Asosiy mazmunga o‘tish
ReLibrary
UZ
Kirish
Maqola05.00.00Ochiq kirish

РЕКУПЕРАТИВ ИССИҚЛИК УТИЛЛИЗАТОРИ БИЛАН ЖИҲОЗЛАНГАН ҚУЁШЛИ ҲАВО ҚИЗДИРГИЧИНИНГ ИССИҚЛИК БАЛАНСИ

Sh.X. Ergashev1, Sh.B. Xayriddinov2, R.A. Bekmurodova32026

  1. 1Qarshi davlat texnika universiteti
  2. 2Iqtisodiyot va pedagogika universiteti
  3. 3Qarshi davlat universiteti

JurnalResearch Focus International Scientific JournalJild 5Son 2Sahifa 17–21

Annotatsiya

Мақолада қуйи канал рекуператив иссиқликни ўзлаштиргич сифатида фойдаланилганда ясси икки каналли қуёш ҳаво қиздиргичининг иссиқлик баланси келтирилган. Рекуператив иссиқликни ўзлаштириш ҳисобига қуёш ҳаво қиздиргичининг иссиқлик унумдорлиги оширилади ва қуёш радиацияси бўлмаганда унинг «бекор туриши» бартараф этилади

Boshqa tillarda

ruschaТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СОЛНЕЧНОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ, ОСНАЩЁННОГО РЕКУПЕРАТИВНЫМ УТИЛИЗАТОРОМ ТЕПЛОТЫ

Рассмотрен тепловой баланс плоского двухканального солнечного воздухонагревателя, нижний канал которого используется как рекуперативный утилизатор тепла отработанного теплоносителя. Рекуперативная утилизация тепла отработанного теплоносителя повышает теплопроизводительность солнечного воздухонагревателя и устраняет его «простои» при отсутствии солнечной радиации

inglizchaTHERMAL BALANCE OF A SOLAR AIR HEATER EQUIPPED WITH A RECUPERATIVE HEAT RECOVERY UNIT

The article presents the thermal balance of a flat two-channel solar air heater in which the lower channel is used as a recuperative heat recovery unit. Owing to recuperative heat recovery, the thermal output of the solar air heater is increased and its ‘idle time‘ in the absence of solar radiation is eliminated.

Kalit so‘zlar

  • quyosh energiyasidan isitish
  • rekuperativ utilizator
  • sovitish suvi
  • quyosh energiyasi
  • radiatsiya

To‘liq matn

Litsenziya: CC BY 4.0litsenziya matni

Matn PDF’dan ajratilgan va qayta formatlangan; asl nusxadan farq qilishi mumkin.

РЕКУПЕРАТИВ ИССИҚЛИК УТИЛЛИЗАТОРИ БИЛАН ЖИҲОЗЛАНГАН ҚУЁШЛИ ҲАВО ҚИЗДИРГИЧИНИНГ ИССИҚЛИК БАЛАНСИ Ш.Х. Эргашев Қарши давлат техника университети Ш.Б. Хайриддинов Иқтисодиёт ва педагогика университети Р.А. Бекмуродова Қарши давлат университети https://doi.org/10.5281/zenodo.19094700 Аннотация: Мақолада қуйи канал рекуператив иссиқликни ўзлаштиргич сифатида фойдаланилганда ясси икки каналли қуёш ҳаво қиздиргичининг иссиқлик баланси келтирилган. Рекуператив иссиқликни ўзлаштириш ҳисобига қуёш ҳаво қиздиргичининг иссиқлик унумдорлиги оширилади ва қуёш радиацияси бўлмаганда унинг «бекор туриши» бартараф этилади. Калит сўзлар: қуёш энергиясидан иситиш, рекуператив утилизатор, совитиш суви, қуёш энергияси, радиация.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СОЛНЕЧНОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ С РЕКУПЕРАТИВНЫМ УТИЛИЗАТОРОМ ТЕПЛА Аннотация: Рассмотрен тепловой баланс плоского двухканального солнечного воздухонагревателя, нижний канал которого используется как рекуперативный утилизатор тепла отработанного теплоносителя. Рекуперативная утилизация тепла отработанного теплоносителя повышает теплопроизводительность солнечного воздухонагревателя и устраняет его «простои» при отсутствии солнечной радиации. Ключевые слова: солнечный воздухонагреватель, рекуперативный утилизатор, теплоноситель, солнечная радиация.

