Научная статья на тему 'ТЕПЛИЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ЗАРЯДКИ ГРУНТОВОГО АККУМУЛЯТОРА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛА'

ТЕПЛИЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ЗАРЯДКИ ГРУНТОВОГО АККУМУЛЯТОРА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛА Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
24
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОЛНЕЧНАЯ ИНСОЛЯЦИЯ / ТЕПЛИЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ / ГРУНТОВЫЙ АККУМУЛЯТОР / СОТОВЫЙ ПОЛИКАРБОНАТ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шоёкубов Шоаюб Шосиддикович, Ботуров Кодир, Олимов Анушервон Меликмуродович

Путем математического моделирования исследован тепловой потенциал тепличной конструкции арочного типа для зарядки солнечного грунтового аккумулятора солнечного тепла (ГАСТ). Цель работы: исследовать тепловой потенциал тепличную конструкцию ангарного типа для зарядки СГАСТ, с учетом климата характерных для г. Душанбе на май - август месяцы, при значениях средней температуры tн =34,5°С и средней солнечной инсоляции AC= 6975,4 Вт/м2, которые измерялись для прямой и рассеянной суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность с учетом условий облачности. Результаты исследования: Полученные результаты показывают, что тепличная конструкция ангарного типа с радиусом кривизны R=12 м, углом α = 90°, выстой h= 3,51 м, длиной хорды С=17 м, длиной дуги L=18,84 м, боковой площадью Sб=41,04 м2 и длиной М=17,64 м обеспечит зарядку ГАСТ в течении четырёх месяцев. Накопленная тепловая мощность выдержит тепловую нагрузку 75.347МВт*ч с учетом потери тепла в грунтовом аккумуляторе. Так же в работе предложен обобщённый математический метод для вычислении параметров тепличной конструкции ангарного типа для произвольной тепловой нагрузки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE GREENHOUSE DESIGN FOR CHARGING THE SOIL SOLAR HEAT ACCUMULATOR

By means of mathematical modeling, the thermal potential of an arch-type greenhouse structure for charging a solar ground heat accumulator (SGHA) was studied. The purpose of the work: taking into account the climate characteristic of Dushanbe for the months of May - August, with the average temperature tn = 34.5 ° C and average solar insolation AC = 6975.4 W / m2, which were measured for direct and diffuse total solar radiation on a horizontal surface, taking into account cloudiness conditions, to explore the thermal potential of an arch-type greenhouse structure for charging SGAST. Results of the study: The obtained results show that the greenhouse is a hangar structure with the following parameters: circle of radius R=12 m and angle α = 90°, height h= 3.51 m, chord length С=17 m, length L=18, 84 m, side area Sb=41.04 m2, length of the greenhouse M=17.64 m to ensure charging of the SGHA within four months. The accumulated thermal power will withstand a thermal load of 75.347 MWh, taking into account the heat loss in the ground accumulator. Also, the paper proposes a generalized mathematical method for calculating the parameters of a hangar-type greenhouse structure for an arbitrary heat load.

Текст научной работы на тему «ТЕПЛИЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ЗАРЯДКИ ГРУНТОВОГО АККУМУЛЯТОРА СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛА»

радиации на горизонтальную поверхность с учетом условий облачности (табл.) [6]. Из таблицы видно, что

Таблица.

Qrnui кВт QnOT. кВт tB (С) At (С) КПД тк

2038.8 +425.0 20 -14,5 0.875

2057.2 +278.4 25 -9.5 0.867

1910.7 +131.9 30 -4,5 0.843

1764.2 -14.6 35 -0,5 0.733

1535.2 -161.2 40 5.5 0.702

1471.0 -307.7 45 10,5 0.632

1324.4 -454.3 50 15.5 0.562

1177.9 -600.8 55 20.5 0.492

1031.3 -747.4 60 25.5 0.422

884.8 -893.9 65 30.5 0.422

738.2 -1040.4 70 35.5 0.352

591.6 -1187.1 75 40.5 0.282

445.1 -1333.6 80 45.5 0.212

289.5 -1480.2 85 50.5 0.142

152.0 -1626.7 90 55.5 0.072

-------п---^

при внутренней температуре (tB) ТК 20 С, дневная тепловая вырабатываемая энергия (Qno0

^_____о

достигает 2038,8 кВт*ч, при КПД 0,875, а при 80 С количество полезной энергии снизится до 445,1 кВт*ч, и количество потерянной энергии (Q^) составит 1333.6 кВт*ч, соответственно КПД уменьшится до 0,212.

