Quyosh nuri energiyasini suvning issiqlik energiyasiga o‘zgartirish

Quyosh nurining energiyasini issiqlik energiyasiga o‘zgartirib, foydalanish texnologiyasi nisbatan ko‘p rivojlangan va shu sababli hozirgi hayotda ancha keng foydalanib borilmoqda.

Quyosh nurining energiyasi suvning issiqlik energiyasiga quyosh kollektorlari yordamida o‘zgartiriladi. Bunday kollektor asosida ishlovchi sodda qurilmaning prinsipial ishlash sxemasi 4.1,a- rasmda tasvirlangan. Kollektor ichidagi quvurlardan o‘tuvchi suv quyosh nurining energiyasi ta’sirida qiziydi. Qizigan suvning zichligi va mos holda uning solishtirma og‘irligi kamayadi. Natijada u, avvalo, kollektor quvurchalari va so‘ngra kollektorni bochka bilan tutashtiruvchi quvur orqali yuqoriga harakatlanib, bochkaga tushadi. Ushbu fizik jarayon asosida bochkaning yuqori qismida harorati eng yuqori va quyi qismida eng past bo‘lgan suv jamlanadi. Kollektorda qizishi natijasida yuqoriga harakatlangan suvning o‘rni bochkaning quyi qismidan quvur orqali tushib keluvchi harorati nisbatan past va mos holda zichligi va solishtirma og‘irligi katta bo‘lgan suv bilan to‘ladi. Bunday tabiiy sirkulatsiyalanish sikli uzluksiz davom etishi natijasida bochkadagi issiq suvning miqdori va harorati ortib boradi. Bochkadagi issiq suv zaruriy ehtiyojlar uchun foydalaniladi. Bochkaning bo‘shagan qismi suv manbasidan to‘ldirib turiladi. Ko‘pgina hollarda issiq suvni jamlovchi bochkasi ham tashqarida joylashtiriluvchi quyosh kollektorlaridan foydalaniladi (4.1,b- rasm).

paytlarda (masalan, qishki davrda) suvning muzlab qolishi sababli tashqarida o‘rnatiluvchi bunday qurilmalardan foydalanishning imkoni yo‘q. Suv bilvosita isitiluvchi quyosh kollektorlarida sirkulatsiyala-nuvchi ishchi massa sifatida muzlash harorati juda past bo‘lgan suyuqlik, masalan, antifriz, foydalaniladi. Ularda bochka bir vaqtning o‘zida issiqlik almashtirgich vazifasini ham bajaradi. Bu yerda kollektorda isitilgan ishchi massaning issiqligi suvga uzatiladi va suvning isish jarayoni yuz beradi. Tashqi muhitning harorati manfiy bo‘lgan vaqtlarda suvning muzlab qolishini oldini olish uchun bochka va unga suvning kirish-chiqish quvurlari issiqlik izolatsiyasi yordamida izolatsiyalanadi.

а)
Kollektor

b)
4.1- rasm. Quyosh nuri energiyasini suvning issiqlik energiyasiga

o‘zgartiruvchi qurilmalar: a)- quyosh kollektorli qurilmaning prinsipial ishlash sxemasi; b)- bochkasi tashqarida joylashtiriluvchi kollektorli qurilma.

Ishchi massaning sirkulatsiyalanishini ta’minlash tizimi bo‘yicha suvni isituvchi quyosh kollektorlari ikki guruhga – passiv va aktiv tizimli quyosh kollektorlariga bo‘linadi. Passiv tizimli kollektorlarda ishchi massaning sirkulatsiyalanishi tabiiy tarzda amalga oshadi (4.1,a-rasm). Aktiv tizimli kollektorlarda esa ishchi massa sun’iy tarzda – nasos yordamida sirkulatsiyalanadi. Bunday tizimli suvning bevosita isitilishiga asoslangan sodda quyosh kollektorining prinsipial ishlash sxemasi 4.2-rasmda keltirilgan. Bu yerda kontrollerning ishlashi uchun birlamchi signal bo‘lib kollektorning chiqishi va bochkadagi suvning haroratlari orasidagi farq hisoblanadi. Bu farq o‘rnatilgan qiymatdan oshganda kontroller nasosni ishga tushirib, majburiy sirkulatsiyani ta’minlaydi. Bu farq o‘rnatilgan qiymatdan kamayganda esa nasosni o‘chirib, sirkulatsiyalanishni to‘xtatadi. Ushbu sxema bo‘yicha kontroller va nasos elektr energiyasi bilan fotoelement bazasidagi quyosh panelidan ta’minlanadi. Umumiy holda ular elektr tarmog‘idan ham ta’minlanishi mumkin.

Quyosh paneli (fotoelement)

Kollektor

Kontroller

Nasos
Bochka

4.2- rasm. Aktiv tizimli quyosh kollektorining prinsipial ishlash sxemasi.

Quyosh nuri energiyasidan kollektor yordamida issiq suv olishda foydalanishning zamonaviy sxemasi 4.3- rasmda tasvirlangan. Bu yerda aktiv tizimli kollektorda ishchi massaning bilvosita isitilishi, quyosh nurining energiyasi yetarli miqdordagi issiq suvni olish imkonini

Shunday qilib, quyosh nurining energiyasini ishchi massaning issiqlik energiyasiga o‘zgartiruvchi asosiy qurilma – quyosh kollektoridir. Uning prinsipial tuzilishi bilan tanishamiz.