Пардали (шторали) гелиоиссиқхона қурилмаси ва унинг конструктив элементларининг геометрик параметрларини аниқлаш

Кейинги йилларда мамлакатимизда аҳолини тоза сабзавот ва цитрус мевалар билан таъминлаш давлат дастурлари асосида амалга оширилмоқда.

Хусусан, Давлатимиз раҳбари Шавкат Мирзиёевнинг 2020 йил 24 январдаги

Олий Мажлисга йуллаган Мурожаатномасида айтганидек: «Бу йил 2 миллиард долларлик, кейинги 5-7 йилда эса 3-4 баробар куп мева-сабзавот маҳсулотларини экспорт қилиш учун маҳсулот етиштиришни кескин купайтириш чораларини куриш зарур».

Узбекистон шароитида иссикхоналарни иситишда куёш энергиясидан самарали фойдаланиш 40-50 % иктисодий самара беради.

Гелиоиссикхоналар яратиш сохасидаги илмий тадкикот ишлари утган асрнинг уттизинчи йилларида бошланган.

А.Д. Александров, В.Б. Вейнберг, Н.И. Бойев, В.В. Адоратский, Б.В. Петухов, Х.А.Кисторян каби олимлар қуёш энергияси максимал фойдаланиладиган ва жамғариладиган иссиқхоналар яратиш соҳасида назарий ва амалий ишлар олиб борилган ва гелиоиссиқхоналарни лойихалашга доир меъёрий хужжатлар тузилган. [1,2]

Утган асрнинг 60-80 йилларида Т.А. Содиков, Б.Н. Хайридинов, Ю.Н.Якубов ва уларнинг шогирдлари томонидан яратилган гелиоиссикхона курилмалари Бухоро, ^ашкадарё ва Навоий вилоятларининг бир нечта хужаликларида курилиб ишга туширилган. [3,4]

Гелиоиссиқхоналар мамлакатимизнинг жанубий районларида фойдаланиш қулай бўлган қурилмалардир. Улар бир нишабли, икки нишабли, блокли - бир, икки, уч ва ундан ортик буFимлари булади, яъни блокда бир, икки ёки кўп гелиоиссиқхоналар бирлаштирилиши мумкин. Кўп бўғинли гелиоиссиқхоналарда ҳар бир звенонинг кенглиги, анъанавий иссикхоналарга ухшаш эни 3,2 метр ёки 6,4 метр килиб олинади. Бир ёки икки нишабли гелиоиссиқхоналарда эса бу масофа кенгайтирилади. Гелиоиссиқхоналарнинг одатдаги иситиладиган иссиқхоналардан фарқлари, уларда у ёки бу турдаги иссиқлик аккумуляторларининг бўлишидир. Иссиқлик аккумуляторлари эса кундузи хона ичига қуёш энергиясининг бир кисмини узига туплайди, кечаси куёш ботгандан сунг кайтариб беради.

Юқорида кўриб ўтилган, амалда қўлланилаётган оддий ва гелиоиссиқхоналарнинг теплофизик ва техника иқтисодий таснифларини таҳлил қилиш натижасида қуёш энергияси тежамли фойдаланиладиган, қўшимча равишда геотермал сув энергеияси ёки қўшимча иситиш тизими ёрдамида иситиладиган пардали гелиоиссикхона (кискача ПГИ) лойихасини яратдик.

ПГИнинг кундаланг кесими ва плани 1 ва 2-расмларда курсатилган. 1-расмда курсатилганидек ПГИ куйидаги кисмлардан ташкил топган: 1 ва 2-қуёш нурини қабул қилувчи шаффоф юзалар (асосан қалинлиги 3 мм бўлган дераза ойнасидан иборат); 3–шаффоф плёнкадан тайёрланган ва 10– мосламалар ёрдамида очиб ва ёпиб туриладиган парда; 4–оддий қамиш ёки теплоизоляцион материаллардан тайёрланган иссиқлик изолятори; 5-қуёш энергиясининг жамғариш учун мўлжалланган сув солинган идишлар (идишлар пўлат ёки алюминийдан тайёрланган); 6–иссиқхонанинг шимолий девори (пишган ғиштдан қилинади); 7–иссиқхонанинг ўсимликлар ўстириладиган фойдали тупроқ юзаси; 8–геотермал сув ҳаракатланадиган оддий пўлат қувурлардан иборат иситиш тизими; 9 –иссиқхонанинг олдинги вертикал девори (металл ёки ёғоч каркасга ўрнатилган дераза ойналаридан қилинади).

1-расм. ПГИнинг кўндаланг кесими.

ПГИнинг планида (2-расм): 1 – геотермал сув қувури; 2 – насос; 3 – винтеллар; 4 – теплоизоляторлар; 5 – пишган ғиштдан иборат девор; 6 – сув солинган идишлар (иссиқлик аккумуляторлари); 7 – иситиш қувурлари. Ушбу қурилманинг ишлаш тартиби қуйидагича: ПГИнинг жанубга қараган асосий шаффоф юзаси 1 горизонтга нисбатан 52⁰ га қия қилиб ўрнатилганлиги учун кеч куз, қиш ва эрта баҳор ойларида иссиқхонага кўпроқ қуёш энергияси тушишига имкон беради.