THERMAL BALANCE OF A SOLAR AIR HEATER EQUIPPED WITH A RECUPERATIVE HEAT UTILIZER Abstract: The article considers the thermal balance of a flat two-channel solar air heater whose lower channel is used as a recuperative heat utilizer of the spent heat carrier. Recuperative utilization of the heat of the spent heat carrier increases the thermal performance of the solar air heater and eliminates its idle time when solar radiation is absent. Keywords: solar heating, recuperative heat utilizer, cooling water, solar energy, solar radiation.

KIRISH Қуёшли ҳаво қиздиргичлари (ҚҲҚ) ишлаб чиқариш-технологик камчиликка эга: суткалик узилишлар, об-ҳаво ва мавсумий шароитларда қуёш радиациясининг тушиши ўзгариши уларнинг иш унумдорлигини сезиларли даражада пасайтиради. Кўплаб ҳолларда иссиқлик-технологик жараёнлар узлуксиз, сутка давомида амалга оширилади. Қуёш радиацияси мавжуд бўлмаган шароитларда (тунги вақт, юқори булутлилик) ҚҲҚ ишлаб чиқариш циклидан чиқарилади. Конструктив ва технологик нуқтаи назардан энг мақбул ечим рекуператив усулни қўллаш ҳисобланади. Ушбу усул ҚҲҚни рекуператив иссиқлик алмаштиргич – иссиқлик утилизатори (РУИ) билан бирлаштириш имконини беради ҳамда ҚҲҚ конструкциясига катта ўзгартишлар киритишни талаб этмайди [1,2].

MATERIALLAR VA METODLAR Муаллифлар томонидан турли хил иссиқлик-технологик жараёнларда ҳосил бўладиган ишлатилган иссиқлик ташувчиларининг иссиқлигини утилизация қилиш мақсадида текис икки каналли қуёшли ҳаво қиздиргичидан рекуператив иссиқлик утилизатори сифатида (ҚҲҚ-РУИ) фойдаланиш таклиф этилмоқда[3]. Қуёш радиацияси мавжуд бўлган шароитда ҚҲҚнинг юқори канали анъанавий қуёшли ҳаво қиздиргич режимида ишлайди. Пастки канал рекуператив иссиқлик алмаштиргич ҳисобланиб, ишлатилган иссиқлик ташувчининг иссиқлигини утилизация қилиш ҳисобига ҳавони қўшимча равишда қиздиришни таъминлайди. Қуёш радиацияси мавжуд бўлмаган ҳолатда ҚҲҚ ишлатилган иссиқлик ташувчининг иссиқлигини рекуператив утилизация қилиш режимида ишлайди.

ҚҲҚни РУИ билан бирлаштириш ҚҲҚнинг иссиқлик ишлаб чиқариш қувватини оширади ҳамда қуёш радиацияси мавжуд бўлмаган шароитда унинг «бекор туриш» ҳолатини бартараф этишни таъминлайди. Амалиётга йўналтирилган тадқиқот вазифаси ҚҲҚ-РУИ иш режимларини иссиқлик жиҳатидан асослашдан иборат [4,5].

ҚҲҚ-РУИнинг эни b = 1 м, узунлиги L = 5 м бўлиб, юқори қисми 1 – ойна билан қопланган. Туб қисми 3 ва ойна 1 орасига қорайтирилган иссиқлик алмаштиргич 2 ўрнатилган (1-расм). Ойна қопламаси 1 ва иссиқлик алмаштиргич 2 юқори канални ҳосил қилади, унинг баландлиги ℎв = 0,1м бўлиб, ушбу канал бўйлаб қиздирилаётган ҳаво ҳаракатланади. Иссиқлик алмаштиргич 2 ва туб қисми 3 эса пастки канални ҳосил қилади, унинг баландлиги ℎ𝑚 = 0,1м бўлиб, ушбу канал бўйлаб совитилаётган ишлатилган иссиқлик ташувчи ҳаракатланади. Иссиқлик қабул қилгич (теплоприёмник) ўтган қуёш радиациясини ютиб олади, қизийди ва ўз юзаси билан бевосита контактда ҳаракатланаётган ҳаво оқимига иссиқлик узатади. Пастки канал бўйлаб ишлатилган иссиқлик ташувчи ҳаракатланади. Иссиқлик ташувчи сифатида технологик жараёнда ишлатилган иссиқ ҳаво ёки ёқилғи ёниш маҳсулотлари хизмат қилиши мумкин. Иссиқлик қабул қилгич 2 орқали иссиқлик ташувчининг иссиқлиги юқори канал бўйлаб ҳаракатланаётган ҳавога узатилади.

