19. Гелиожүйенің негізгі элементтері мен классификациялары.

Күн сәулелі жылыту жүйелері деп жылу көзі ретінде күн радиациясының энергиясын қолданатын жүйелерін айтады. Басқа төмен температуралы жылу беру жүйелерінен сипаттамалық айырмашылығы – арнайы гелиоқабылдағыш элементтің қолданылуы болып табылады. Гелиоқабылдағыш күн радиациясын қабылдауға және оны жылу энергиясына түрлендіруге арналған.

Күн радиациясын қолдану тәсіліне байланысты төмен температуралы жылу берудің күн сәулелі жүйесі пассивті және активті болып бөлінеді.Активті деп төмен температуралы жылу берудің күн сәулелі жүйесі аталады, онда гелиоқабылдағыш ғимаратқа қатысы жоқ жеке тәуелсіз құрылғы болып табылады. Активті гелиожүйелер келесідей топталады:

- белгіленуі бойынша (ыстық сумен жабдықтау жүйелері, жылыту, аралас жүйелер жылу-суықпен қамту мақсаты үшін);

- жылу тасығыштың қолданылу түрі бойынша (сұйықты – су, антифриз және ауалы);

- жұмыс істеу ұзақтылығына байланысты (жыл бойғы, мезгілдік);

- сызба нұсқаның техникалық шешімі бойынша ( бір-, екі-, көпконтурлы).

Ауа жұмыс параметрлерінің барлық диапазонында кең таралған, қатпайтын жылу тасығыш болып табылады. Оны жылутасығыш ретінде қолданған кезде жылу беру жүйесін желдету жүйесімен үйлестіруге болады. Бірақ, ауа – аз жылу сыйымдылықты жылутасығыш, ол ауа жылу беру жүйесі құрылғысына, сулы жүйелермен салыстырғанда, металл шығының жоғарылауына әкеледі.

Су жылу сыйымдылықты және қолайлы жылутасығыш болып табылады. Бірақ, 0ºС-тан төмен температура кезінде оған қатпайтын сұйық қосу керек. Одан басқа, оттегімен қаныққан су құбыр және аппараттардың тат басуын туғызуын ескеру қажет. Бірақ, сулы гелиожүйелерде металл шығыны айтарлықтай төмен, бұл оны кең қолдануға ықпал етеді.Шоғырландырғыш гелиоқабылдағышы бар жүйелердің ерекшелігі салыстырмалы жоғары температурада (100ºС - ға дейін) жылуды және бу өндіру қабылеттілігі болып табылады. Кемшіліктеріне конструкцияның қымбат бағасын; көрінетін бетті шаңнан ылғи тазарту қажеттілігін; күндізгі уақытта ғана жұмыс істеуін, осыған байланысты үлкен көлемді аккумулятордың қажеттілігін; Күн жүрісін қадағалауына энергия шығынын, өңделінетін энергиямен өлшемдестігін жатқызуға болады.Ғимаратты жылытудың гелиожүйелері екі контурлы немесе көп жағдайда көп контурлы, сонымен қатар әртүрлі контурларға әртүрлі жылутасымалдағыштар қоланылу мүмкін (мысалы, гелиоконтурда – қатпайтын сұйықтардың сулы ерітінділері, аралық контурларда – су, ал тұтынушы контурында - ауа).

Ғимаратты жылу - суықпен қамту мақсатындағы жыл бойлық әрекетті аралас гелиожүйелер көп контурлы. Органикалық отынмен немесе жылу трансформаторымен жұмыс істейтін дәстүрлі жылу генераторы түріндегі қосымша жылу көзінен тұрады.

1 – күн сәулелері; 2 – мөлдір-сәулелі экран; 3 - ауалы жапқыш; 4 – қыздырылған ауа; 5 – бөлмеден суытылған ауа; 6 – қабырға сілемінің (массив) өзіндік ұзын толқынды жылу сәлеленуі; 7 – қабырғаның қара сәуле сіңіргіш беті; 8 – терезе жапқыш (жалюзи).

8 – сурет. «Қабырға-коллектор» күн сәулелі жылыту пассивті төмен температуралы жүйесі.

20. Күн энергетикасының ҚР дағы алатын орны.Қазақстан нарығында күн сәулесі энергетикасы үшін техниканың импорттық үлгілері қойылды. Бұл бағаға әсер етті. Мысалы, жарықтандырудың (күн батареясы бар көше шамдары) фотоэлектр жүйелерінің бағасы 200-250 мың теңге құрады. Зарядтаудың көшпелі станциялары: 170-200 мың теңге. Энергиямен жабдықтаудың автономиялық жүйелері: 830 мыңнан 21,6 млн. теңгеге дейін. Электр қазандықтары: 48-ден 95 мың теңгеге дейін. Бағалардың мұндай деңгейінде күн сәулесі энергетикасы қоғамның тек бай бөлігіне ғана қолжетімді емес, осының бәрі керісінше болуы керек, күн сәулесі энергетикасы бірінші кезекте қоғамның бай емес жігінің игілігі болуы тиіс.Күн энергиясын өз мақсатымыз үшін пайдаланудың болашағы зор. Ғалымдардың болжауынша 2050 жылға қарай Күн энергиясы адамзаттың электр энергиясына деген 20-25%-дай қажеттілігін өтей алады. Сол сияқты Халықаралық энергетикалық агенттіктіктің мәліметі бойынша 40 жылдан кейін Күн энергетикасы көмегімен атмосфераға көмірқышқыл газының түсуін жылына 6 млрд тоннаға дейін қысқартуға болады екен.Қазақстанның климаттық жағдайы күн энергиясын пайдалануға қолайлы болып табылады. Елімізде күн энергиясын өндіру мүмкіндігі жылына 2,5 млрд кВт/сағатқа бағалануда. Қазақстан солтүстік ендікте орналасқанына қарамастан, республика аумағындағы күн радиациясының әлеуеті өте жоғары. Сонымен қатар, өңірде күн энергиясы электр қуатын өндіру үшін ғана емес, жылу алу үшін де пайдалануға болады. Ол үшін орталық электр және жылумен қамтамасыз ету жүйелерінен шалғай жатқан аудандарда күн қондырғылары орнатылуы тиіс. Қазіргі уақытта, инвестициялау үшін Қазақстан экономикасының басымдықты секторларының біріне балама энергетика (альтернативті энергетика) саласы жатады. Балама энергетика Қазақстан экономикасын дамытудың балама мүмкіндіктері болып табылады. Экономикалық дамудың осындай балама мүмкіндігі соңғы 15-20 жылда әлемдік экономикада басым рөлді ойнап отырған «болашақ экономика» секторларының бірі болып табылады.Астананың ЭКСПО-2017 бүкіләлемдік көрмесіне өз кан­дидатурасын ұсынуы әрі «Бо­лашақтың энергиясы» ат­ты жаһандық мүдделерді топ­тастыратын тақырыпты таң­дауы әлем на­зарын өзіне аударатыны қақ. Өйт­кені, адамзат алдындағы күр­меуі қиын мәселе – энергияға де­ген тапшылықты жойып, ба­лама қуат көздерін кеңінен іс­ке қосатын кез келді. Адамзат ба­ласына көмірді, мұнайды, газ­ды толығымен игеруге орта есеп­пен 40-50 жыл кетті, ба­лама энергетиканы игеруге де шамамен сонша уақыт ке­рек. Бұл ша­ра – біздің елімізде балама эн­ер­гетиканың қарқынды да­муына жол ашары сөзсіз. Алайда, еліміздің экономикасын балама жолдармен дамытудағы мемлекет саясатының рөлі мен ерекшелігі қандай болу керек деген сұрақ туындайды. Қазақстан үшін алғашқы қадам елбасы Н.Ә.Назарбаевтың бастауымен 50 ел қатысқан қазан айында өткен «ҮІІ Еуразиялық Kazenergy» форумы, «Expo-2017» бүкіләлемдік көрмесі, «Астаналық Экономикалық форумдары» болып отыр. Сонымен қатар елбасының жасыл экономика ұсынысы да экономиканы дамытуда балама көздерді қарастырады. Қорыта келгенде дәл осындай қарқынмен энергияға деген тәуелділіктің деңгейін Қазақстанда да кемітіп, энергия алудың баламалы көздеріне көшу керек. Мемлекет экономикасын балама жолдармен дамыту арқылы Қазақстан тек шикізатқа тәуелділікті ғана емес, тұрақты экономикалық-экологиялық дамуға қол жеткізеді.

21.22.23.24.Жылулық энергияны шоғырландыру және отың әдіс тәсілдері. Жылулық аккумуляторлардың классификациялары және түрлері.Жылулық энергияны шоғырландыру жүйелері дегеніміз не? Тұрғын үйлерді күн арқылы жылыту және салқындату үшін жылылық энергияны шоғырландыру.

Күн энергиясын қазіргі таңда қолданып жүрген барлық энергия көзі ретінде (көмір, мұнай, табиғи газ т.б.)қолдану жүзеге асырылды.Негізгі мақсат күннен түскен сәулені (энергияны) механикалық немесе электрлік энергияға айналдыру. Күннен шыққан энергияның 2/3 бөлігін атмосфера және бұлттар жұтып алады,нәтижесінде жерге тек 1/3 бөлігі ғана түседі. Барлық сарқылмайтын энергия көздерірің артықшылығы экологиялық таза жолмен энергия тарату болып табылады. Күн энергиясын қолдану үшін алдымен күн энергиясын жинап,сақтап кеййіннен халыққа тарататын үлкен қара бак қолдану керек. Бак күн энергиясы ағыны көп бөлігі түсетін жерге орналасу керек.

Күн энергиясын тікелей қолдану кезінде энергияны жинайтын жазық коллектор қолдану керек. Қара жазық адсорбер (жылужинағыш ) жылуұстығыш жазық жәшіктің ішіне орналасу керек. Жішіктің сырты шыны немесе плстмассамен қоршалады. Күн сәулесі коллекторға шыны немесе пластмасса арқылы өткенде труба арқылы таралып, труба ішіндегі жұмытық затты қыздырады.Жылулық сәулелену коллектордан сыртқа шыға алмайды, сол себепті іштегі температура сыртқы температурадан әлдеқайда жоғары болады. Осы механизммен парникті эффект жасалынады.

25. Жылулық аккумулятордың энергетикалық теңгерілімі.Жылулық аккумулятор - жылуды немесе суықты сіңіріп сақтайтын қондырғы. Жылу аккумуляторы жылу қондырғыларында жылу жинауға арналған. Олар айнымалы қысымды және тұрақты қысымды болып бөлінеді. Көбінесе бу-сулы аккумулятор деп аталатын айнымалы қысымды жылу аккумуляторы қолданылады. Онымен бу шығыны тұтынуға байланысты күрт өзгеріп отыратын кішігірім және орташа қуатты жылу электр станциялары жабдықталады. Тұтыну кеміген кезде бу қазанынан жылу аккумуляторына жіберілген артық бу ондағы суға өзінің жылуын береді. Бу шығыны көбейгенде, жылу жүйесіндегі бу қысымының төмендеуі салдарынан қызған су буға айналады. Соның негізінде тұтынушылар буды жалғыз бу қазанынан емес, жылу аккумуляторынан да алады. Тұрақты қысымды жылу аккумуляторы резервуарындағы суды тікелей бу қазанының өзінде де және артылған бумен де қыздыра алады. Жылу аккумуляторы қазандағы бу қысымынан төмен қысымды бумен де жұмыс істей береді. Жылу аккумуляторы жылу қондырғыларының пайдалы әсер коэффициентін көбейтеді, өндіріс цехтарын бумен үзіліссіз бірқалыпты қамтамасыз етеді, ондағы еңбек өнімділігін арттыруға жағдай жасайды. Аккумулятор (лат. accumulator — жинақтауыш) - химиялық реакция энергиясын электр энергиясына айналдыратын аспап; ол электр және су энергиясын гальвани батареяларының көмегімен жинайды. Ол жиналатын энергия түріне сәйкес электр аккумуляторы, гидравликалықаккумулятор, пневматикалық аккумулятор, жылу аккумуляторы, бу аккумуляторы және инерциялық аккумулятор болып бөлінеді.