Введение к работе
Актуальность работы. В регионах с дефицитом энергоресурсов, на благоприятных для использования солнечной энергии, актуальна задача применения ее -для целей ирригации и водоснабжения. Известные солнечные водоподъемные устройства не получили распространения в практике ирригации и водоподъема, так как не обладают достаточной надежностью и экологической чистотой или экономически нецелесообразны. Поэтому проблема разработки солнечного водоподъемника для широкого применения остается актуальней.
Цель работы. Целью настоящей работы является выработка научно обоснованных принципов для разработки солнечного водопоподъем-ника простой конструкции, с большим ресурсом и относительной экологической чистотой, работающего по термодинамическому циклу теплового двигателя на низком температурном уровне (до 100С), поршни и привод которого запенены пневмогидравлической системой.
Методы исследования. Поставленные задачирешались экспериментальными исследованиями на специально разработанных стендах, а также расчетно-теоретическими методами путем разработки и использования физико-математической модели и специальных программ для компьютерного моделирования рабочего процесса гидропоршневого водоподъемника (ГПВ). Экспериментальные исследования ГПВ и сравнительные испытания плоских солнечных коллекторов (ПСК1 проводились по общепринятым методикам для тепловых машин, работающих по циклу Стирлмнга и ПСК.
Научная новизна. На основе экспериментально-теоретических исследований разработана принципиально новая модель термодинамического цикла, реализуемая в теплогидравлической автоколебательной системе преобразователя, прототипом которого является двигатель Стирлинґа с паровоздушным рабочим телом переменной массы и жидкими поршнями.
Разработана физико-математическая модель и расчетная методика, позволяющая рассчитывать рабочий процесс и основные параметры ГПВ в различных режимах работы.
Термодинамический цикл ГПВ является комбинированным циклом, состоящим из воздушного и парового цикла, протекающих в единых рабочих объемах, причем вклад воздушного и парового цикла может быть различным в зависимости от режима работы ГПВ.
Практическая ценность. По основным результатам теоретических и экспериментальных исследований выработаны рекомендации на проектно - конструкторские разработки ГПВ в режиме водоподъема и циркуляционного насоса в системах горячего водоснабжения.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы при проектировании и создании солнечного ГПВ, разработанного по совместной программе с Индией, производительностью до 1 м3/ч и высотой подъема до 3 м, который прошел испытания в климатических условиях Узбекистана и Индии.
Разработана и изготовлена действующая модель ГПВ, работающая на газообразном топливе, по хоздоговору для Политехнического Института г. Атрау (Казахстан).
Разработан гидропоршневой циркуляционный насос для Проекта солнечного теплоснабжения -жилого дома.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на конференциях: "Состояние и перспективы использования Нетрадиционных возобновляемых источников энергии" (г.Севастополь, 1990 г.), на научно-практической конференции "Использование солнечной энергии в народном хозяйстве" (г.Ташкент 1991 г.), на Ки-тайско- Узбекском научном семинаре (г. Урумчи, Китай, 1992 г.), на 6-ой международной конференции по двигателям Стирлинга ( г. Роттердам, Голландия, 1993 г.), на международной конференции (г.Гулистан, 1994 г.), на Узбекско - Индийском семинаре по новым технологиям (г. Ташкент, 1996 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 14 работах, из них 5 работ в журналах "Гелиотехника" и девять авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и содержит 131 страницу, 36 иллюстраций, 8 таблиц, 58 библиографических наименований.
