CC BY
9
MurodovM.X., t.f.n.
dotsent
Namangan muhandislik qurilish instituti
Murodov R.N. Tayanch doktorant Farg'ona politexnika instituti Axmedov A.B. stajyor-o'qituvchi Namangan muhandislik qurilish instituti
QUYOSH-STIRLING ENERGETIK TIZIMLARIDA ISSIQLIK TASHUVCHI SUYUQLIKLARDAN FOYDALANISH ISTIQBOLLARI
Anatatsiya. Quyosh energiyasidan foydalanish tobora ortib bormoqda. Ayniqsa Quyosh-Stirling energetik tizimlari foydali ish koeffitsienti yuqoriligi bilan ajralib turadi. Bunday tizimlarda konsentrtatorni ish samaradorligi ham muhum ahamiyat kasb etadi. Stirling dvigatellarida issiqlik tashuvchi suyuqliklardan foydalanish orqali bunga erishish mumkin.
Kalit so'zlar: Quyosh-Stirling, konsentrator, regenerator, obsorber, issiq qism, sovuq qism.
Muradov M.Kh., Ph.D. associate professor Namangan Engineering Construction Institute
Muradov R.N.
Foundation PhD student Fergana Polytechnic Institute Akhmedov A.B. intern-teacher
Namangan Engineering Construction Institute
PROSPECTS FOR THE USE OF HEAT TRANSFER FLUIDS IN SOLAR-STIRLING ENERGY SYSTEMS
Abstract. The use of solar energy is increasing. Especially Solar-Stirling energy systems are characterized by high efficiency. In such systems, the efficiency of the concentrator is also important. This can be achieved by using heat transfer fluids in Stirling engines.
Key words: Sun-Stirling, concentrator, regenerator, absorber, hot part, cold part.
Quyosh energiyasida ishlovchi Stirling tizimi quyosh energiyasidan foydalangan holda elektr energiyasini ishlab chiqarishning eng samarali usuli
ekanligini ko'rishimiz mumkin. So'ngi yillarda ushbu tizimlarning molyalashtirilishi ortib borayotganligi sababli, umumiy tizimning samaradorligini oshirish, yo'qotishlar va xarajatlarni minimallashtirish zarurati tadqiqotchilarni qiziqtiradigan muhim sohalarga aylandi.
Stirling dvigatellarini modellashtirish, termodinamik samaradorlikni tahlil qilish, simulyatsiya tadqiqotlari va texno-iqtisodiy tahlil qilish bo'yicha tadqiqotlar jadal sur'atlarda o'tkazildi. Konsentratsiya samaradorligi, absorber harorati, qizdiriladigan tomon harorati, sovutiladigan tomon harorati, regenerator samaradorligi, ishchi suyuqlik(yoki gaz), o'lik hajm va o'rtacha ish bosimi qiymatlari kabi ko'plab parametrlar odatda quyoshli stirling tizimlarining ish jarayonini tahlil qilish uchun hisobga olinadi[1].
Ko'plab tadqiqotchilar konsentratsiya darajasini oshirish orqali absorber harorati va termal samaradorlik oshishini o'rganishdi. Quyosh-Stirling tizimi uchun ma'lum qilingan maksimal issiqlik samaradorligi konsentratsiya darajasi 1300, absorber harorati 850 K bo'lgan holat uchun 32% ni tashkil qiladi. Biroq regenerator yo'qotishlari umumiy samaradorlikni pasaytiradi. Qabul qiluvchi tizim uchun 84% gacha issiqlik samaradorligini olish mumkin. Tadqiqotlar natijalar shuni ko'rsatadiki, Quyosh-Stirling texnologiyasi boshqa qayta tiklanadigan tizimlarga nisbatan qaraganda tejamkor energiya ishlab chiqarishi mumkin[2].
