следующих рисунках (рис. 4) мы показываем изменение измеренных и смоделированных температур различных компонентов солнечного коллектора,
а также температуры теплоносителя на выходе. Следует отметить, что эти кривые являются плотными в начале работы системы. Это характеризует тепловую инерционность системы. Как только устанавливается тепловое равновесие, появляются различия, более или менее большие, между смоделированными значениями и измеренными.
0 2 4 б 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Время, ч
—О Янв. -□-фев. Map. Апр. —Ж—Май -о Июня
—I—Июля ---Авг.--Сен. -O- Ola. —Ноя. —Д—Дек.
Рисунок 3. Почасовое изменение температуры окружающего воздуха, °C
Время, ч
—•— Температура металлическом пластины
* Температура теплоносителя
• Температура прозрачной крышки — * —Температура поглотитель
• •**••• Температура теплоносителя, моделирование
Рисунок 4. Изменение температуры компонентов коллектора (экспериментальные и смоделированные)
Экспериментальные значения температур теплоносителя и поглотителя представляют достаточно существенную разницу. Это определяет эффективность типа используемых материалов, а также качество существующей теплопередачи.
Следует отметить, что температура внутренней металлические пластины выше, чем температура воздуха. Это повышение, вероятно, обусловлено действием радиации, благоприятной больше для твердого тела, чем для воздуха. Максимальное значение полученной температуры воздуха определяет возможность сушки продукта. Эти значения оказываются очень
интересными и позволяют сушить методом принудительной конвекции продукции удлиненной формы, особенно в период с 11:00 до 14:00.
Экспериментальные манипуляции подтверждают проведенные исследования. Эти эксперименты позволили нам определить: температура воздуха на выходе из коллектора; температуры и их изменения во времени основных компонентов коллектора, таких как прозрачная крышка (стекло), поглотитель, изолирующая материал; работоспособность коллектора; влияние толщины стекла коллектора на производительность; изменение характеристик коллектора в зависимости от воздушного потока и скорости ветра.
№ 2 (119)
UNIVERSUM:
, ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
■ 7universum.com
февраль, 2024 г.
Список литературы:
1. Попель О.С., Фрид С.Е., Шпильрайн Э.Э. и др. Солнечные и ветровые автономные энергоустановки с водородным накопителем // Перспективы энергетики. -2006. -Т.10. -С.77 - 90.
2. Шейндлин А.Е. Проблемы новой энергетики. -М.:Наука, 006.-405 с.
3. Бабаев Б.Д., Данилин В.Н., Гасаналиев А.М. Расчет энергетических характеристик процессов зарядки и разрядки аккумулятора на основе системы MgO-Mg(0A2 //II Всероссийская научная конференция, посвященная памяти профессора А.Г. Бергмана. -Махачкала: Изд-во ДГПУ (НИИ ОНХ). -2002. - С. 27-28.
4. Хазимов К.М., Хазимов Ж.М., Хазимов М.Ж., Курпенов Б.К. Тепловой баланс в вертикальной гелиосушилке при сушке плодов фруктов и овощей // Известия НАН РК.- Алматы, 2015. - № 3(27). - С. 30-34.
5. Дадаев Г.Т., Султанова Ш.А., Сафаров Ж.Э. Математическое моделирование сушки лекарственных трав в гелиосушильной установке. // Проблемы энерго- и ресурсосбережения. Специальный выпуск, № 84. Ташкент, 2023. С. 242-250.
6. Султанова Ш.А., Мамбетшерипова А.А., Сафаров Ж.Э. Исследование теплообмена процесса сушки. // Universum: технические науки. -Москва, 2023. №12(117), часть 5. - С. 28-31.