Қуёш чиққач ПГИнинг пардаси 3 махсус мосламалар 10 ёрдамида очиб қўйилади. Натижада, иссиқхонага тушган қуёш нурларининг бир қисми 7 тупроққа ва қолган қисми аккумуляторлар ўрнатилган иссиқхона деворларига ютилади. Аста-секин ПГИ ичидаги ҳарорат ошиб боради. Ҳарорат ошиши натижасида иссиқхона ичида ҳавонинг конвектив ҳаракати вужудга келади ва ортиқча ҳароратини деворда ўрнатилган аккумуляторларга беради. Кун ўрталарида келиб бу жараён жадаллашиб ортиқча иссиқлик ҳаво ва буғ аралашмасидан аккумуляторларга берилади. Бу жараён қуёш ботгунга қадар давом этади.

Қуёш ботгач ПГИнинг 1 ва 2 шаффоф юзалари орқали ташқи ҳавога узатилиши мумкин бўлган иссиқлик йўқотишларни камайтириш мақсадида 10 махсус мосламалар ёрдамида 3 парда ёпиб қўйилади. Бунинг натижасида шаффоф юзалардан иссиқхона ичидаги ва ташқарисидаги ҳароратлар фарқи туфайли йўқотилиши мумкин бўлган иссиқлик энергияси 1,6 - 2,0 мартагача камаяди.

Кечқурунлари қуёш энергияси бўлмаганлиги сабабли иссиқхона ичидаги мўътадил ҳарорат сувли аккумуляторларда жамғарилган иссиқлик энергияси ҳисобидан сақлаб турилади. Иссиқлик йўқолишларини янада камайтириш учун иссиқхонанинг жанубий деворига ҳам парда (штора) ўрнатиш мумкин.

40⁰ атрофидаги географик кенгликларда жойлашган ҳудудларда ҳар қандай ҳолатларда ҳам фақатгина қуёш энергияси ёрдамида иссиқхонада мўътадил ҳарорат режимини ҳосил қилиб бўлмайди. Чунки кеч куз, қиш ва эрта баҳор ойларида булутли кунлар кўп бўлади. Шунинг учун ушбу ПГИни қўшимча иситиш учун геотермал сув энергиясидан ёки қўшимча иситиш тизимидан фойдаланиш кўзда тутилган.

Бунинг учун 1 геотермал сув қудуғидан насос орқали 7 иситиш қувурларига иссиқ сув узатилади. Иссиқ сув қувурлар орқали ҳаракат қилиб, иссиқхоналардаги иситиш тизимларидан ўз иссиқлигини иссиқхона ичидаги ҳавога узлуксиз узатиб туради ва ҳарорати 25 - 30⁰ C ларгача тушгач у ташлаб юборилади. Анъанавий иситиш тизимларида эса иситиш тизимида ҳаракатланаётган иссиқ сув қайта сув иситиш қозонларига юборилади. Шунинг учун геотермал сув иситиш тизимларида сувнинг энергиясидан максимал фойдаланиш масаласи алоҳида ўрганилиши лозим. Бунинг учун Япония, Исландия каби мамлакатларда иссиқхона иситиш тизимидан чиққан сувнинг қолдиқ энергиясидан фойдаланиш мақсадида, иссиқхона олдида ер остидан иситиладиган оддий парниклар қурилган.

ПГИда яна шу нарса эътиборга олинганки, агар булутли кунлар узлуксиз бир неча кун давом этадиган бўлса, қуёш энергиясини жамғариш учун мўлжалланган сув солинадиган идишлар, иссиқлик алмашиниш асбоби вазифасини бажариши мумкин. Бунинг учун 3, 8 винтеллар очилиб 6 идишлар орқали ҳам геотермал сув ҳаракат қилади.

Шундай қилиб ПГИда бемалол кеч куз, қиш ва эрта баҳор ойларида турли хил сабзавотларни, цитрус меваларни етиштириш имконияти тўлиқ яратилади. Бунда ўсимликларнинг ўсиши учун 20 - 25⁰ C зарур ҳарорат керак бўлади.

2-расм. ПГИнинг плани.

Маълумки, иссиқхоналар конструкциясига кўра апгор типдаги, кўп блокли турларга бўлинади. Ишлатилишига кўра катта давлат ва фермер хўжаликларида, ёрдамчи ва томорқа хўжаликларида қуриладиган турларга бўлинади. ПГИ бир блокли иссиқхона бўлиб уни асосан фермер, ёрдамчи ва томорқа хўжаликларда мактаб ер участкаларида қуриш мумкин. Бу қурилмаларни қуришда унинг асосий элементи иссиқхона энининг ўлчамини олдиндан белгилаб олиш зарур. Амалда қўлланилаётган иссиқхоналарнинг эни 3, 4, 5 ва 6 м қилиб олинган. Биз иссиқхона энини A деб белгилаб олиб, қолган элементларининг геометрик ўлчамларини аниқлаймиз. 3-чизмада ПГИ кўндаланг кесимини оддий геометрик схемаси кўрсатилган.