Energiyaga talab ortib borishi hamda ekologik muammolarning ko'payib borishi yashil energiya bo'yicha tadqiqotlarni kuchaytirdi. Quyosh energiyasi energiya olish uchun eng jozibador qayta tiklanadigan energiya manbalaridan biridir [1]. Bu toza energiya fotoalbom yoqilg'i sarfini kamaytiradi, shuningdek, atrof-muhitni ifloslantiruvchi moddalarni kamaytiradi[2]. Konsentrlangan quyosh energiyasi qayta tiklanadigan energiya manbalari sohasida eng potensial texnologiyalardan biridir.
Regenerator
Sovuq qism
Issiq qism
Stirling motor
1-rasm. Quyosh-Stirling energetic tizimi va Stirling motorning tuzilishi
Bunda konsentrator quyosh energiyasini stirling motorga yo'naltiradi. Stirling motorda xosil qilingan mexanik energiya esa elektr energya ishlab chiqarish uchun generatorga uztiladi [3,4].
Quyosh-Stirling tizimlari quyosh energiyasiga asoslangan elektr energiya ishlab chiqarish tizimlarini ko'rib chiqilyotganda 30% ga teng yuqori samaradorlikni ko'rsatdi.
Quyosh-Stirling texnologiyasi narxining arzonligi va yuqori samaradorlik bilan elektr energiyasi ishlab chiqarish orqali parabolik quyosh pechlari texnologiyasidan oshib ketishi kutilmoqda. Ushbu tizimlar modulli va mustaqil quvvat generatorlaridir, shuning uchun ularni 10 MVt dan bir kilovattgacha bo'lgan stansiyalarga o'rnatish mumkin[6].
Bo'shliq tipidagi qabul qiluvchilar asosan Quyosh-Stirling tizimlarida qo'llaniladi. Bu tizimda quyosh nurlari diafragma orqali kiradi. Shundan so'ng quyosh energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi va dvigateldagi ishchi suyuqlikka o'tadi. Jarayon yuqori harorat 973-1073 K oralig'ida sodir bo'ladi. Laing va Trabinglar ikkinchi avlod natriy issiqlik quvurlarini qabul qilish tizimini yaxshi ishlashi uchun nazariy jihatdan o'rganib chiqdi. Laing va boshqa bir qator olimlar quyosh energiyasiga bog'liq bo'lmagan holda doimiy ravishda quvvat ishlab chiqaradigan Quyosh-Stirling tizimlari uchun gibrid issiqlik quvurlari qabul qiluvchisini ishlab chiqdi. Bundan tashqari, yuqori haroratli qurilmalar uchun maxsus samarali yonish tizimi va tizim uchun avtomatik boshqaruv tizimi ishlab chiqilgan [9].
Odatda amalda ishlatiladigan stirling dvigatellarining uchta asosiy konfiguratsiyalari mavjud. Bular: Alfa, Beta va Gamma Stirling dvigatellari. Tadqiqotchilar Gamma konfiguratsiyasi nazariy jihatdan hamda mexanik jihatdan samaradorli ekanligini kuzatishdi [8].
Qabul qilgich Quyosh-Stirling tizimining muhim komponenti hisoblanadi. U diafragma va absorberdan iborat. Qabul qilgichning diafragmasi parabolik Quyosh konsentratorining markazida joylashgan bo'ladi [7]. Yaqin kunlarda qabul qiluvchi borasida olib borilayotgan izlanishlar asosan issiqlik tashuvchi quvurlarni o'z ichiga oladigan qabul qilgichlarga qaratingan. Ular hozirgi kunda juda keng tarqalgan va qabul qiluvchi ichidagi issiqlik uzatish jarayoni uchun natriy va kaliy aralashmasidan foydalaniladi [5]. Quyosh energiyasi bilan ishlaydigan Quyosh-Stirling tizimlari uchun maxsus ishlab chiqilgan qabul qilgichlar borasida so'nggi yutuqlarni ko'rib chiqiladi.
