автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Разработка и исследование солнечной системы поддержания микроклимата передвижных жилых объектов

^О од

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ Л { ~,Г / Г;] «ФИЗИКА-СОЛНЦЕ» им. С,А. АЗИМОВА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. C.B. СТАРОДУБЦЕВА

на правах рукописи Сатыбалдыев Абдимиталип Баатырбекович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ МИКРОКЛИМАТА ПЕРЕДВИЖНЫХ ЖИЛЫХ

ОБЪЕКТОВ

Специальность: 05.14.08 - Преобразование возобновляемых видов энергии и установки на их основе

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент - 2000

Работа выполнена в Ошском технологическом университете Министерства образования, науки и культуры Кыргызской Республики

Няучный руководитель: доктор технических наук

Исманжанов А.И.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Кандидат технических наук, доцент

Ведущая организация

Вардияшвили А.Б.

Рашидов Ю.К.

Институт Энергетики и автоматики АН РУз

»

Защита состоится « » 2000 г. в «.

часов на заседании Специализированного совета Д 015.08.01 при Физико-техническом институте НПО «Физика-Солнце» им. С.А. Азимова АН РУз по адресу: 700084, г. Ташкент, ул. Г. Мавлянова 2-Б.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Физико-технического института НПО «Физика-Солнце» АН РУз. --------Автореферат разослан «_

¿Г. » 2000 г.

Отзыв на автореферат с подписью, заверенной печатью учреждения, просим направлять по адресу: 700084, г. Ташкент, ул. Г. Мавлянова 2-Б, НПО «Физика-Солнцег АН РУз.

Ученый секр^,.„рь специализированного совета доктор физ.-мат. наук (

м

г'

• - ' ■ ! ьпб г.тл,о

Ф.А. Ахмедов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актгунльногл тйМ1 ». Значительна," часть .чгсетсн;;я сгр"г Средней Á~i)'.n. si тс.; Кырп.поагХ. танят; еооккпч.. полггымп работ

пчеловодством, а так?.:с пастбищным жкмтс коьодеп-.о!,;. Hjt тих яю:;иЧ. то !■?■ :: ; еду г:ре:;сдяп;::л т;г ''/е.чс.пц-р г i:.":.".:. ■ . ьдт" ¡:

сборных домиках, остается крайне малоэнергообсспсчсиныи, стгдопагсльно. :: мене. 'ь'г-'ортлб^ля' 'Нередго \ ря^."'"': проживания людей располагаются вдали от дорог и в местах, удаленных от линии электропередач. Кроме того. животноводам и пчеловодам несколько у г.-. ?я ссор приводится f.'ewTi- мсст? cr^wi.

Для удовлетворения потребностей г, "¡еплоьоп энергии ). «»«ny -отопления жнлнщ. приготовления пищи и горячен волы на пг.сТбншах ьыруб«. ¡ole;; ценные, трудневосстач/хлиг.аомыс видь: . уе^сных г. г}-.':: р.япсовых пород, играющих ге.:::<гчигелъно nr'/rmv. роль сохргпенпп почвенною р??ковсст: к прелуприадсикг. е.: левых к сно.т'.певых .явлении. Поэтому удовлетг.огише хотя бы чзстг готребностп

¡¡атегорш, JUtCfcriCbii;. ¡, теплеLC-Ü ci:i;4«;:; óa «.чё. i.c.j;:non иь'.с.ч'

Однако, существующие гелиоустановки, предназначенные дх1

■ ■ /.]'■';. ei !:• д:.: ; ..по.">.-.-ч : • • ; . . : ¡ ; : " -.л.':.':'

очорп; ДиМ.-.м;-: i: т.п. разра.хп >са . прим'-ии.-ч

i>.лч>;-г:-фф£К71П::;ы/. приспссг&и m:¡ ¡ го':лр\тцгл . f.epi,.: г;"; ¡ ::■ (г-ремед'шх) уи.т.иа и условиям Гч :та седьспогс населен,::. : е.^с; егг.нел о» , .ля и илеенаС/ххля. в пе^ву:-, с черед; для с^.лл?::!'..-. ихддерь ы.я: микроклимата) и горячего водоснабжения являете." актуально?'.

1 le.tnn рлГют!-! является разработка легкой п мобильней солнечной системы поддержания микроклимата передвижных, временных жнлиш.

Для достижения основной цели в работе поставлены следующие задачи:

-исследование теплотехнических свойств материалов огрг ждающих конструкций передвижных жилых объектов;

7нсследование теплотехнических характеристик применяющихся на прак- лке типовых передвижных жилищ, в том числе юрт;

-разработка генератора, преобразующего солнечную энергию в тепловую, сочетающего в себе и функции аккумулятора энергии^,

"-разработка метода оперативного регулирования относительных дол '1 потоков тепловой энергии. 'их на п ••.. : тсту.счнос

пег« ьзование и на аккумулирование.