Механизм зарядки и разрядки грунтового аккумулятора при теплообмене между ТК и CAT в данной работе не рассматривается, поскольку накапливаемая тепловая мощность определяется теплопроизводительностью ТК.

Для оценки количества тепловой мощности накапливаемое в САТ достаточно использовать усредненное значение среднедневной накапливаемой тепловой энергии (1318,26 кВт*ч) ТК. Если, период зарядки САТ 4 месяца, то при усреднённом значении тепловой эффективности ТК, аккумулируемое тепло в САТ без учета потери составит:

Qcat = 123Qcp = 162146,14 кВт Зная потенциал тепловой мощности, исходную и конечную температуру грунта, находим объём грунтового массива по формуле W^pVAt, где W-удельная тепловая мощность САТ в течение

о ^

четырёхмесячной зарядки, С-теплоемкость грунта (1 кДж/кгС), p- плотность грунта (1500 кг/м ), At=tH-tn - результативная температура относительно первоначальной температуры грунтового

о

массива. Если исходная температура 17 С (температура изотермического слоя почвы г. Душанбе и

о ^

его окрестностей), при зарядке САТ до 80 С, потребуется объем грунтового массива V=6176,99 м с глубиной скважины 20,58 м. Максимальное количество тепловой энергии, которое может извлекаться из САТ зависит от максимальной и минимальной температур хранения на протяжении

о о

сезонного цикла. Если минимальная пригодная температура 30 С, и максимальная 80 С, то извлекаемая тепловая мощность без учета потери тепла из объёма САТ будет равна Qп=сpAt=128,687 МВт

Коэффициент теплопотери грунтового аккумулятора, имеющего форму параллелепипеда, зависит от термических сопротивлений окружающей грунтовой среды и изоляции, применяемой

^_____о

для покрытия САТ [3]. При значении коэффициента теплопроводности грунта 0,8 Вт/м С и условной толщиной 2 м, коэффициент теплопотери грунтового массива будет: к = (Кгр)~1 =

ЛГ

Вт

0.4где ¿г —условная толщина слоя Хг - коэффициент теплопроводности грунта. Потеря тепла через верхнюю площадь САТ под покрытием не учитывается, так как тепловая мощность уходящая с этой поверхности остается внутри ТК во время ее работы.

2 ® С помощью температуропроводности грунта (а=0,003м/час), темпа охлаждения(т = —) ,и

Кф

коэффициента формы 1

кф = 2 2 2 , для САТ имеющего форму параллелепипеда определенного объема,

ч) П^ Пп

находим время охлаждения САТ без учета тепловой нагрузки при понижения температуры до 30 С

[7]:

{ = -1 п*"1"* =-1—т *п4.84 = 5976.06 ч а с . = 249 сут о к.

т 1тЫ-1и 2.64x10-4

Продолжительность работы САТ при известной нагрузке (горячее водоснабжение, отопление жилища и теплицы) можно вычислить с помощью формул приведённых в работах [3,4]:

г-1/> са т .-и 1+а

Т = сРк пг) 1п7Тг,-

V (Ьиш. + а)'

аММ+кк м- i

Lmax

где Qo + ÇB + Çt -суммарная тепловая нагрузка, ScaT -площадь сезонного аккумулятора тепла.

При суммарной тепловой нагрузке75347кВт (ежедневно 300 литров воды нагретой до температуры

° 2 50 С, отопительная нагрузка 4.2 кВт для 50 м жилой площади в течения 150 суток и нагрузка самой

теплицы 55296 кВт) с учетом коммуникационной потери, продолжительность работы САТ составит

128 суток. Потерянная тепловая энергия за это время будет; 128.687МВт*ч-

75.347МВт*ч=53.347МВт*ч. КПД аккумулятор соответственно будет: 58.5%, КПД самой системе

будет ещё ниже. Для сравнения приведем данные других сезонных грунтовых аккумуляторов

солнечного тепла: Аннаберг (Швеция), 2010 год, потеря в грунтовом аккумуляторе 387 МВт*ч,

полученная полезная энергия 154 МВт*ч. Окотокс (Канада), 2010 год, потеря в грунтовом

аккумуляторе 451 МВт*ч, полученная полезная энергия 243 МВт*ч.