1-расм. Рекуператив иссиқлик утилизаторига эга қуёшли ҳаво қиздиргичининг иссиқлик баланси схемаси: 1 – ойна; 2 – иссиқлик қабул қилгич; 3 ва 4 – туб қисми.

Юқори ва пастки каналлардаги оқимлар ҳаракати қарши оқимли (противотокли) деб қабул қилинган, чунки рекуператив иссиқлик алмашинувда қарши оқимли схема энг самарали ҳисобланади [5]. NATIJALAR ҚҲҚ-РУИнинг иссиқлик баланси қуйидаги кўринишда ифодаланиши мумкин: 𝑄𝑛𝑝 + 𝑄𝑚 = 𝑄𝑛𝑙 + 𝑄𝑚𝑛 (1) Инсоляция мавжуд бўлмаган ҳолатда 𝑄𝑚 = 𝑄𝑛𝑙 + 𝑄𝑚𝑛 . (1а) ҚҲҚ-РУИга ўтган жами радиация 𝑄𝑛𝑝 = 𝐹𝑙 𝜏𝜅1 𝐼. (2) Пастки канал бўйлаб ҳаракатланаётган ишлатилган иссиқлик ташувчи томонидан узатиладиган иссиқлик 𝑄𝑚 = 𝐺𝑚 𝐶𝑚 (𝑡𝑚𝑜 − 𝑡𝑚𝑙 ); (3) Юқори канал бўйлаб ҳаракатланаётган ташқи ҳавони қиздиришга сарфланадиган иссиқлик фойдали иссиқлик сифатида баҳоланади. Мазкур иссиқлик қуёш радиациясини ҳамда ишлатилган иссиқлик ташувчининг иссиқлигини утилизация қилиш натижасида ҳосил қилинади. 𝑄𝑛𝑛 = 𝐺0 𝐶0 (𝑡0𝑙 − 𝑡𝑚 ); (4) Юқори канал бўйлаб ҳаракатланаётган ҳавонинг ўртача массавий ҳарорати 𝑡в ва пастки канал бўйлаб ҳаракатланаётган иссиқлик ташувчининг ўртача массавий ҳарорати 𝑡𝑚 ўзаро тенг эмас. Шу сабабли юқори ва пастки каналлардаги иссиқлик йўқотишлари алоҳида ҳисобланади. MUHOKAMA ҚҲҚ-РУИдаги жами иссиқлик йўқотишлари 𝑄𝑚𝑛 = 𝑄𝑚𝑚 + 𝑄𝑚𝑚𝑛 ; (5) Ён деворлар орқали иссиқлик йўқотишларини ҳисоблаш мураккаб масала ҳисобланади [7]. Етарлича юқори даражадаги иссиқлик изоляцияси шароитида ушбу иссиқлик йўқотишлари аҳамиятсиз бўлиб (3…5% дан ошмайди [8]), баҳоловчи ҳисоб-китобларда уларни инобатга олмаслик мумкин [9,11]. Агар ён деворларнинг иссиқлик изоляцияси конструкция туб қисми изоляциясига тенг даражада таъминланса, у ҳолда ён деворлар орқали иссиқлик йўқотишларини туб қисми орқали йўқотишлар билан тенг деб баҳолаш мумкин. ҚҲҚнинг юқори каналидаги иссиқлик йўқотишлари (𝛼 +𝛼 )(𝛼 +𝛼 ) 𝑄𝑚𝑚в = 𝐾в 𝐹1 (𝑡в − 𝑡𝑚 ); 𝐾 = 𝛼 1+𝛼 2+𝛼 2 +𝛼12 . (6) 1 2 11 12 Ойна қопламасининг ташқи юзасидан иссиқлик йўқотишлари осмон гумбази билан 𝑡𝑜 ҳароратда нурланиш орқали иссиқлик алмашинув ҳамда атроф-муҳит билан 𝑡ℎ ҳароратда конвекция орқали иссиқлик алмашинув натижасида юзага келади.