Научная новизна полученных результатов состоит:

.- определены коэффициенты теплопроводности войлочных материалов, используемых в качестве ограждений перслг-»':нр 'у лых объектов; ;

г определены коэффициенты теплоустойчивости передвижных жилы?] объектов и основные составляющие их теплопотерь; ¡

экспериментально установлена зависимость, позволяющая проводить операпшпос регулирование потоков тепла, направляемых на обогрев помещения и не аккумулирование .в зависимости от плотности солнечной радиации и требуемой температурой обогрева помещения;

- разработан коллектор-аккумулятор для системы солнечного отопления передвижных жилых объектов, на которое получен патент 4931, РУз ;

- установлены закономерности изменения параметров микроклимата и коэффициента его обеспеченности в наиболее распространенных передвижных жилых объектах с солнечными системами отопления в зависимости от климатических факторов горных регионов Центральной Азии, | позволяющие проводить обоснованный выбор параметров коллектора-аккумулятора. ^

Основные положения, выносимые на защиту. !

Автор защищает следующие основные положения и результаты диссертационной работы:

результаты исследования теплотехнических характеристик-материалов и огравденпГ: временных жилых объектов (юрт и' сборных домиков); :

1 ит-,.-..и ..V-Kii.li (* чиьи.

воздухонагревательный коллектор- аккумулятор тепла, позволяющий менять соотношение аккумулируемой и идущей н?. непосредственное отопление частей тепловой энергии;

- разработанную солнечную систем)' поддержания микроклимата юрт и других передвижных жилых объектов;

-результаты исследований обеспеченности микроклимата передвижных жилых объектов от режима солнечного излучения и других климатических факторов;

-результаты исследований технико-экономических показателей солнечных ^систем поддержания -микроклимата " передвижных " жилых объектов.

Практическая значимость полученных результатов заключаемся в том, что: | |

разработан и изготовлен легкий и мобильный воздухонагревательный коллектор-аккумулятор солнечной энергии с устрс яством для регулирования тепловых потоков идущих, на оГэгрев и на аккумулирование, исследованы его теплотехнические характеристики;

. - результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать разработанную, систему солнечного отопления для использования как для . 0601 /ева, так и для горячего водоснабжения: редвижных жиль..; объектов;

разработанная солнечная , систем отопления юрт и других передвижных жилых объектов будет способствовать улучшению бытовых условий населения, занятого сезонными сельхозработами, уменьшить выруб^си важных для сохранения экологического равновесия древесной и кустаршковой растительности;

- ¡на основе проведенных исследований разработаны и созданы два эксперйментальных передвижных жилых объекта, используемых в хозяйствах горных районов Кыргызстана. Внедрение ¡объектов подтверждено соответствующими актами. !

I - | ! Г

и

Личное участие автора в получении научных результатов. На

протяжении ряда лет автор является непосредственным исполнителем работ по разработке и созданию передвижных солнечных систем теплоснабжения, результаты которых представлены в диссертации.

Непосредственно автором исследованы теплотехнические свойства ограждающих конструкции передвижных жилых объектов, разработан солнечный воздухонагреватель - аккумулятор тепла, солнечная система поддержания микроклимата передвижных жилых объектов и исследованы их эксплуатационные характеристики.

Апробация работы. Основные положения диссертации, а также её отдельные части докладывались на региональной научно - методической конференции «Проблемы физики в настоящее время и усовершенствование процесса преподавания в курсе физики» (Ош, октябрь 1997), на международной научно-практической конференции «Кызыл-Кия вчера, сегодня и завтра» (Кызыл-Кия, апрель 1998), на международной конференции «Рациональное использование возобновляемых и традиционных источников энергии в народном хозяйстве» (Карши, апрель 1999), на региональной научно-практической конференции «Наука -высокогорью» (Бишкек, ноябрь, 1999).

Технологического Университета, на расширенном научном семинаре кафедры Энергетики Кыргызско-Узбекского Университета, на расширенном научном семинаре лаборатории Общей и промышленной энергетики Института энергетики и автоматики АН РУз, на расширенном научном семинаре кафедры Теплофизики и теплотехники Каршинского государственного университета, на научном семинаре лабораторий гелиотехнического направления Физико-технического института НПО «Физика-Солнце» АН РУз.

Публикации по работе. По теме—диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе 4 - в международном журнале «Гелиотехника», в сборниках научных трудов Ошского технологического университета и Ошского государственного университета.

Получен один патент ¡на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов и заключений, егмека использованной литературы и приложения. Содержит 64 страниц машинописного текста, 43 рисунков, 7 таблиц и библиографию из 69 наименований.