Quyosh-Stirling dvigatelining issiqlik energiyasi bilan birga ishlashini yoki boshqa qayta tiklanadigan energiya manbalari bilan gibridlash ilmiy-tadqiqot ishlari maydonida mashhurlik kasb etmoqda. Bundan tashqari, gibrid shakldagi qurulmalar energiya tizimini uzluksiz ishlashini ta'minlaydi. Bunday turdagi energiya tizimlari Quyoshga doimiy bo'g'liqlikni ham kamaytiradi.
Quyosh-Stirling tizimlarida absorberga Stirling motorini joylashtirilganda quyosh energiyasining kamayishini kuzatishimiz mumkin. Buning asosiy sababi quyosh nurlarining to'silib qolishidir. Stirling motordan tashqari bu joyda elektr
dvigatelini ham joylashtirishga to'g'ri keladi. Shu orqali quyosh energiyasidan to'la qonli foydalana olmaymiz.
Quyosh konsentratorining fokusiga issiqlik tashuvchi suyuqlik kiritilgan turbalarni joylashtirish orqali Quyosh nurlarining ko'proq qismidan foydalanishimiz mumkin. Bunda Stirling motor hamda elektr dvigatel konsentrator soyasida joylashadi. Issiqlik tashuvchi suyiqlik sifatida yaxshi issiqlik o'tkazuvchi suyuqliklardan foydalinishimiz mumkin. Ush bu suyuqlik issiqlikni saqlovchi moddadan foydalanilganda quyosh intinsivligi kamaygada ham Stirling motorling ish jarayoniga keskin tasir qilmaydi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Murodov, M. H., R. N. Murodov, and M. R. Abduraimov. "QUYOSH ENERGETIK QURILMASI SAMARADORLIGINI OSHIRISH UCHUN KOMBINATSIYALASHGAN TERMOFOTOELEKTRIK QURILMA." Экономика и социум 6-2 (97) (2022): 162-170.
2. Murodov, R. N., R. R. Yuldashev, and S. Mirzamahmudov. "STIRLING DVIGATELINI QUYOSH ENERGIYASI BILAN TA'MINLASH ISTIQBOLLARI." Экономика и социум 4-2 (95) (2022): 287-291.
3. T. Keck, W. Schiel, R. Benz, An innovative dish/Stirling system, in: Energy Conversion Engineering Conference, vol. 6, 1990, pp. 317-322.
4. E. Roohollahi, M.A. Mehrabian, M. Abdolzadeh, Prediction of solar energy gain on 3-D geometries, Energy Build. 62 (2013) 315-322.
5. B. Kongtragool, S. Wongwises, A review of solar-powered Stirling engines and low temperature differential Stirling engines, Renew. Sustain. Energy Rev. 7 (2) (2003) 131-154.
6. L.J. Wang, L.X. Xu, J. Men, D. Zhang, Z.W. Gao, W. Liu, Research status and prospect of dish-Stirling system, Adv. Mater. Res. 953 (2014) 83-86.
7. T. Mancini, P. Heller, B. Butler, B. Osborn, W. Schiel, V. Goldberg, R. Buck, R. Diver, C. Andraka, J. Moreno, Dish-Stirling systems: an overview of development and status, J. Sol. Energy Eng. 125 (2) (2003) 135-151.
8. M. Abbas, B. Boumeddane, N. Said, A. Chikouche, Dish Stirling technology: a 100 MW solar power plant using hydrogen for Algeria, Int. J. Hydrogen Energy 36 (7) (2011) 4305-4314.
9. D. Laing, H. Thaler, L. Lundström, W. Reinalter, T. Keck, O. Brost, Development of Advanced Hybrid Heat Pipe Receivers in Dish/Stirling Systems for Decentralised Power Production, Research funded in part by The European Commission in the framework of the Non Nuclear Energy Programme Joule III, 1999
