CC BY
41
• 7universum.com
UNIVERSUM:
, ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_ноябрь. 2021 г.
ПОСТРОЕНИЕ СОЛНЕЧНОГО КОНЦЕНТРАТОРА И ИССЛЕДОВАНИЕ
ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ
Темиров Сохиб Амонович
ассистент,
Бухарский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: sohibamonovich@mail. ru
Тураев Озоджон Гайрат оглы
ассистент,
Бухарский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: ozodjon. turayev132 7@mail. ru
№ 11(92)
CONSTRUCTION OF A SOLAR CONCENTRATOR AND RESEARCH OF THERMAL PROPERTIES
Sokhib Temirov
Assistant, Bukhara State Medical Institute, Uzbekistan, Bukhara
Ozodjon Turayev
Assistant, Bukhara State Medical Institute, Uzbekistan, Bukhara
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты испытаний концентраторного устройства параболоидной формы, выполненного в виде солнечной кухни для личного пользования.
ABSTRACT
The article presents the results of tests of a paraboloid-shaped concentrator device made in the form of a solar kitchen for personal use.
Ключевые слова: солнечный концентратор, коэффициент отражения, фокусное расстояние, фокусный размер, температура, зеркало.
Keywords: solar concentrator, reflection coefficient, focal length, focal size, temperature, mirror.
Введение
Обрабатывающая промышленность стран всего мира за последнее десятилетие настолько развита, что спрос на нетрадиционные источники энергии значительно вырос. Особенно это касается транспорта и сельского хозяйства. Традиционные источники энергии производятся из природных источников топлива, таких как уголь, древесина, нефтепродукты и природный газ.
Это, в свою очередь, приводит к уменьшению природных запасов топлива. Эта ситуация является очень глобальной экологической проблемой, и использование чистой энергии в национальной экономике сейчас находится в центре внимания ученых всего мира. Разработка и применение широкого спектра альтернативных источников энергии, таких как солнечная, ветровая, геотермальная энергия,
потенциальная энергия речной воды, а также восходящая и падающая энергия океанской воды, являются решениями вышеуказанных проблем [1].
В этой статье представлена информация о солнечной кухне, которая специально предназначена для домашних дел, таких как приготовление чая или приготовление пищи для небольшой семьи. Устройство состоит из концентратора в виде параболоида, который состоит из большого количества зеркал, показана на рис.1. Основание солнечного концентратора выполнено из гипса (алебастра). Поскольку гипс - это вещество, которое имеет свойство затвердевать в течение 1-2 минут после смешивания с водой, форма, используемая для формирования на нем пара-болоидной формы, была вырезана из металлической пластины, чтобы сделать ее простой, легкой и удобной для перемещения.
Для этого на металлической пластине рисуется рисунок параболы с фокусным расстоянием 90 см.
Библиографическое описание: Темиров С.А., Тураев О.Г. ПОСТРОЕНИЕ СОЛНЕЧНОГО КОНЦЕНТРАТОРА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 11(92). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12665
№ 11(92)
A, UNI
те;
UNIVERSUM:
технические науки
ноябрь, 2021 г.
Процесс вырезания формы в форме параболы из металлической пластины в соответствии с чертежом параболы требует точной работы в миллиметровом порядке, в противном случае форма может не соответствовать требованиям.
Фокусное расстояние 0,9 м, плоская поверхность основания 0,635 м2. Поверхность покрыта
256 маленькими зеркалами размером 0,05x0,05 м. Солнечный свет, падающий на эти зеркала, возвращается от каждого зеркала и собирается в светопри-емнике, расположенном на фокусном расстоянии концентратора. Сообщалось, что температура в свето-приемниках поднялась до 400°С Фактический внешний вид устройства (рисунок 1).
Рисунок 1. Фактический внешний вид устройства
Колеса установлены на основании ступицы, чтобы было легче сфокусироваться на сторонах неба. В устройстве используются недорогие и доступные материалы местного производства. Концентратор вращается каждые 30-60 минут в соответствии с направлением движения солнца, так что солнечный свет полностью падает на поверхность устройства. Установлен специальный преобразователь угла, позволяющий легко поворачивать параболоидную часть устройства на необходимый угол относительно горизонта.
Анализ полученных результатов: время закипания 0,5 л воды в приборе и динамика изменения температуры проанализированы для двух случаев. В первом случае результат был получен при открытом горлышке емкости, наполненной водой. Зная начальную температуру воды, определяем полезную энергию по следующей формуле:
(1)
Общее количество доступного солнечного излучения рассчитывается следующим образом:
Qum — ' G
yr
ОуГ- общая радиация;
Ау- коэффициент поглощения света.