з

. и.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, цели и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость полученных в работе результатов.

В первой главе (Состояние вопроса и задачи исследований) анализировано современное состояние работ но разработке и эксплуатации солнечных систем теплоснабжения в целом и их отдельных, наиболее важных элементов.

Показаны актуальность решаемой в диссертации проблемы, изложены цели исследований, исходя из которых сформулированы задачи исследований. |

Во второй главе (Исследование теплотехнических особенностей передвижных жилых ¡объектов) изложены результаты исследований теплофизических свойств материалов ограждений - войлочных наружных покрытий, материалов промежуточных слоев, а также ограждений в целом наиболее типичных передвижных объектов - юрт и сборных домиков (СД).

МетппО"* /ггГ)''^т,т;л 'ИмепеНЫ тептогтплптнпгтт7 ?

различных по цвету и характеру шерсти войлочных покрытии, изготавливаемых в домашних условиях и используемых на юртах и СД.

Установлено, что X войлочных покрытий зависят как от типа (диаметра) волокон шерсти, так и от их цвета и изменяется в широких пределах (табл. 1). ;

Таблица 1.

Коэффициенты теплопроводности к войлочных покрытий (Вт/м-град)

Тип волокна Цвет шерсти

Белая Серая Черная

Мелкая шерсть 30 ^100 МКМ ! 0,010-0,014 0,016-0,018 0,017-0,021

Грубая шерсть 100 -ьЗОО МКМ 0,055-0,059 0,058-0,061 0,052-0,064

Смешанное волокно 0,03-0,051 0,036-0,057 0,038-0,061

V -

У белого, 'серотл и черного войлока из тонкой шерсти 1 меньше, а ока из грубой т грсти X несколько больше, чем хнического' войлока (^«0,046 Вт/м-К)

Для климатических условий Кыргызстана расчетным путем определены теплопотерп наиболее часто используемых в Кыргызстане типа юрты - четырехстворч£.той и выпускаемого промышленностью типового СД - наиболее часто используемых временных жилищ, в зависимости от толщины и типа войлочного покрытия (рис. 1,2). ( I

.ы

■4

3 2 У

О

1 ф'

/¿г

э

2 /

О

л.

¿к

сГ

Рис.1. Зависимости теплопотерь юрты от температуры наружного воздуха и *олщины войлочного покрытия из черной (а)! и белой (б) ц^сти

1 - войлок га грубой шерсти;

2 - войлок из мелкой шерсти.

3

2 /

4

3 2 / О

!

/¿7

-/¿7

Л?

Г

Л

«7

С

Рис. 2. Зависимости теплопотерь сборного домика от температуры наружного воздуха и толщины войлочного покрытия 1п черной (а) и белой (б) шерсти:

! - войлок из грубой шерсти; 2 - войлок из мелкой шерсти.

В весенне-летне-осеннее периоды года (период эксплуатации временных жилищ) величины теплопотерь юрты и СД колеблются соответственно в пределах1 0,212-3,8 кВт и 0,219-3,8 кВт в зависимости от толщины войлочного покрытия. Это больше теплопотерь капитальных жилых строений из жженного кирпича с аналогичными внутренними — объемами.------------------- -----------------------------------------------

Исследованы теплоустойчивости ограждений передвижных жилых объектов. Установлено, что ограждающие покрытия всех частей юрты и СД имеют достаточно высокие тепловые массивности: Эю = 27,9 и Бед. = 15,6 и колебания температуры внешнего воздуха гасятся уже в небольшом слое наружного ограждения - войлока.

В третьей главе (Разработка и исследование теплотехнических и эксплуатационных характеристик мобильного солнечного воздухонагревательного коллектора-аккумулятора тепла) изложены результаты разработки и испытаний основного элемента разработанной солнс" ">й системы^ под -ржания микроклимата - коллектор:-- -печной эног-- сочетающего в с. ое как функции солнечного подонг^- елытого и воздухонагревательного коллекторов, так и аккумулятора тепловой энергии, выполненных в одном корпусе (СВКА) (рис.3).

Аккумулирование солнечной энергии происходит в емкости с полон, находящейся в СВКА.

Наружные ра-м-р:,, С"|жА - 1340x840x210 мм.

Размеры бака-аккумулятора составляют - 1200x750x100 мм, а объем -0,096 м3. I

.ы

Рис.3. Схема

воздухонагрева-тельного аккумулятора тепла.

солнечного коллектора-

Коэффициент интегрального поглощения приемной поверхности жалюфй и бака-аккумулятора -0.92.

Вес СВКА в опорожненном виде составляет - 27,5 кг.