Заключение, в работе впервые аналитическим путем доказана аккумуляция солнечной энергии в грунтовом сезонном аккумуляторе тепла с помощью теплицы ангарной конструкций. Показан ресурс солнечной тепловой энергии для центральных районов Республики Таджикистан для аккумуляции в сезонных грунтовых аккумуляторах солнечного тепла. Применение гелиосистемы с ТК для обеспечения горячего водоснабжения, отопления и теплица является достаточно простым и экономически выгодным. Разработанная солнечная энергосистема с сезонными грунтовыми аккумуляторами дает возможность подобрать необходимую эффективную площадь ТК вместе с оптимальными геометрическими и теплофизическими параметрами. Данная энергосистема эффективна при низкотемпературных системах обогрева (теплый пол, воздушное отопление).

ЛИТЕРАТУРА

1. L. Mesquita, D. McClenahanl, J. Thornton, J. Carriere, B. Wong.

2. Drake Landing Solar Community: 10 Years of Operation. ISES Solar World Congress 2017.

3. Kuravi, S. Thermal energy storage technologies and system for concentrating solar power plants. // Progress in Energy and Combustion Science, 2013, vol. 39, Iss.4. р. 285-319.

4. Пахалуев В.М., Щеклеин С.Е., Матвеев Ф.В. Гелиосистема с сезонным аккумулятором теплоты. - Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология" (ISJAEE). 2018, (01-03), С. 63-72.

5. Страшко В.В. Совместная работа энергоактивной ограждающей конструкции и грунтового сезонного аккумулятора тепла в режиме зарядки // Энерготехнологии и ресурсосбережение. 2009. - №5.

6. Кухтурский А.А. Использование грунтового аккумулятора теплоты емкостного типа // Энергообеспечение и энерготехнологии, Вестник: КрасГАУ, 2007, №4.

7. https://andi-grupp.ru/informatsiya/stati/solnechnaya-insolyatsiya-v-gorodakh-rossi. (Солнечная инсоляция в городах России и СНГ)

8. Юркинский В.П. Теплофизика.//Санкт-Петербург:/Издательство политехнического университета, 2012-129 c.

ТАДЦЩИ КОМПЮТЕРИИ ФУНКСИЯИ ИСТЕ^СОЛИИ КОББ-ДУГЛАС ТАВАССУТИ ЦАДВАЛИ ЭЛЕКТРОНИИ MS EXCEL

САИДЗОДА ИСРОИЛ МАЩАД,

номзади илщои техники, дотсенти кафедраи информатика Донишгоци миллии Тоцикистон, 734025, Цумцурии Тоцикистон, шДушанбе, х.Рудаки, 17, ДМТ. Тел.: (+992) 904485555, E-mail: isroil-84@list.ru; РИЗОЕВ САМАРИДДИНСУНЪАТУЛЛОЕВИЧ омузгори каллони кафедраи информатикаи Донишгоци миллии Тоцикистон, 734025, Цумцурии Тоцикистон, шДушанбе, х.Рудаки, 17, ДМТ. Тел.: (+992) 937383984, E-mail: rizoev-84.tj@mail.ru;

Мацолаи мазкур ба тадцици компютерии функсияи Кобб-Дуглас бахшида шудааст. Барои дар амал тадбиц намудани функсияцои риёзии истецсоли аз барномщои тадбиции компютер ва ё забонцои барномарези истифода намудан мумкин аст.

Хамчун намуна мо цапли функсияи классикии Кобб-Дугласро бо ёрии цадвали электронии MS EXCEL ёфта онро тадциц менамоем.

Аз натицаи санцишцои дар мацола гузаронидашуда чунин хулоса баровардан мумкин аст: S афзоиши 1% -и сармоя ба зиёдшавии афзоиши 0,25%-и истецсолот баробар аст; S афзоиши 1% -и цувваи кори, 0.77%-и афзоиши истецсолро таъмин менамояд.

Бо афзоиши якцояи 1%, дар сармояи асоси ва цувваи кори, истецсолот дар чунин намуд дида мешавад.

a + a = °>245 + °>766 = 1,011.

Натицаи бадастомада самараи мусбати истецсолотро нишон медицад.

а1 + а2 > 1 -

Вожахри калидй: амсила, истецсолот, сармоя, компютер, цувваи кори, цадвал, барнома.

КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ФУНКЦИИ КОББА-ДУГЛАСА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОНОЙ ТАБЛИЦЫ MS EXCEL

САИДЗОДА ИСРОИЛ МАХМАД,

кандидат технических наук, доцент кафедры информатики Таджикского нацанального университета НУ. 734025 Республика Таджикистан, гДушанбе, пр.Рудаки 17,ТГНУ, Тел: (+992) 904485555, E-mail: isroil-84@list.ru; РИЗОЕВ САМАРИДДИН СУНЪАТУЛЛОЕВИЧ, Старший преподователь кафедры информатики Таджикского нацанального университета 734025 Республика Таджикистан, гДушанбе, пр.Рудаки 17, ТНУ, Тел.: (+992) 937383984, E-mail: rizoev-84.tj@mail.ru;

Данная статья посвящена компьютерному исследованию функции Кобба-Дугласа. Компьютерные приложения или языки программирования могут использоваться для практического применения математических производственных функций.

В качестве примера, мы находим решение классической функции Кобба-Дугласа с помощью электронной таблицы MS EXCEL и изучаем её.

По результатам проведенных в статье тестов, можно сделать следующие выводы: S увеличение капитала на 1% соответствует увеличению производства на 0,25%; S обеспечивает увеличение рабочей силы на 1%, увеличение производства на 0,77%. При совместном росте основного капитала и рабочей силы на 1% производственная функция имеет вид:

a + a = 0,245 + °,766 = 1,°11

Полученный результат показывает положительный производственный эффект.

ax + a2 > 1.

Ключевые слова: модель, производство, капитал, компьютер, рабочая сила, таблица, программа.

COMPUTER STUDY OF COBB-DOUGLAS PRODUCTION FUNCTION USING MS EXCEL SPREADSHEET

SAIDZODAISROIL MAHMAD,

Ph.D., dotsent of the Department of Informatics, TNU. 734025 Republic of Tajikistan, Dushanbe, Rudaki ave. 17, TSNU, Tel: 904485555,E-mail: isroil-84@list.ru; RIZOEV SAMARIDDIN SUNATULLOEVICH, Assistant of the Department ofInformatics of TNU,. 734025 Republic of Tajikistan, Dushanbe, Rudaki ave. 17, Phone: (+992) 937383984, E-mail: rizoev-84.tj@mail.ru; This article is devoted to a computer study of the Cobb-Douglas function. Computer applications or programming languages can be used to practice mathematical production functions.

As an example, we find the solution of the classic Cobb-Douglas function using MS EXCEL spreadsheet and study it.

Based on the results of the tests carried out in the article, the following conclusions can be drawn: S a 1% increase in capital corresponds to a 0.25% increase in production; S provides an increase in the workforce by 1%, an increase in production by 0.77%.

With an aggregate growth of fixed capital and laborforce by 1%, production belongs to this type.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

a + a = 0,245 + 0,766 = 1,011

The result obtained shows the positive effect of production.

a1 + a2 > 1.

Key words: model, production, capital, computer, labor, table, program.

Мукаддима. Гузориши масъала. Барои дар амал тадби; намудани функсияхои риёзии истехсолй аз барномахои тадбикии компютер ва ё забонхои барномарезй истифода намудан мумкин аст. Х,амчун намуна мо халли функсияи классикии Кобб-Дугласро бо ёрии чадвали электронии MS EXCEL меёбем.

Маълумотхои ибтидоии амсила инхоянд[ 10, с.11]: Y - истехсолот; K - бузургии сармоя-капитал; L - кувваи корй.

Функсияи Кобб-Дуглас намуди зеринро дорад:

Y = а0* KUl * La* (1)

Барои халли регрессионии чандкарата дар чадвали электронии EXCEL мо ин функсияро дар шакли хаттй менависем:

InY = Inao + a1 х InK + a2 x InL. (2)

Барои ин, маълумотхои ибтидоиро логарифмонида, бо истифода аз тахлили коррелятсия ва регрессия хисобкунихо гузаронида мешаванд.

Бояд кайд намуд, ки тахлилхои коррелятсионй мушкилотхои зеринро хал мекунанд: 1. Мавчудияти робита ва ё муносибатхои байни бузургихо муайян карда мешавад.

2. Шакли хаттии регрессия муайян карда мешавад.

3. Параметрх,ои хаттии регрессия муайян карда мешаванд.

4. Боэътимодй ва вобастагих,ои параметрх,о мукаррар шуда, эътимоднокии ин параметрх,ои дар алох,идагй муайян карда мешавад.