Тепловой КПД находится по уравнению:
(2)
(3)
Измерение тепловых свойств
Для измерения энергетических характеристик отражающих систем в приемнике излучения используются радиометрический, термометрическим и другие методы [7].
№ 11 (92)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ноябрь, 2021 г.
Таблица 1
Динамика изменения размеров во времени (открытый сосуд)
Время, мин 26.04.2018. 15:00 18.04.2018. 13:03 26.03.2018 , 13:55
Изменение температуры воды на 0,5 литра в фокусе Количество солнечной радиации Изменение температуры воды на 0,5 литра в фокусе Количество солнечной радиации Изменение температуры воды на 0,5 литра в фокусе Количество солнечной радиации
0 17 620 17 600 17 580
1 28 620 30 630 32 590
2 45 621 38 640 52 620
3 50 621 42 610 56 610
4 56 622 46 600 60 615
5 61 622 55 590 65 605
6 66 610 59 570 69 620
7 70 600 62 550 73 610
8 74 590 68 565 78 612
9 79 580 72 500 83 605
10 82 580 78 450 86 590
11 85 620 82 400 86 580
12 89 630 87 480 89 575
13 92 630 91 520 92 550
14 95 620 92 510 97 530
15 97 625 94 430 96 550
16 98 620 94 450 97 540
17 97 610 95 440 97 570
18 98 600 96 460 97 580
т,с
100 Т-
95 -90 85
ао
75 70 65 60 55 50 +5 40
35 -30 -25 20 15 10 5
I I I I I I I I I ■I ■I I I I I I 1 ж
О 1 2 3 4 5 6 7 3 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7 —26.04.20Iß. 15:» —Iß. 04.20 Iß. 13ЯЗ 26.03.2013,1355
Рисунок 2. Динамика изменения температуры 0,5 л воды в приборе
В ходе экспериментов на представленном всегда содержит растворенные газы, которые обра-
устройстве были проанализированы теплотехниче- зуют мелкие пузырьки на дне и стенках емкости,
ские параметры устройства. Корреляционная дина- а также частицы пыли, плавающие в жидкости. По
мика времени закипания 0,5 л воды и температуры мере повышения температуры количество насыщен-
представлена на графиках для двух случаев. Полу- ного пара в пузырьках увеличивается, а давление
ченные результаты свидетельствуют о том, что вода увеличивается. Под действием отталкивающей силы
в закрытой емкости закипает быстрее. Жидкость Архимеда пузыри поднимаются наверх.
№ 11(92)
AuiSli
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
ноябрь, 2021 г.
Если температура верхних слоев жидкости ниже, давление в поднимающихся пузырьках быстро падает и не достигает верха. Когда давление насыщенного пара внутри пузырьков сравняется с давлением жидкости, пузырьки достигают верхнего слоя и начинается процесс кипения. В герметичном контейнере тепло от верхнего прыжка рассеивается, и процесс кипения происходит быстрее.
Заключение
1. Излучение измерялось пиранометрическим методом.
2. Изменение температуры воды измерялось термометрическим методом.
4. Был определен теплового КПД параболоидного концентратора методом измерений.
Список литературы:
1. Duffie J., Beckman W. Solar engineering of thermal processes. New York. Wiley, 1991. - 919 p.
2. ЗахидовР.А.Зеркальный системы концентрации лучистой энергии.Ташкент: Фан.1986. -176
3. Zahidov R.A. Technology and testing of solar energy concentrating systems. Tashkent:1978. 184 P. 184.
4. R. Pavlovic, P. Stefanovic, Evangelos Bellos Design and Simulation of a Solar Dish Concentrator with Spiral -Coil Smooth Thermal Absorber
5. Клычев Ш.И., Мухитдинов М.М., Бахрамов С.А. Методика расчёта системы параболический концентра- тор трубчатый приёмник солнечных теплоэнергетических установок // Гелиотехника. - 2004. № 4. С. 50-55.
6. Klychev Sh.I., Zakhidov R.A., Bakhramov S.A., Dudko Yu.A., Khudoikulov A.Ya., Klychev Z.Sh., and Khudoiberdiev I.A. Parameter optimization for paraboloid-cylinder-receiver system of thermal power plants // Applied Solar Energy. Applied Solar Energy. 2009. Vol. 45. No. 4. P. 281-284.
7. Абдурахманов А.А., Акбаров Р.Ю., Кратенко М.Ю., Собиров Ю.Б., Юлдашев А.А. Система технического зрения для оперативного контроля энергетических характеристики Большой Солнечной Печи // Гелиотехника. 1994. № 6. С. 30-32.