Средний к.п.д. СВКА по данным наших экспериментов составляет -46,47ур и может работать в 3-х режимах:

в режиме непосредственного отопления (подержания микроклимата, при полностью закрытых жалюзях);

- в режиме аккумулирования (при полностью открытых жалюзях);

- в режиме частичного отопления и частичного аккумулирования (при частично открытых жалюзях).

Íaкaя конструкция СВКА^ позволяет поворотом жалюзей на цимый угол оперативно менять соотношение долей солнечной 1, идущих на непосредственное отопление и на аккумулирование в зависимости от требуемого температурного режима в помещении и плотности солнечного излучения.

________СВКА_совмещает—в—одной

воздухонагревателя и аккумулятора транспортабельным. Кроме этого, получения горячей воды для бытовых нужд с помощью солнечной энергии.

Режимы зарядки и величины накопленной энерги^ СВКА оценивались при таком их расположении, в каком они находятся в рабочем состоя/нии при отоплении юрты или сборного домика. /

В первом случае восемь СВКА расположены полукругам вокруг юрты под углом 50-56° к горизонту, а во втором случае шесть СВКА распложены в один ряд по линии восток-запад, вдоль южной "стены СД, так; -; под утлой 50-56 0 к горизонту. . _

На рис. 4 приведены изменения мат- , тальных температур воды в первом (восточном, 1г), четвертом-среднем' (южном, 14) и восьмом (западном 1з) коллекторах в течении 9ти месяцев.

-конструкции— два—элемента------

тепла, оставаясь в то же время он может быть использован для

"с

/,. /- l, / " ''

Рис.4. Среднемесячная температура воли г. коллекторе-аккуиулчторе р. течение 9-ти месяцев е при различных степенях опгрьпн:!

жалюзей (a) i

: - температура окружающего воздуха: 2 :- температура : r.:-u~r (восю»т-.:;

- iclmepaiypa воды в восьмом (западном) СВКА; 4 - температура ьоды в четвертом л Гт>т-.\

Аналитически рассмотрен процесс разрядки СВКА - процесс передач!:

- v\."м = = • > терпло от СВКА ь по-.-'.п^н; ■

(юргуиСД). -,..„.,..._________

Расчетным луге". исч'чмокппо изменение го и ••• - > ■ ■

. .. i.» иоверхг« с ;. ) и ь арезисс ( t\ ) ввкук.v.,.-,.

iï определено изменение количества отдаваемой с 1 м- ею поверхности

тепловой энергии (Qx) в режиме разрядки.

Расчеты проводили в интервалах температур ролы р п-кумулгт»^-наблюдающихся на экспериментах при его зарядке в летнее время гол?: максимальное 85':С и минимальное 20еС, соответственно осенью /51С, К>С

¡¡весной 65°С, 15°С. -- .

На рисунке 5 приведены изменения ts и tv с течением времени при свободном режиме разрядки аккумулятора. Уменьшение ts в начале процесса разрядки идет несколько быстрее, чем в остальные интервалы времени, а уменьшение tv - практически линейна.

/ - i

/ûû

Sû

¿¿п

;ïi--i:vMv;;i!TCi

l.l=S5"C t„= 20°С

i

1.1- 15 С \ 1,- lfi'C i

. i- ni t„= 15'С

На рисунке 6 приведено изменение Qi со временем. Количество теплоты отдаваемой с 1м2 поверхности аккумулятора, меняется. rio линейному закону. На последних этапах разрядки аккумулятора, когда температурный напор между баком-аккумулятором и окружающим воздухом ослабевает, Qt меняется незначительно.

Рис. 6. Изменение количества отдаваемой аккумулятором тепловой энергии при его разрядке 1. 1= 85°С 2. 1= 75°С 3.1=65°С

10=20°С 10= 18" С 15"С

В четвертой главе (Разработка и исследование эксплуатационных характеристик солнечной системы поддержания микроклимата передвижных жилых объектов) изложены результаты разработки и экспериментального исследования солнечных систем поддержания-микроклимата передвижных жилых объектов (ССПМПЖО).

Зрззэ

~JH¡—¡i—к—ív—)

МН—; ¡—i

ш

Рис. 7. Схема расположения СВКАв солнечной системе полдержаипх 1 - юрта (а), спорный домик (б); 2 - СВКА

Внутренние объемы юрты и СД составляют cootbcjcti;c¡;¡:o -¡ís.O.-r ¡: 40,5м3.

t

Общие схемы разработанных солнечных систем поддержания микроклимата для юрты (ССПМЮ) и СД (ССПМСД) приведен/,I па рис. 7.

ССПМЮ состоит из 8 СВКА, расположенных вокруг южной половины юрты под углом 50-56° к горизонту. ССПМСД состоит из 6 СВКА, расположенных вдоль южной (длинной) степи СД, под таким же углом.

