Обращение граждан
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
НПО "ФИЗИКА-СОЛНЦЕ" АН РУз

Солнечные тепловые и энергетические установки

solnechnye_kollektory_620x0_rozmiar-niestandardowy.jpg Лаборатория Солнечные тепловые и энергетические установки была основана в 1975 году доктором технических наук, профессором Р.Р. Авезовом в составе Физико-технического института (ФТИ) АН РУз. в городе Ташкенте.

Основным направлением научных исследований является разработка, оптимизация тепловых характеристик и создание опытных образцов низкопотенциальных солнечных тепловых установок и систем теплоснабжения на их основе; разработка и усовершенствование, оптимизация основных параметров инсоляционных пассивных систем солнечного отопления, адаптированных к климатическим условиям Узбекистана; разработка и схемно-тепловая оптимизация параметров солнечно-топливных установок теплоснабжения индивидуальных и коллективных потребителей; разработка и создание солнечных водоопреснитьных установок; разработка и тепловая оптимизация параметров солнечных теплиц с аккумулированием тепла; эксергический анализ эффективности солнечных теплоэнергетических установок; исследование теплофизических свойств фазопереходных материалов в целях использования в солнечных тепловых установках в качестве теплового аккумулятора; исследования теплофизических свойств наножидкостей для использования в солнечных преобразователях в качестве теплоносителя и т.д.

В течение последних 10 лет сотрудниками лаборатории выполнены 10 проектов: 2 фундаментальные, 6 прикладные (в том числе 2 молодёжные) и 2 инновационные проекты. Основные научно-исследовательские работы, выполненные в рамках фундаментальных проектов заключается в развитие теоретических основ теплового преобразования энергии солнечного излучения. Исследования в рамках прикладных и инновационных проектов направлены на разработку эффективных солнечных тепловых установок для различных целях, разработку инновационных и новых технических решений для реализации в различных секторах экономики Узбекистана. 

 В лаборатории выполняются следующие научные проекты:

1. Проект фундаментальных исследований Ф3-ФА-О-50940 по теме «Исследование теплотехнических и динамических характеристик инсоляционных систем солнечного отопления и термодинамических преобразователей солнечной энергии». Научный руководитель к.т.н., в.н.с. Н.Р. Авезова;

2. Научно-технический проект ФА-А4-Ф030 по теме «Разработка и реализация экспресс-методики теплового испытания и определения основных теплотехнических параметров плоских солнечных коллекторов и абсорберов для нагрева жидкого теплоносителя». Научный руководитель к.т.н., в.н.с. Н.Р. Авезова;

3. Инновационный проект ФА-И4-Ф003 по теме «Создание и ввод в эксплуатацию систем солнечного теплоснабжения и кондиционирования воздуха административно – бытового корпуса ПП ООО «Ташэлектромаш»». Научный руководитель к.т.н., в.н.с. Авезова Н.Р.

4. Научно-технический проект ФА-А4-Ф023 по теме «Разработка автоматизированной системы управления гелиостатным полем». Научный руководитель к.т.н., с.н.с. Ж.С. Ахатов;

5. Международный Узбекско-Китайский проект «Investigation of the physical properties of nanofluids as a heat transfer fluid and their influence on thermal-technical characteristics of low temperature solar applications. (Joint Project: Uzbekistan-China)». Научный руководитель к.т.н., с.н.с. Ж.С. Ахатов;

6. Исследование теплотехнических характеристик фазопереходных тепловых аккумуляторов в низкотемпературных солнечных установках. Научный руководитель м.н.с. Э.Т.Жураев.

DSC00441-control.jpgПолучены следующие важнейшие результаты:

Фундаментальные исследования

Завершены исследования по разработке теоретических и практических основ теплового расчета плоских солнечных коллекторов для нагрева жидкого теплоносителя. По результатам этих исследований впервые получены расчетные выражения для определения среднемассовой температуры теплоносителя в теплоотводящих каналах лучепоглощающих панелей коллекторов рассматриваемого типа; коэффициента тепловой эффективности; среднерабочую температуру их поверхности эффективного приведенного коэффициента тепловых потерь лучепоглощающих панелей коллекторов в окружающую среду, в которых (в отличие от исследований зарубежных ученых) учтено частичные поглощения и преобразование в тепло солнечного излучения, проходящего через светопрозрачное покрытие  корпуса рассматриваемых коллекторов. На основе реализации полученных теоретических результатов в практике теплового расхода солнечных водонагревательных коллекторов впервые создана их тепловая модель позволяющая определить их теплопроизводительность в зависимости от заранее заданного значения температуры получаемой из них горячей воды; установлена удельная годовая теплопроизводительность; технико-экономические и экологические показатели солнечных водонагревательных коллекторов  при температурах получаемой горячей воды от 35 до 60°С. На основе реализации результатов завершенных фундаментальных исследований предложена принципиальная схема испытательного стенда для теплового тестирования солнечных водонагревательных коллекторов, разработана методика и порядок проведения с его помощью краткосрочных тепловых тестов, позволяющих существенно (в 4÷5 раза) снизить материальные и финансовые расходы и сроки проведения испытаний.

