3. QEICHT stansiyasining prinsipial sxemasini o’rgandilar.
O‘qitish metodlari:
|
Kichik axborotli ma’ruza, hikoya, tushuntirish, kitob bilan ishlash, aqliy hujum, B/BX/B
|
O‘qitish vositalari
|
Darslik, yozuv taxtasi, slaydlar, noutbuk, ko’rgazmali qurollar, test kartochkalari.
|
O‘quv faoliyatini tashkil etish shakli
|
Ommaviy, guruhiy va jamoaviy, yakka tartibdagi, juftlikdagi
|
O‘qitish sharoiti
|
Texnik vositalardan foydalanishga mo’ljallangan auditoriya
|
Qayta aloqaning usul va vositalari
|
Aqliy hujum, savol-javob, B/BX/B topshiriqlarini baholash
|
9-Mavzu:Parabolik kollektorli quyosh elektr stansiyalari
Reja:
Parabolik kollektorli quyosh issiqlik elektr stansiyasi
Parabolik kollektorning prinsipial tuzilishi
3. QEICHT stansiyasining prinsipial sxemasi.
Hisoblashlar shuni ko‘rsatadiki, Sahroi Kabir maydonining taxminan 1% qismiga quyosh elektr stansiyalari o‘rnatilgan taqdirda hozirgi davrda jahon miqyosida elektr energiyasiga bo‘lgan talabni qondirishning imkoni bo‘lar edi. Quyosh issiqlik elektr stansiyalari, xususan, tropik hududlarda qurilgan taqdirda eng past xarajatlarda elektr energiyasini ishlab chiqarish imkonini beradi. Parabolik kollektorli quyosh elektr stansiyalarida elektr energiyani ishlab chiqarish uchun fotovoltik stansiyalardagi singari fotoeffekt hodisasidan emas, balki issiqlik jarayonlaridan foydalaniladi. Yuqorida eslab o‘tganimizdek, hozirgi davrda quyosh issiqlik elektr stansiyalarining uchta tipi mavjud. Bular parabolik kollektorli stansiyalar; minorali stansiyalar va Stirling tizimlaridir. Ular bilan alohida tanishib o‘tamiz.
Parabolik kollektorli quyosh issiqlik elektr stansiyasining quyosh nurlari energiyasini suvning issiqlik energiyasiga o‘zgartiruvchi qurilmasi – parabolik kollektor hisoblanadi (4.7-rasm). Bu qurilma asosan ko‘ndalang kesimi parabola shaklida bo‘lgan yassi sirt ko‘rinishidagi quyosh nurini qaytargich va sirtdan qaytgan quyosh nurini yutuvchi – ichidan qizdiriluvchi ishchi massa (suyuqlik) oqib o‘tadigan quvurdan tashkil topgan. Nur qaytargich rasmda ko‘rsatilganidek yaxlit yoki bir qancha alohida kichik nur qaytargichlardan yig‘ilgan bo‘lishi mumkin. Quvur parabolaning o‘qiga nisbatan parallel yo‘nalishda sirtga tushib, qaytuvchi nurlarning kesishish nuqtasida joylashtiriladi. Samaradorlikni oshirish uchun kun davomida qaytirgich parabolik element uning sirtiga quyosh nurining tushish yo‘nalishigi mos holda quvur o‘qi atrofida burib turiladi.
Nurni qaytaruvchi
parabolik sirt
Nurni yutuvchi quvur
4.7- rasm. Parabolik kollektorning prinsipial tuzilishi.