Все СВКА соединены с отапливаемым помещением автономно, с помощью нижнего горизонтального (в поперечном сечении прямоугольного) канала и верхнего переходного отсека с заслонкой для регулирования расхода теплоносителя (горячего воздуха).

Проведены натурные испытания разработанных систем поддержания микроклимата на селе Лай-Талаа Кара-Кул,: джинского района Ошскон области Кыргызской Республики (высота гад уровнем м) с

апреля по ноябрь месяцы года. |

Во время экспериментов измерялась температура воздух;, внутри юрты и СД на трех уровнях - на уровне пола (Ьол), на высотах 1,5 м от пола (1Ч>) ¡! на высоте 2,5 м от поля (у гтотолга и в восьми тот ; • ' пола и на высотах 1,5 м и четырех точках на уровне потолка.

В одной серии экспериментов исследованы тепловые режимы внутри юрты и СД без использования солнечных систем поддержания микроклимата т.е. в холостую (рис. 8 а).

Без использования солнечных систем поддержа:::." микроклимата, среднемесячные температуры воздуха внутри юрты и СД в ночное ърв течение 9ти месяцев в году ниже комфортных.

Среднемесячные изменения температуры в юрте и СД в ночное гремя в течение исследованных 9гн мес: ••• г. году при нсполм.о'.рн с. .: •• систем поддержания микроклимата приведены на рис. 8 С,.

/, "с

а

(

/

:. , дпеми^'им-х и .'ни . ;■], ь п, ,,.....¡ ^ ■■

гбгпю.м домике (СД) и течение 9-т мссшеп и году Ре< иг

I - |С>.шерагура окружают*: о » с!„т

Как показали результаты экспериментов, 1ср=28°С в августе, 1ср=22°С в окзяурс и 1Ср-20:С в апреле месяце, температура 1П0л на 2-3°С ниже, и температура ^от на 2°С выше этого.

" Для оценки надежности работы ССПМЮ и ССПМСД определены коэффициенты обеспеченности заданного микроклимата в помещении по одному параметру-температуре.

Коэффициент обеспеченности по числу случаев определяете Я КАК Коб.п=(М-п)/Ы а по продолжительности отклонений: ; Коб. Д7, =(7.-6.т)^

где К1, ¿-соответственно общее число случаев и общая продолжительность во Бремени для принятого сезона годе; п. ^ - соответственно число случаен и продолжительность отклонения условии от расчетных. ;

Значения N. X, п и Дг, установленные экспериментом, приведены в тгблпце 2.

В таблице 3 приведены результаты расчетов К0б п. и Коб.-д/. !

Е пас:.;уршлс дин и - ¿.аьиодсс

голодных месяпев рассмг.трррае.чсго период:": - г мгре и колйре температура в юрте и СД остается ниже уревш: 1.омфор'1го:ти. Зхо является следствием относительно кратковременного характера гп-умулирез «миг тепло:-о;"' эисг —; ь С?!-' л

Разра0о1ана номограмма, позволяющая определить стималишй промежуточный режим работы СВКА (определяемый углом поворота жалюзен а) в зависимости от температур наружного и внутренне! о воздуха Он, т.е. величины теплопотерь и плотности солнечного излучения (рис. 9).

Таким образом, разработанная ССПМЮ и ССПМСД, надежно обеспечивают условия комфортности в юрге и СД в течение 7 месяцев пастбищного сезона, за исключением марта и ноября месяцев, когда число пасмурных дней и дней с переменной облачностью превосходят число солнечных дней.

1 Таблица 2. 1

количество общих дней, общая продолжительность у

наблюдениг, число дней и продолжительности отклонений от допусти.» ого

месяцы ясцые дни с переменной пасмур- N п Ъ V, дг

ДНИ облачностью ные дни количество количество

1 дней ча.сол

1! и.с 11С и 5

Апрель 14 8 8 зо 12 210 38

Май 18 7 6 31 9.5 248 36

Июнь 25 2 3 30 4 300 22

Июль 27 1 3 1 31 2.5 310 1 15

Аегусть 20 1 т п 31 1.5 310

Сентябрь 26 • 2 2 30 3.5 270 '■ 20

Октябрь 18 , 8 5 31 9 241, ,35

Ноябрь 10 . 10 10 зо 15 180 , 60

ю

ы

Таблица 3

Коэффициенты oбeqпeчeннocти микроклимата в юрте и сборном домике по числу случаев К0б.п и по продолжительности отклонений К0бЛ2

месяцы Кобл Соответствие уровню требований

март 0,5 0,65 низкий

апрель 0,6 0,82 средний

май 0,69 0,85 средний

июнь 0,86 1 0,93 высокий

июль 0,92 0,95 высокий

август 0,98 0,97 высокий

сентябрь 0,86 | 0,93 высокий

октябрь 0,7 0,88 средний

ноябрь 0,5 0,66 низкий

Расчетным путем

годовой экономический эфф

ССПМЮ и сспмсд.