РУИнинг пастки каналидаги иссиқлик йўқотишлари 𝑄𝑚𝑛𝑚 = 𝐾𝑚 𝐹3 (𝑡𝑚𝑐 − 𝑡𝑚 ); (7)

(𝛼𝑠 + 𝛼𝑜 )(𝛼1 + 𝛼14 ) + ∑𝛿𝑖𝜆(𝛼5 + 𝛼𝑠 )(𝛼1 + 𝛼14 ) 𝐾𝑚 = 𝛼𝑠 + 𝛼𝑜 + 𝛼1 + 𝛼14 Каналларда ҳаво ва иссиқлик ташувчи оқимининг ҳаракат режими турбулент ҳисобланади [11,12]. Ўтиш ва ривожланган турбулент оқим соҳасида 2300 < 𝑅𝑒 < 106 , 0.6 < 𝑃𝑟 < 2000, 0 < 𝑑/𝐿 < 1шартлар бажарилганда иссиқлик бериш коэффициентлари 𝛼2 … 𝛼5 Нуссельтнинг модификацияланган тенгламаси орқали аниқланади [12,13]. 𝑁𝑢𝑖 = 0,024𝑅𝑒0,786 𝑖 𝑃𝑟𝑖0.45 [1 + (𝑑э𝑖 /𝐿)2/3 ]; (8) 𝑅𝑒𝑖 = 𝑤𝑖 𝑑э ⁄𝑣𝑖 ; 𝑁𝑢𝑖 = 𝑑э ⁄𝜆𝑖 ; 𝑃𝑟𝑖 = 𝜐𝑖 ⁄𝑎𝑖 ; (8a) бу ерда 𝑖 = 2 … 5индекси 𝛼2 , … , 𝛼5 иссиқлик бериш коэффициентларига мос келади.

Юзалар орасида нурланиш орқали иссиқлик бериш коэффициентлари 𝛼𝑖𝑗 , 𝛼13 𝑎𝑖𝑗 = 𝜎(𝑇𝑖 + 𝑇𝑗 )(𝑇𝑖2 + 𝑇𝑗2 )/ (1⁄𝜀𝑖 + 1/𝜀𝑗 − 1) (9)

Атроф-муҳитга нурланиш орқали иссиқлик бериш коэффициентлари 𝛼11 , 𝛼14 ташқи ҳаво ҳароратига нисбатан аниқланади. 𝑎11 = 𝜀1 𝜎(𝑇1 + 𝑇0 )(𝑇12 + 𝑇02 ); 𝑎14 = 𝜀4 𝜎(𝑇4 + 𝑇𝑛 )(𝑇42 + 𝑇𝑛2 ); (10) бу ерда осмон гумбазининг ҳарорати қуйидаги формула орқали аниқланади [13]: 𝑇0 = 0.0552𝑇𝑛1.5 (10a)

Атроф-муҳит билан конвекция орқали иссиқлик бериш коэффициентлари 𝛼𝑖 , 𝛼0 шамол тезлигига боғлиқ ҳолда аниқланади [14]. Муаллифлар томонидан қуйидаги корреляцион боғланиш таклиф этилган: бу ерда: wo ≤ 5 м/с бўлганда αi (w0 ) = 6,43 + 3,57w0

w0 > 5 м/сбўлганда αi (w0 ) = 7,7 wo0,71 (11) бу ерда: 𝛽 = 90 − 𝛼0 ; 𝐴 = 0,25. Ҳаво ва иссиқлик ташувчининг иссиқлик-физик хоссалари 𝜈𝑖 , 𝜆𝑖 , 𝑎𝑖 аниқловчи ҳароратда жадвал қийматлари асосида қабул қилинади. Ушбу ҳароратлар юқори ва пастки каналлардаги ҳаво оқими ҳамда ташқи юзалар учун алоҳида равишда белгиланади: 𝑡0𝑖 = (𝑡𝑖 − 𝑡в )/2; 𝑡0𝑖 = (𝑡𝑖 − 𝑡𝑚 )/2; 𝑡0𝑖 = (𝑡𝑖 − 𝑡𝐻 )/2 (12) Нам ҳаво ва иссиқлик ташувчининг иссиқлик-физик тавсифлари ҳарорат ўзгаришига боғлиқ ҳолда [13,14] манбалар асосида аниқланади.