Birinchi quyosh issiqlik elektr stansiyasi 1906-yilda AQSHda yaratilgan. Bunday tipdagi birinchi ko‘rgazmali stansiya AQSH va u vaqtlarda Buyuk Britaniyaning koloniyasi hisoblangan Misrning Qohira shahri yaqinida qurilgan va sinovdan muvaffaqiyatli o‘tkazilgan. Birinchi tijorat maqsadlarida foydalanishga joriy etilgan parabolik kollektorli quyosh issiqlik elektr stansiyasi 1984-yilda qurilgan. Neft krizisidan so‘ng 1984–1991-yillar orlig‘ida bunday tipdagi elektr stansiyalari AQSH Kaliforniya shtatining Mojev cho‘lida barpo etilgan bo‘lib, unda parabolik kollektorlar joylashgan umumiy maydon 6 km2 ni tashkil etadi. Bu stansiyalar tizimi quyosh elektr ishlab chiqarish tizimi – QEICHT (4.8-rasm) deb yuritiladi. Bu stansiyalarning umumiy o‘rnatilgan elektr quvvati 354 MVt bo‘lib, unda umumiy maydoni 2300000 m 2 ga teng bo‘lgan bir milliontadan ortiq qaytargich oyna (sirt) elementlari foydalanilgan. QEICHTda har yili 800 mln. kVt.soat elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Tunggi va yomon ob-havo sharoitlarida elektr energiya ishlab chiqarishning uzluksizligini ta’minlash uchun QEICHTning sakkizta stansiyasi organik yoqilg‘i bilan ham ishlay oladigan qilib qurilgan. Biroq bu stansiyalarning birlamchi issiqlik balansida organik yoqilg‘i (bu holatda tabiiy gaz)ning ulushi 25%gacha belgilanib, qonun bilan chegaralab qo‘yilgan.
56
|
|
Elektr
|
|
|
|
tarmog‘i
|
|
Bug‘
|
Bug‘ni o‘ta
|
|
|
|
|
|
qizdirgich
|
qizdirgich
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Quyosh
kollektori
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Generator
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Turbina
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bug‘
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
generatori
|
Kondensator
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parallel
|
|
|
|
Sovitish
|
|
|
|
|
|
o‘choq
|
|
|
|
|
|
|
|
minorasi
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ta’minlovchi
|
|
|
|
|
|
Sirkulatsiyalovchi
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dastlabki
|
|
|
|
|
|
|
nasos
|
|
qizdirgich
|
|
|
|
nasos
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.8- rasm. QEICHT stansiyasining prinsipial sxemasi.
QEICHT stansiyalarini qurish uchun umumiy investitsiya (sarflangan xarajatlar) 1,2 milliard AQSH dollaridan ortiq miqdorni tashkil etgan. Hozirgi davrgacha bu stansiyalarda jami 12 mlrd. kVt.soatdan ortiq elektr energiyasi ishlab chiqarilib, tarmoqqa uzatilgan. Elektr energiyaning narxi yildan-yilga, tizimdan-tizimga kamayib borib, birinchi qurilgan QEICHT stansiyalari uchun 0,26 AQSH dollari/kVt.soat bo‘lgan bo‘lsa, so‘nggi paytlarda qurilgan stansiyalar uchun 0,12-0,14 AQSH dollari/kVt.soat gacha pasaygan.
Elektr energiyani quyosh issiqlik elektr stansiyalarida ishlab chiqarish fotovoltik stansiyalarda ishlab chiqarishga nisbatan ancha arzon hisoblanadi.
Parabolik kollektorli quyosh issiqlik elektr stansiyalarining ishlash prinsipini tushunish oson. Katta parabola shaklidagi nur qaytargichlar quyosh nurini fokus nuqtada joylashgan ichidan ishchi massa (suyuqlik) oqib o‘tuvchi quvurlarga yo‘naltiradi. Bir nechta kollektorlar 300-600 m uzunlikdagi qatorlarni hosil qilib o‘zaro tutashtirilgan (4.9-rasm). Ko‘plab bunday parallel qatorlar quyosh kollektorlarining umumiy maydonini tashkil etadi. Har bir kollektorning nur qaytargich elementi quvurning o‘qi atrofida burilib turadi. Quvur atrofini o‘rab turuvchi shisha qoplama issiqlik isroflarini kamaytirish uchun xizmat qiladi.
Kaliforniyadagi quyosh issiqlik elektr stansiyalarida kollektor quvurlari ichida oqib, issiqlik tashuvchi suyuqlik vazifasini bajaruvchi ishchi massa sifatida 4000C haroratgacha qizdiriluvchi maxsus issiqlikka chidamli moydan foydalaniladi.
а) b)
4.9- rasm. AQSHning Kaliforniya shtatida quyosh issiqlik elektr stansiyasida parabolik kollektolarning joylashuvi: a)- umumiy ko‘rinishi; b)- kollektorlarning o‘zaro joylashuvi.