Годовой экономический : основе общепринятых методов расчета особенностей эксплуатации систем.

Результаты расчетов показывают, что разработанные ССПМЮ и ССПМСД дают в один гбд 4344,6 сом и 4415 сом реального экономического эффекта (соответственно 120,68 и 122,63 долларов США) и срок окупаемости составляет соответственно ~7 и ~5 месяцев.

оценены технико-экономические показатели: ект, срок окупаемости разработанных

ффект и срок окупаемости определены на этих показателей с учетом

90

50

з о

проведенных измерении параметры ССПМСД. \

В приложении приведен,1.!

I Рис. 9. Номограмма для определения режимов 'работы СВКА.

1вн - внутренняя температура воздуха в юрте иСД;

V- 1н — температура окружающего воздуха.

Оценены величины погрешностей и их влияние на определяемые основные

акты и справки о внедрении и

использовании результатов диссертационной работы.

•" ■■ .....-■■-I- ■: ----- ■■ ■

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Основные выводы и заключения данной,работы моЬсно сформулироватй следующим образом:.

1. Впервые проведено экспериментальное исследование теплопроводности материалов, используемых в юртах и сборных домиках (СД). Коэффициенты теплопроводности используемых в наружных покрытиях войлока изменяются в широких пределах - от 0.01 до 0.064 Вт/мК и зависят от типа волокна и технологии изготовления войлока. Указанное определяет необходимость учета этих данных при выборе толщины стенок юрт и сборных домиков.

1 2. На основе проведенных исследований по теплопроводности войлока определены тепловая массивность Д ограждений юрт (тепловые массивности цилиндрической Д«=27.9 и конусовидной Дк=3.6 части юрты) и сборных домиков (Дсд=15.6). Анализ полученных результатов показывает, что теплоизоляционные свойства ограждений юрт позволяют практически полностью гасить периодические колебания температуры наружного воздуха.

! 3. Разработана конструкция мобильного ■ солнечного воздухонагревательного коллектора-аккумулятора (СВКА), отличающегося тем, что коллектор и аккумулятор выполнены конструктивно совмещенными, а также наличием жалюзей, позволяющих перераспределять падающее солнечное излучение части, идущее на нагрев рабочего теплоносителя и на нагрев аккумулятора, а также уменьшать тепловые потери коллектора в ночное время. Исследования показали, что дневные теплотехнические характеристики СВКА соответствуют существующим, однако за счет возможностей перераспределения тепловых потоков и меньших теплопотерь в ночное время в целом эффективность СВКА на 10-20% выше.

4. На основе СВКА разработана система солнечного отопления

передвижных жилых_объектов 1 и исследованы ее теплотехнические

характерисгики~в натурных условиях при отоплении и регулировании температуры в юрте и СД. Исследовано влияние различных схем расположения СВКА на величину аккумулируемого тепла и режимы зарядки и разрядки. По результатам натурных и расчетно-экспериментальных исследований разработана номограмма, позволяющая определять необходимые площади СВКА, объем аккумулятора и оптимальный режим р.чботы системы в зависимости от падающего солнечного излучения и температур наружного воздуха и воздуха в помещении. Исследования ^показали, что при соотношении площадей СВКА и юрту. 0.17 и объеме аккумуляторов 768 литра в юрте в ночное время в апреле и мае обеспечивается

емпература воздуха 21°С от 2 до 3 часов . ра, в летнеелзрем. около 25°С до 6 .асов утра и в осеннее время (сентябрь• рь) около 23°С до ¿'часов утра.

5. Исследования технико-экономических характеристик системы солнечного отопления юрт и СД показали, что при существующей на сегодня стоимости топлива (деревья, кустарники) - 5.5 долл. США; за 1м3 сроки окупаемости системы солнечного отопления составят для юрты ,7 месяцев, для СД 5 месяцев. В общем система позволяет экономить за сезон 1169 кг дров на одкой юрте, или предохранить от вырубки около 0.5 гектара растительности.

Li

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации I. Научные статьи

1. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б. Исследование параметров воздуха в системах солнечного отопления юрт. Проблемы научно-технического прогресса. Межвузовский сбопчик 1;а\'чнь"' тп^ог.

- 1994. 404 с. С.375-378.

2. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б. Разработка и испытание солнечного воздухонагревательного коллектора для отопления юрт. //Гелиотехника. -1997. i - С. 18-20. ,

3. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б. 'Определение мощности системы солнечного отопления юрт. // Гелиотехника. -1997. -№ 2 - С. 75-78.