Чизмада кўрсатилгандек B -иссиқхона жанубий вертикал деворининг баландлиги C -горизонтга нисбатан а бурчак остида урнатилган жанубий нишаб (шаффоф юза) улчами, D -горизонтга нисбатан в бурчак остида урнатилган шимолий нишаб улчами, E = Ex + Е2 курилма шимолий деворининг баландлиги. H -қурилманинг максимал баландлиги. ПГИнинг жанубий шаффоф деворининг баландлиги B , иссиқхонада ўстириладиган ўсимликларнинг тури ва баландлигига кўра ихтиёрий танланади. Сабзавотлар етиштириладиган иссикхоналар учун B = 1,0 ^ 1,2 метр гача бўлади, цитрус мевалари етиштириладиган иссиқхоналар учун 1,5 метр дан баланд қилиб олинади.

Чизмадан кўринадики

С = -А-

cos а

D =

А 2 cos e

A + A = A

Тадкикотлар натижасида Бухоро вилояти кудуди учун аникланган а нинг тежамли (оптимал) киймати 520 эканлигини эътиборга олиб, в = 200, A = 4,5 м деб олсак колган улчамлар куйидагиларга тенг булади: яна шуни назарга тутиш лозимки, иссиқхона иншоотининг максимал баландлиги 3 м дан ошиб кетса иншоотнинг аэродинамик қаршилиги кўпаяди, шамол таъсирида шаффоф юзаларнинг мустаҳкамлигига путур етади. Юқоридагиларга асосан қуйидагиларни аниқлаймиз:

A1 = (h1 + h 2 ) • ctga(4)

ёки

A1 = (H - B) • ctga(5)

чунки чизмада

H - B = h + h(6)

A2 = A - A = A - (H - B) • ctga(7)

h2 = A2 sin в(8)

h = H - B - h(9)

E = B + h1(10)

Юкоридаги формулаларга асосан A = 4,5 м, H = 3 м, B = 1,0 м, a = 520, в = 200 булган х,ол учун колган геометрик улчамлар куйидагиларга тенг бўлади.

A    ( H - B ) • ctg a  ( H - B )  (3 - 1,0)

C =----=-----------= —:----=----~ 2,6

cos a      cos a       sin a sin 52

A = C • cos a = 2,6 • 0,61 = 1,6

A₂ = 4,5 - 1,6 = 2,9 м

D =

A ₂

cos в

2,9

0,93

= 3,1 м

h = D • sin в = 3,1 • 0,34 «1 м h = H — B — h2 = 3 -1,0 -1,0 = 1 м

Демак, ПГИнинг шимолий деворининг баландлиги қуйидагига тенг бўлади

E = B + h = 1,0 + 1,0 = 2 м

Юқоридаги тартибда A нинг бошқа ўлчамлари учун ҳам ПГИнинг қолган элементларининг геометрик ўлчамларини аниқлаш мумкин. Бу ҳисоблашлар ПГИнинг аниқ лойиҳасини тузиш учун лойиҳалаш ишларида асос бўла олади.

Яна шуни таъкидлаш лозимки ПГИдан 1 июндан 1 октябргача, яъни ҳавонинг иссиқ кунларида сув иситгич сифатида ҳам фойдаланиш мумкин.

Чунки ҳаво иссиқ кунларда ПГИ ичидаги ҳарорат 50 - 60⁰ C гача кўтарилиб кетади. Агар иссиқлик аккумуляторлари сифатида фойдаланилган. Металл идишлар орқали совуқ сув узатилиб турилса бу сув 40 - 45⁰ C гача исиб чиқади. Ундан душларда, иссиқ сув таъминотида фойдаланиш мумкин.

3-расм. ПГИнинг оддий геометрик схемаси.

Агар Ўзбекистондаги фермер хўжаликларида, томорқа хўжаликларида ПГИлар кўпроқ фойдаланилса катта иқтисодий самарадорликка эришилади. Атроф муҳитга иссиқхоналарнинг кўрсатаётган салбий таъсири камаяди. Уларда етиштирилаётган маҳсулотларнинг таннархи пасаяди.

Адабиётлар:

• 1.    Ўзбекистон Республикаси Президенти Шавкат Миромонович Мирзиёевнинг 2020 йил 24 январдаги Олий Мажлисга йўллаган Мурожаатномаси.

• 2.    А.Д. Александров, Гелиопарники и гелиотеплицы, Ташкент 1933 г.

• 3.    В.В. Адоратский. Основы теории тепличных сооружений. Москва 1939 г.

• 4.    Т.А. Садыков. О температурном режиме солнечной теплицы-сушилки. Гелиотехника, 1966 г., 64-68 стр.

• 5.    Ю.Н. Якубов. Акумулирование энергии солнечного излучения. Ташкент, 1981 г. 126 стр.

"Экономика и социум" №11(78) 2020