2-расм. ҚҲҚ-РУИнинг суткалик иссиқлик баланси ўзгариши (Вт) учун 𝐿 = 5 м; 𝑤в = 𝑤𝑚 = 0,3 м; 𝑡𝑚 = 80 °𝐶 за 14/I − 2003 й: 1 − 𝑄пл ; 2 − 𝑄пл ; ҳолатда 𝐼 = 0; 3 − 𝑄пр ; 4 − 𝑄𝑚𝑛

XULOSA Ишлатилган иссиқлик ташувчининг иссиқлигини рекуператив утилизация қилиш жараёнлари пахта хом ашёсини қуритиш мисолида кўриб чиқилади. Пахта хом ашёсини барабанли қуритгичларда қуритиш жараёнларида, қуритиш режимларига боғлиқ ҳолда, ишлатилган иссиқлик ташувчи – қуритиш агенти ҳарорати 70…90 °C ни ташкил этади [11]. ҚҲҚ-РУИнинг иссиқлик балансини аниқлашда РУИнинг пастки каналига кириб келаётган ишлатилган иссиқлик ташувчининг бошланғич ҳарорати қуйидаги қийматга тенг деб қабул қилинади (𝑡𝑚𝑜 = 80 °𝐶 (2-расм.)

Iqtiboslar dinamikasi

Bu ilmiy ishga ReLibrary’da chop etilgan ilmiy ishlarda hali iqtibos topilmadi.

ReLibraryTekshirilgan Metodologiya

Adabiyotlar15 ta adabiyot

  1. Даффи Дж.А., Бекман У.А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. – М.: Мир. 1977. – 420 с.
  2. Bensaci C.E., Moummi A., Labed A. Experimental investigation on heat transfer coefficient and thermal efficiency of solar air heaters having different baffles Green Energy and Technology (Springer International Publishing), 2020, p. 309–332.
  3. Авезов Р.П., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. – Т.: Фан. 1988. – 288 с.
  4. Справочник по теплообменникам. Том 1-2. – М.: Энергоатомиздат. 1987. – 560 с., -352 с.
  5. Еганазаров А.Г. Отопление и вентиляция зданий и сооружений сельскохозяйственных комплексов. – М.: Строиздат. 1981. – 239 ��.
  6. Викторов М.М. Методы вычислений физико-химических величин и прикладные расчеты. – Л.: Химия. 1977. – 359 с.
  7. Ануфриев Л.Н. Теплофизические расчеты сельскохозяйственных производственных зданий. – М.: Строиздат. 1974. – 216 с.
  8. Воронец Д., Козин Д. Влажный воздух. Термодинамические свойства и применение. – М.: Энергоатомиздат. 1984. – 134 с.
  9. Werner W., Monika S.D. "Solar Heat Worldwide. Global Market Development and Trends in 2020/ Detailed Market Figures 2019" - TEA Solar Heating & Cooling Programme. May 2021, Gleisdorf, Austria – P.74.
  10. Ибрагимов И.Х. Қуёш ҳаво коллекторида иссиқлик алмашинув жараёнларини жадаллаштириш усуллларини ишлаб чиқиш “Муқобил энергия манбаларидан самарали фойдаланиш муаммолари ва ечимлари” Халқаро илмий-техникавий конференция матриалларини тўплами Қарши-2024 c 440-443
  11. Singh A P., Singh O.P. Thermo-hydraulil performance enhancement of convex-concave natural convection solar air heaters Solar Energy.183.2019.-p 146-161
  12. Abuska M. Energy and exergy analysis of solar air heater having new design absorber plate with conical surface Appl. Therm. Eng. 131.2018-p. 115-124
  13. Patel S.S., Lanjewar A. experimental analysis for augmentalion of heat transfer in multiple discrete V. patterns combined with staggered ribs solar air heater. Renew Energy Focus 25. 2018 -p. 31-39
  14. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. – Л.: Гидрометеоиздат. 1984. – 738 с.
  15. Саттаров Б.Н. Разработка и исследование комбинированного топливно-солнечного источника тепла при сушке хлопка-сырца в барабанных сушилках. Автореферат канд. дисс. – Т.: 2002. – 21 с.

Metama’lumot

Identifikator
REL-A-013318
Nashr sanasi
2026-03-05
Til
o‘zbek
Jurnal
Research Focus International Scientific Journal
Jild
5
Son
2
DOI
10.66073/researchfocus.v5i2.2011
ISSN
2181-3833 · 2181-3833
Nashriyot
LLC Ilm-fan va innovatsiyalar akademiyasi
Sahifa
17–21
Litsenziya
Ushbu ilmiy ish CC BY 4.0 litsenziyasi asosida ochiq.
Ko‘rishlar
42026-10-11 dan beri o‘lchanmoqda
Metadata manbasi
Research Focus International Scientific Journal
Oxirgi yangilanish
2026-09-06