4. Исманжанов А., Сатыбалдыев | А.Б. Исследование теплотехнических характеристик солнечного водонагревательного коллектора-аккумулятора в режиме нестационарного теплообмена. Сборник научных трудов ОшТУ. Ош. 1997. 380 с. - С. 145-147.

5. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б., Абдыгапаров Х.Т. Разработка

коллекторов для теплоснабжения. Сборник научных трудов. ОшГУ. Ош. 1998. 64с.-С. 32-34.

6. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б. Исследование теплового потенциала коллектора - аккумулятора для поддержания микроклимата юрт. Сборник научных трудов ОшГУ. Ош. 1998. 64 с. - С. 35-37.

7. Исманжанов А., Сатыбалдыев А. Б. Исследование разрядки мобильного коллектора-аккумулятора. // Гелиотехника. - 1999.- №1 - С. 5355.

... 8. Исманжанов А., Сатыбалдыев А. Б. Разработка- системы солнечного отопления юрт. // Гелиотехника. 1999. №3 - С. 23-25.

9. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б., Абдалиев У.К. Исследование теплоустойчивости ограждений передвижных жилых объектов. Физика и техника. Сборник научных трудов ОшТУ. Ош, 19!>9. 186 с. - С. 89-92.

П. Патент на изобретение

1. Исманжанов А., Сатыбалдыев A.b., Бахрамов С.А., Клычев Ш.И. Солнечный воздухонагреватель. Патент, ,№4931 РУз. 6F 24J 2/46. Бюлл. изобр., 1997, №1.

Ш. Материалы конферв, цин

1. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б. ИсследЬвание теплового потенциала коллектора-аккумулятора для поддержания микроклимата юрт. «Проблемы физики в настоящее время л усовершенствование процесса преподавания в курсе физики». Тезисы докладот региональной научно методической конференции. 12-14 октября 1997, г. Ош.

2. Исманжанов; А., Сатыбалдыев А.Б. ! Технико-экономические аспекты использования гелиоустановок в теплоснабжении юрт. «Кызыл-

L*

Кия вчера, сегодня и завтра» тезнсы докладов международной научно-практической конференции. 14 апреля 1999, г. Кызыл-1>ия.

3. Исманжанов А., Сатыбалдыев А.Б.; Султанов С., Абдрахман уулу К., Алдашева Г.Т. -Разработка высокоэффективных гелиоустановок для использования в условиях Кыргызстана и исследование и\ эксплуатационных характеристик. «Рациональное использование возобновляемых и традиционных источников энергии в народном хозяйстве». Тезисы докладов международной конференции. 28-30 апреля 1999, г. Карши.

4. Абдалиев У.К., Абдырахман уулу К., Алдашева Г.Т.,! Сатыбалдыев А. Б., Султанов С. Использование солнечной энергии; в решении энергетических проблем горных регионов. «Наука - высокофрью». Тезисы докладов региональной научно-практической конференции 2-4 ноября 1999, г. Бишкек. i

|

КУЧМА ЯШАШ О БЪ Е К '1'Л А Р Н И Н Г ИКЛПМИНП М> ЪТАД11ЛЛАШТИРУ ВЧП К.УЕШ СИСТЕМАСПИИ ИШЛАЕ ЧПКИШ ВА ТАДК11К КНЛ!Ии.

Сатибалдиев Абдимиталиб Бааплрбекович.

Кискача маъноси

Кучма яшаш обч.сстларнкиг - утоп ва йшма у йларниш иклнмкт. му ¡ладиллаштирусчи кусш сие 1см;1си ишлаб чикилган.

Жуншгнг хар хил турларидан уй шароитидан ясалган, утов ва йигма уйларнинг ташки коиламаси сифатида фойдаланилувчи ва уларпннг иссиклик хоссатариин бе.тг илайдигаи жуиматоларнинг иссиклик хоссалари текширилган.

Юкорида зайд килинган кучма яшаш объектларинииг жуичато ва бошк.а енгил ча чриаллардаи ташкил юьгг» лсв'орларнни. Иссиклик >,;:,.лш.тш11 текширилган.