Барои хдтати чойдошта, дакикият ва иртибот бо коэффитсиенти коррелятсияи г тавсиф карда мешавад. Коэффитсиенти коррелятсия дар доираи -1<г<1 чойгир мебошад. Агар г=0 бошад, онгох, пайвасти хаттй вучуд надорад. Агар г=1 бошад, дар байни ин ду бузургй робитаи функсионалй мавчуд аст. Барои г-х,ои мусбат, муносибати мустаким мушох,ида мешавад, яъне бо зиёд шудани тагйирёбандаи мустакил х, тагйирёбй ва вобастагих,о аз у меафзояд. Барои коэффитсиенти манфй алокамандии баръакс чой дорад. Маълумотх,ои ибтидой дар чадвали 1. дода шудаанд [11].

Барои муайян намудани сах,ех,ии нишондих,андах,ои тахкикшуда аз функсияи

"Коррелятсия(корреляция)", менюи "Асбобх,о (сервис)" ва банди "Тах,лили маълумот(Анализ данных)" истифода мебарем.

Ч,адвали 1.

Аз руйи натичах,ои та^лили коррелятсия метавон хулоса баровард, ки байни хдчми истех,солот ва омилх,ои ба он алокаманд муносибати наздик вучуд дорад ва робитаи байни ин омилх,о мустаким аст.

Равзанаи маълумоти ибтидоии тах,лили коррелятсия дар расми 1 оварда шудааст[11].

Корреляция

Входные данные Входной интервал:

Группирование:

I I Метки в первой строке

Параметры вывода ■:._.:■ Выгодной интервал: (*'! Новый рабочий лист: Новая рабочая книга

Расми 1. Манбаи маьлумотхри тахлилии коррелятсия

Натичахои коркарди маълумотхои ибтидой дар чад вал и 2 оварда шудаанд.

А В С D

1 Тагйир ёбанда^о Y К L

2 Y 1

3 К 0,916240161 1

4 L 0,94553263 0r 347596297 1

Ч,адвали 2.

Тахлили робитаи байни омилхо бо истифода аз функсияи мРегрессиям-и банди менюи "Сервис" ва "Анализ данных" гузаронида мешавад.

Агар хангоми тахлили маълумотхо дар менюи чадвали электронй, дар панели асбобхо банди "Анализ данных" чойгир набошад, онгох барои чойгир кардани он чунин амалиёт мегузаронем. 1. Ба менюи файл воридшуда фармони "Параметры"-ро интихоб мекунем(Расми 2).

X

ок

по столбцам по строкам

Отмена

Спр а вка

е

¡к ■ *

Гпкки всгмка ^iMt'K» I

ЮилмйЗ - hbcrm-ofE Excif

»ориуяц Д«ННМ* Р*Ч4*41Нрс ВИД Hi^Tp.uu

Сведения: Юн и га 1Б

Ет^мабогок .Кэпнрайт .Клмпыо'еры и прс^рйм^ы .Книг—

Paipeui е-н и н

Ect могут открывать, ктировагь н ИЗЬлёнЛГТь Любув часть Э-Т-ОЙ KJ-впГИ.

Font POF ¿¡f,BVi РСН=

чиигу ""

Поиск про&лем -

Упрдал»11 версими

¡Подготовить к общему до-гтучу

Перед рйспроорл немкам доступе г зтошу- Ф ГЧ лу h«tiC#lMO учесть. чгга сн содержит:

С в c*i г. гм д<жуме>114 пучь к гчрютперу и имя автор» Срдфмимое, при metwK которого люди с ограниченными кчиспкмосшм«! буду» мсг^гт»!• агг>

ЗЛТру^у-КНИЯ

В-срски

[Я.Ч СcfG-дмй, 23 L9 fkiTQCQipMCHwe) |Д j Сегсдм». 20^53- las то сохранение!

Сечи шва »

Теги

К4Т«Ч)рМН

КЕМ изменами

ЪСМЖЬайп-

21

11.13-3036...

ПК

Снииные докуие-иы

j О- ьть р.- ал с. 1 м и

Пс^дить ЕГГ -Г!

Расми 2. Равзанаи цуркунй

2. Аз равзанаи пешниходшуда банди "Надстройки"-ро интихоб мекунем.

3. Дар кисми поёни равзанаи навбатй дар бахши "Надстройка Excel", мо гузаришро ба мавкеи "Перейти" мегузорем ва тугмаи "OK" -ро пахш мекунем[11].

4. Аз равзанаи навбатй, банди " Пакет анализа " -ро интихоб намуда, тугмаи "OK" -ро пахш менамоем(Расми 3).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.