Issiqlik almashtirgichlar quyosh nurining issiqlik energiyasini issiqlik tashuvchi suyuqlikdan suv va suv bug‘iga uzatadi. Ta’minlovchi suv issiqlik almashtirgichda dastlabki qizdirilishdan oldin (4.8- rasm) uning bosimi nasos yordamida oshiriladi. Qizdirgichda harorati va bosimi talab etilgan darajagacha yetkazilgan bug‘ birinchi bosqichdagi turbinani harakatga keltiradi. Past va yuqori bosimli ikki bosqichli turbinalarda birinchi bosqich turbinasidan chiqqan bug‘ o‘ta qizdiriladi. Turbinaning ikkinchi bosqichidan chiqqan suv bug‘i kondensatorda sovitilib, ta’minlovchi nasos yordamida qaytadan siklga haydaladi. Yomon ob-havo sharoiti va tungi paytlarda ish jarayoni parallel organik yoqilg‘ida ishlovchi qozon yordamida ta’minlanishi mumkin.
Fotovoltik elektr stansiyalariga nisbatan quyosh issiqlik elektr stansiyalari kun davomida elektr energiya bilan uzluksiz ta’minlashni ishonchli kafolatlashi mumkin. Bu jihat quyosh issiqlik elektr stansiyalari texnologiyalariga bo‘lgan qiziqishlarni yanada oshiradi. Bunday stansiyalardan sutka davomida va yomon ob-havo sharoitlarida elektr energiyasi bilan uzluksiz ta’minlash parallel organik yoqilg‘i o‘choqlaridan tashqari issiqlik omborlari (akkumulatorlari)dan foydalanish asosida ham amalga oshirilishi mumkin. Bunda quyosh ko‘rinib turgan paytda olingan issiqlikning bir qismi o‘zida issiqlikni
saqlay oladigan issiqlik omborlarida (akkumulatorlarida) yig‘ilib, tungi payt va yomon ob-havo sharoitlarida elektr energiya ishlab chiqarish uchun bu issiqlikdan birlamchi energiya sifatida foydalaniladi.
Elektr
tarmog‘i
Quyosh kollektorlari
Turbina Generator
Kondensator Sovutish minorasi
Nasos
4.10- rasm. Quyosh nuri energiyasi bevosita yuqori bosimli suv bug‘iga aylantiriluvchi quyosh issiqlik elektr stansiyasining prinsipial sxemasi.
Hozirgi texnologik taraqqiyot samaradorlikni yanada oshirish va mos holda ishlab chiqariluvchi elektr energiyaning narxini yanada pasaytirishni ko‘zlaydi. Masalan, Janubiy Ispaniyaning Almeriya shahri yaqinida quyosh nuri energiyasini bevosita suv bug‘i energiyasiga aylantirishga asoslangan tizim namoyish etilmoqda (4.10-rasm). Bu yerda parabolik quyosh kollektorlari suvni yuqori bosim ostida bevosita qizdirib, 4000C gacha haroratdagi bug‘ga aylantiradi. Bunday sharoitlarda suv bug‘i bug‘ turbinasini bevosita harakatga keltirishi mumkin. Bunday tizim asosida ishlovchi elektr stansiyalari issiqlik tashuvchi suyuqlikdan foydalanib ishlovchi stansiyalarni yaqin kelajakda siqib chiqarishi mumkin.
2007-yildan 2009-yilning o‘rtalarigacha Ispaniyada bir qator yangi parabolik kollektorli quyosh issiqlik elektr stansiyalarining qurilishi amalga oshirildi. Har birining quvvati 50 MVt dan bo‘lgan uchta stansiya bunday tipdagi katta quvvatli stansiyalarni qurishga yo‘l ochdi. Hozirgi davrda birgina Ispaniyada ikkita 150 MVt, sakkizta 100 MVt va to‘qqizta 50 MVt quvvatli umumiy quvvati 1,5 GVtdan katta bo‘lgan
parabolik kollektorli quyosh issiqlik elektr stansiyalarining qurilishi davom etmoqda. Bu stansiyalarning kamida to‘rttasi issiqlik akkumulatorlariga ega bo‘lib, ular tunggi va yomon ob-havo sharoitlarida ham elektr energiya ishlab chiqarish imkonini beradi.
AQSHda ham bunday tipdagi elektr stansiyalarini qurish rejalashtirilgan. Ularning eng kattasini quvvati 950 MVtni tashkil etib, butun mamlakat bo‘yicha bunday stansiyalarning umumiy quvvati 4,5 GVtga yetkaziladi.
|