Бундай деворларнииг катта иссиклик инерцняснга эга эканлиги ва ташки м\'хпд • и-мпсрагурасини тсбрапишлари 0у деворлариинг ташки юпка катдамида суниши

Утов ва йшма ушаншшг иссиклиюш иукотиш хуеусиятлари аникданган ег. \ асосидг. ксраклп к'мпергтурани таъминлоБчь куст сгстемасиип!..' котлекторларини зарур булган умумин юзаси аннкланган

Енгил ва кучириб олиб гориш мумкин булган су в ва хаво иситу вчи к\еш коллекторлариии хамда иссиклик аккумуляторнни хусусиятларини узида мужассачлаштирган. куёш энсргиясини тупланувчи ва бевосита фойдаланилуьчи М!симларга булиштирувчилик хусусиятларита эга султан куёш коллектора ишлаб чикилган. У ишлаб чикилган иклимии муьтадиллаштирувчи куёш системасиниш асосин элемента булиб хисобланади.__________ _____________________________________

Куёшга нисбатан турлича йуналган бундай коллектор-аккумуляторларшии узтарувчан режимда иснклнк туплаши ва иссиклик бериши назарий хамда тажриба йули билан тадк,ик, килинган. Уларшшг натижалари турли иклим шароитларида утов ■ва Гшгма уйларнинг иссиклик рел;н'чларпни тахмин килиш имкошши беради.

Тушаётган куёш энергиясининг хамда кучма яшаш объектларини иссиклик йукотишининг катталикларига караб коллектор-аккумуляторларнинг оптимал иш режимларшга танлашга им ко и бе; лдиган номограмма ишлаб чикилган.

Йнлнинг тукклз ойн давомида - мартдан ноябргача - утов ва йнгма уйлардан фойдаланиш даврида, ишлаб4- -чикилган шушмни муътадиллаштирувчи куёш системасишгнг хизмат хоссалари тадкик килинган ва унинг иклимни иш^ччли таъминлаш коэффициент^ аии ланган. Ишлаб чикилган куёш систем" нинг юкорида кдлинган даврникг 7 ойи давомида муътадил иклимни «жори

ишончлилик коэффициента билан таъминлаши аниклантан.'Факат мар!т ва ноябрь ойларида бу коэффициентни бироз дасайиши кузатилган.

Ишлаб чикилган нклимии муътадиллаштиру ими куёш система.мри Киргизистониинг бир кагор легкой хужаликларида иктисодий самара билан кулланилган. ! .

;--!. AP.OF ■' If"-' AAA r^VTSTiOa !OA OF THJ: f OLA?'. SALAAM JW/iAA' AA-: MICKOnjAiAIi: OF")«- MOBILE HABHABLL OBJ)-("IK

S.iiybniujcv Abiiimiialip Bnt\ tbekoAeh Abstract

The mr.mtam of the so!?r system nr'crodinaie of t''e mobile h;:b;trbA o'-jccif M*? ••• uy-', «fabricated House;,:; sr.d do) vorl-cd ovi.

Investigated bent engineering chatrcterisfici' of different types of felt-mndc regime et hi-: f.-or/. diflcicn: kinds of wool's usinj fa i!.e euerior of «Boz uy» av.a Fii wdth Ovft; o! tb A," loss of heating in the main.

Floating steady of barriers of mobile habitable objccts investigated

Fixed, that barrier! rg coiirtructienr have enough high hesiAr massively a ¡¡vi-t.iauon of tempesuure, outgoes „ir wii; c.t. out not in a big puff of the ielt-iooi.

r»rt?nrtired the vf-1-" >»•••• • r • '' '' l: * -r • \

necessary general squares of solar encruv collect, which provide necessary temnerpturr

Elaborated e;.iy n-cAu ric.;': A >",. s.'i.' o^¡.'¡r"! ; <

v.; iat'.rr ft A •.Ate:'" : . ;, i.v:.aA': r ivw.-.: ;.■'.. ■.:■ ~ ;

; iiVf/i, r< , , . •,. ::.A:> c".;iiv;ris cAc:. <...,■• K.-..,'

of maintaining ivicroclir.tatt.

Theoieticaliy arid cxpcnii:cntr.JSy irAwtirstcd tl.c chairing and cisehr.'pni soli. rc.'Icciai-accumulator i;' non-siar-onary he;.! c-\chMi£.e jeginie wider if;: v<:rio;is orient«'«.:: the resuits which allow to piognosis the l.?;:iu;£ regime ofheatcd place with tlie help of it.

Drown up nomorra'i; pennittii*.£ to choose move optimum regime of the work«-SV/AA at dependence of density of solar system and quantity loss of heating of lodging.

Daring 9 months in r. year - since lAarch till November months of a j'ear - in a period of using «Boz uy» and FII are in\estimated operational showings of worked out system maintain microclimate. Determined coefficients in providing by number of situations and by continuing time of giving microclimate one parameter each - temperature for mentioned period of a year. Fixed, that elaborated solar systems guarantee the condition of comforts reliable in «Boz uy» and FH during 7 months of pasture and field seasons with the exception of March and November when sudden lowering ir 'significant providing there.

Elaborated solar systems of maintained microclimate inculcated with real economic effects in a fanners economies line Kyrgyzstan.

i I