sun_energy2.jpgИзучена закономерность процессов теплового преобразования и использования солнечной энергии в инсоляционных пассивных системах отопления с многофункциональными энергоактивными трехслойными светопрозрачными ограждениями. Разработаны научные основы прогнозирования и регулирования температурного режима воздушной среды отапливаемого помещения с помощью рассматриваемых систем. Изучен механизм формирования процессов естественной аккумуляции тепла во внутренних слоях массивных ограждений помещения, отапливаемых с помощью рассматриваемых систем и определен необходимый объем краткосрочного аккумулятора дневного  избытка тепла солнечного излучения из низкотемпературных фазопереходных материалов. Изучены тепло-и гидравлические характеристики многофункциональных трехслойных энергоактивных светопрозрачных ограждений с вентилируемыми воздушными прослойками и частично лучепоглощающими ламинатными покрытиями из тонких полимерных пленок. На основе реализации результатов выполненных фундаментальных исследований в данной области установлено, что применение многофункционального энергоактивного светопрозрачного ограждения в инсоляционных пассивных системах отопления позволяет повысить эффективность использования солнечной энергии на 5÷10% (по сравнению с традиционными) и существенно снизить летнее теплопоступление в помещение через ее светопроемы.

Прикладные исследования

Разработан метод расчета производительности, тепловой эффективности и коэффициента использования первичной теплоты солнечной водоопреснительной установки с многоступенчатой испарительно-конденсационной камерой (МИК). Разработан и изготовлен опытный образец солнечной водоопреснительной установки с МИК. Показано, что за счет рекуперативного использования теплоты конденсации в солнечных опреснителях с МИК производительность может быть увеличен до двух раз (6-7л. в день), по сравнению с обычным опреснителем парникового типа (до 3л. в день).

Разработана солнечная водоопреснительная установка, работающая на основе метода обратного осмоса очистки соленых вод, производительностью 100л. в день. Создан опытный образец установки и проведены испытания в натурных условиях. Как показали результаты испытаний в течении года, рассматриваемая установка является одним из экономически и технически выгодной системой для использования в качестве автономной системы питьевого водоснабжения для отдаленных потребителей Республики. Опытный образец установки состоит из солнечной панели мощностью 30Вт и аккумуляторной батареи (24В, 8A∙ч), бустерный насос (24В, 0.6А), и пятиступенчатую обратно осмотическую систему для очистки соленых вод.

fleat_collector_800_600.jpgИнновационные исследования

По результатам завершенных исследований в первые (в адмнистративном корпусе ПП ООО «Электромаш») на примере разработки, создания и обобщения опыта эксплуатации системы  солнечного горячего водоснабжения, инсоляционной пассивной и панельно-лучистой системы солнечного отопления и системы кондиционирования воздуха на основе одно-и двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха и вращающихся регенераторов тепла, доказано возможность существенного расширения масштабов использования комбинированных систем солнечного теплоснабжения и кондиционирование воздуха без применения холодильных  машин, что обеспечить экономию традиционных топливно-энергетических ресурсов до 50% и более.

Разработана конструкция, оптимизированы соответствующие геометрические, оптические и теплотехнические параметры, создано и введено в действие солнечный комплекс для выращивания и сушки сельхозпродуктов с общей площадью 100м2 в Бухарской области. С помощью данного комплекса в летном режиме имеется возможность сушки 1,0-1,5 тонны сельхозпродуктов (овощей, фруктов и т.д.) в одном заходе, а в течение года, учитывая продолжительность циклов в зависимости от типа продукции, можно сушить 10-12 тонн сельхозпродуктов. Комплекс включает в себе 3кВт маломощную фотоэлектрическую станцию, которая обеспечить автономной работы системы вентиляции и освещения комплекса и дополнительных помещений, предназначенные для переработки и хранения продуктов. Комплексом ежедневно в среднем вырабатывается 2кВт.ч электрической энергии (с помощью ФЭС) и около 300 кВт.ч тепловой энергии. За счет использования данного комплекса ежедневно можно сэкономить 2кВт.ч электрической энергии и 40-45 м3 природного газа.

Сотрудники лаборатории поддерживают тесные связи с ведущими научными центрами России, Германии, Италии, Испании, Греции, Израиля, КНР и т.д., и активно участвуют в международных научных конференциях.

В данном направлении за последние 10 лет опубликованы 120 публикаций,  из них 98 за рубежом, в престижных научных журналах, а также получены 21 патентов.


Контакты

Телефон: +99871 2331271

Факс: +998712354291

E-mail: ftikans@uzsci.net

Адрес: Узбекистан, 100084, г. Ташкент, ул. Бодомзор йули 2Б

Подписка

Введите свой E-mail адрес и получайте новые материалы, новости и полезные советы с нашего сайта сразу на свою почту: