Аннотация
Төмөнкү температурадагы жылуулук менен камсыздоо системаларында кеңири колдонулуп келе жаткан заманбап күн менен иштеген аба жылыткыч курулмалары күн инсоляциясынын суткалык жана сезондук өзгөрмөлүүлүгүнө, ошондой эле аз жарыктык шарттарда чоң жылуулук жоготууларга байланыштуу натыйжалуулугунун чектелгендигин көрсөтүүдө. Ушул жагдайларды эске алуу менен, абаны түздөн-түз жылытуу менен жылуулук энергиясын жөнгө салынуучу түрдө топтой алган инженердик жактан компакттуу чечимдерге болгон муктаждык күчөп жатат. Мында эксперименталдык түрдө текшерүүгө мүмкүн болгон жана кайра өндүрүлө ала турган моделдерди түзүү өзгөчө мааниге ээ. Бул изилдөөнүн максаты – жалюзий түрдөгү абсорбердин ачылыш бурчу өзгөрмө болгон шартта иштеген интегралдык күн коллектор-аккумуляторунун оптика-техникалык моделин иштеп чыгуу жана аны эксперименталдык жактан далилдөө болуп саналат. Модель күн нурунун агымы белгилүү бир бурчтарда (0°, 45°, 60°, 90°) жалюзи ачылганда, пайдалуу аракет коэффициентинин (ПАК) агым тыгыздыгына болгон көз карандылыгын, ошондой эле кирген энергиянын аба каналы менен суу аккумулятору ортосунда бөлүнүшүн сүрөттөйт. Жалпы жылуулук изоляцияланган корпуска орнотулган прототип негизинде жүргүзүлгөн стенддик сыноолор учурунда төмөнкү параметрлер катталды: күн агымынын тыгыздыгы, аба каналынын кирүү жана чыгуу температуралары, суунун ысуу динамикасы жана абанын массалык чыгымы. Техникалык анализдин негизин түзгөн математикалык модель энергия балансына жана ПАКтын алып келинген температурадан сызыктуу көз карандылыгына таянат. Параметрлерди аныктоо процессинде эң кичине квадраттар ыкмасы колдонулган, ал эми суу контуру 1-тартиптеги дифференциалдык теңдеме аркылуу сүрөттөлгөн. Моделдин ишенимдүүлүгү дисперсиянын жогорку түшүндүрүлгөн үлүшү, автокорреляциянын жоктугу жана калдык чоңдуктарынын бөлүштүрүлүшүнүн нормалдык мыйзамга шайкештиги. Изилдөөнүн жыйынтыгында жалюзилердин ачылыш бурчтарынын төрт маанисине ылайык η(G) көз карандылыктарынын графикалык көз карандылыгы келтирилген: күн агымы 350, 650 жана 1000 Вт/м² болгон шартта ПАК төмөнкүдөй болду – 0° үчүн ~0,36/0,50/0,56; 45° үчүн ~0,33/0,48/0,55; 60° үчүн ~0,32/0,47/0,54; жана 90° үчүн ~0,30/0,45/0,50. G = 200-1000 Вт/м² диапазонунда ПАКтын орточо мааниси болжол менен 0,435ке барабар. Жалюзинин ачылуу бурчун 45-60° чейин орточо жогорулатуу аба каналынын натыйжалуулугун 1-4 пайызга чейин төмөндөтөрү аныкталды, бирок бул суу аккумуляторунун активдүү заряддалышына өбөлгө түзөт. Моделдин эксперименттик маалыматтарга шайкеш келиши анын практикалык колдонмолор үчүн ылайыктуу экендигин жана системалуу ката кетпегендигин далилдейт
Негизги сөздөр
Колдонулган булактар
- Ajeena, A.M., Farkas, I., & Víg, P. (2024). Energy and exergy assessment of a flat plate solar thermal collector by examine silicon carbide nanofluid: An experimental study for sustainable energy. Applied Thermal Engineering, 236(Part D), article number 121844. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2023.121844.
- Albdoor, A.K., Obaid, Z.A.H., Kamel, M.S., & Azzawi, I.D.J. (2024). Energy, exergy, economic and environmental analysis of a solar air heater integrated with double triangular fins: Experimental investigation. International Journal of Thermofluids, 24, article number 100979. doi: 10.1016/j.ijft.2024.100979.
- Alhuyi Nazari, M., Mukhtar, A., Yasir, A.S.H., Rashidi, M.M., Ahmadi, M.H., Blazek, V., Prokop, L., & Misak, S. (2023). Applications of intelligent methods in solar heaters: An updated review. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 17(1), article number 2229882. doi: 10.1080/19942060.2023.2229882.
- Arnaoutakis, N., et al. (2022). Design, energy, environmental and cost analysis of an integrated collector storage solar water heater based on multi-criteria methodology. Energies, 15(5), article number 1673. doi: 10.3390/en15051673.
- Ayuob, S., Mahmood, M., Ahmad, N., Waqas, A., Saeed, H., & Sajid, M.B. (2022). Development and validation of Nusselt number correlations for a helical coil based energy storage integrated with solar water heating system. Journal of Energy Storage, 55(Part D), article number 105777. doi: 10.1016/j.est.2022.105777.
- Balakrishnan, P., Vishnu, S.K., Muthukumaran, J., & Senthil, R. (2024). Experimental thermal performance of a solar air heater with rectangular fins and phase change material. Journal of Energy Storage, 84(Part A), article number 110781. doi: 10.1016/j.est.2024.110781.
- Bocanegra, J.A., Marchitto, A., & Misale, M. (2025). Nanofluids in solar collectors: A comprehensive review focused on its sedimentation. Clean Technologies and Environmental Policy, 27, 1753-1784. doi: 10.1007/s10098-024-02964-2.
- Bouhdjar, A., Semai, H., & Amari, A. (2021). New technique to evaluate the overall heat loss coefficient for a flat plate solar collector. Journal of Energy Technology, 14(1), 11-25. doi: 10.18690/jet.14.1.11-25.2021.
- Chand, S., Chand, P., & Ghritlahre, H.K. (2022). Thermal performance enhancement of a solar air heater using louvered fins collector. Solar Energy, 239, 10-24. doi: 10.1016/j.solener.2022.04.046.
- Chand, S., Ghritlahre, H.K., & Singh, A.P. (2024). Exergetic performance evaluation of louvered finned solar air heater: An experimental investigation. Journal of Engineering and Applied Science, 71, article number 145. doi: 10.1186/s44147-024-00478-8.
- Hassan, M.A., & Araji, M.T. (2025). Integrated solar water and air heating: A control-based study for thermally active buildings. Energy and Buildings, 345, article number 116135. doi: 10.1016/j.enbuild.2025.116135.
- Iqbal, W., Ullah, I., Hussain, A., Cho, M., Park, J., Lee, K., & Shin, S. (2025). Optimizing energy efficiency: Louver systems for sustainable building design. Buildings, 15(7), article number 1183. doi: 10.3390/buildings15071183.
- Ito, R., & Lee, S. (2024). Development of adjustable solar photovoltaic system for integration with solar shading louvers on building façades. Applied Energy, 359, article number 122711. doi: 10.1016/j.apenergy.2024.122711.
- Koukou, M.K., Konstantaras, J., Dogkas, G., Lymperis, K., Stathopoulos, V.N., Vrachopoulos, M.G., Douvi, E., Caouris, Y., & Dimas, P. (2025). Investigation of an innovative flat-plate integrated collector-storage solar water heater with latent heat storage. International Journal of Thermofluids, 26, article number 101091. doi: 10.1016/j.ijft.2025.101091.
- Kravtsova, D., Ziuhan, U., & Fraimovych, A. (2024). Solar panels’ energy efficiency optimisation using mathematical methods with computerisation of calculations. Journal of Kryvyi Rih National University, 22(2), 68-72. doi: 10.31721/2306-5451-2024-2-22-68-72.
- Marzouk, S.A., Sharaf, M.A., Aljabr, A., & El-Said, E.M.S. (2024). Assessing the effects of different finned absorbers with swirl flow on the performance of solar air heater. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 46(1), 3245-3262. doi: 10.1080/15567036.2024.2318008.
- Messaouda, A., Hamdi, M., Hazami, M., & Guizani, A. (2024). Thermal assessment of a dual-purpose air/water heating system with perforated concrete matrix and water storage. Energy Conversion and Management, 322, article number 119122. doi: 10.1016/j.enconman.2024.119122.
- Palacio, M., Ramírez, C., Carmona, M., & Cortés, C. (2022). Effect of phase-change materials on the performance of a solar air heater. Solar Energy, 247, 385-396. doi: 10.1016/j.solener.2022.10.046.
- Rahimi-Ahar, Z., Khiadani, M., Rahimi Ahar, L., & Shafieian, A. (2023). Performance evaluation of single-stand and hybrid solar water heaters: A comprehensive review. Clean Technologies and Environmental Policy, 25, 2157-2184. doi: 10.1007/s10098-023-02556-6.
- Rátkai, M., Géczi, G., & Székely, L. (2024). Investigation of the Hottel-Whillier-Bliss model applied for an evacuated tube solar collector. Eng, 5(4), 3427-3438. doi: 10.3390/eng5040178.
- Singh, V.P., Jain, S., Karn, A., Kumar, A., Dwivedi, G., Meena, C.S., Dutt, N., & Ghosh, A. (2022). Recent developments and advancements in solar air heaters: A detailed review. Sustainability, 14(19), article number 12149. doi: 10.3390/su141912149.
- Zaboli, M., Saedodin, S., Mousavi Ajarostaghi, S.S., & Karimi, N. (2023). Recent progress on flat plate solar collectors equipped with nanofluid and turbulator: State of the art. Environmental Science and Pollution Research, 30(51), 109921-109954. doi: 10.1007/s11356-023-29815-9.