Annotatsiya. Kirish. Jahonda kontinental o‘zgaruvchan iqlim sharoitlarida zamonaviy issiqxonalarni energiya samaradorligini oshirishda qayta tiklanadigan energiya manbalari qurilmalari asosidagi avtonom energiya taʼminoti tizimini ishlab chiqishga yoʻnaltirilgan ilmiytadqiqot ishlari olib borilmoqda. Ushbu yoʻnalishda, jumladan, issiqxonalar joylashgan hudud iqlim sharoitidan kelib chiqib issiqxonalarning maqbul konstruksiyasi va oriyentatsiyasini aniqlash matematik modellarini va energiya balans tenglamalarini ishlab chiqish, issiqxonalarda quyosh qurilmalari asosidagi energiya taʼminoti tizimlarining samaradorligini oshirish va tadqiq qilish boʻyicha olib borilayotgan ilmiy izlanishlar ustuvor hisoblanadi.
Usul va materiallar. Avtonom issiqxona ichki havo harorati bir nechta tashqi va ichki faktorlarga bogʻliq oʻzgaruvchandir. Bu omillar issiqxona devorlari va shifti orqali tushuvchi quyosh nurlanishi miqdori, tabiiy yoqilgʻi va elektr energiyasida ishlaydigan issiqlik manbai, yoritish chiroqlari, tabiiy ventilyatsiya va havoning infiltratsiyasi miqdori, konstruktiv issiqlik yoʻqotish miqdori, tuproq orqali yoʻqotiladigan issiqlik miqdori, oʻsimliklar isteʼmol qiladigan issiqlik miqdorlariga bogʻliq.
Natijalar. Qarshi shahrida joylashgan foydali yuzasi 50 m2 boʻlgan ikki qiya konstruksiyali issiqxonaning 2023-yil 15-noyabrdan 2024-yil 15-martga qadar boʻlgan davrda issiqlik yuklamasi atrof-muhit harorati, quyosh radiatsiyasi va issiqxonada issiqlik yoʻqotishlarni inobatga olib aniqlanadi. Natijalarga koʻra, ushbu mavsumda issiqxona 14800 kWh issiqlik energiyasi isteʼmol qilishi tadqiq qilindi. Bunda 11160 kWh issiqlik energiyasi issiqlik nasosi, 3160 kWh quyosh issiqlik kollektori, 400 kWh issiqlik qozonidan va qolgani quyosh nurlanishi orqali taʼminlandi.
Xulosa. Issiqxonani isitish mavsumi davomida anʼanaviy isitish qurilmalari uchun sarf boʻladigan tabiiy gaz 1835 m3 va shartli yoqilgʻi 2260 t.sh.yo tejalishiga, ushbu tabiiy gaz yonganda atrof-muhitga ajraladigan 3395 kg CO2 kamaytirishga erishildi. Issiqxona energiya taʼminoti tizimining iqtisodiy samaradorlik koʻrsatgichlari baholandi. Bunga koʻra sof joriy qiymat 138.7 mln. soʻm, foydaning ichki meʼyori 10%, foyda indeksi 2,03 va qoplash muddati 6,4 yilni tashkil qilishi aniqlandi.
Annotatsiya. Kirish. Jahonda kontinental o‘zgaruvchan iqlim sharoitlarida zamonaviy issiqxonalarni energiya samaradorligini oshirishda qayta tiklanadigan energiya manbalari qurilmalari asosidagi avtonom energiya taʼminoti tizimini ishlab chiqishga yoʻnaltirilgan ilmiytadqiqot ishlari olib borilmoqda. Ushbu yoʻnalishda, jumladan, issiqxonalar joylashgan hudud iqlim sharoitidan kelib chiqib issiqxonalarning maqbul konstruksiyasi va oriyentatsiyasini aniqlash matematik modellarini va energiya balans tenglamalarini ishlab chiqish, issiqxonalarda quyosh qurilmalari asosidagi energiya taʼminoti tizimlarining samaradorligini oshirish va tadqiq qilish boʻyicha olib borilayotgan ilmiy izlanishlar ustuvor hisoblanadi.
Usul va materiallar. Avtonom issiqxona ichki havo harorati bir nechta tashqi va ichki faktorlarga bogʻliq oʻzgaruvchandir. Bu omillar issiqxona devorlari va shifti orqali tushuvchi quyosh nurlanishi miqdori, tabiiy yoqilgʻi va elektr energiyasida ishlaydigan issiqlik manbai, yoritish chiroqlari, tabiiy ventilyatsiya va havoning infiltratsiyasi miqdori, konstruktiv issiqlik yoʻqotish miqdori, tuproq orqali yoʻqotiladigan issiqlik miqdori, oʻsimliklar isteʼmol qiladigan issiqlik miqdorlariga bogʻliq.
Natijalar. Qarshi shahrida joylashgan foydali yuzasi 50 m2 boʻlgan ikki qiya konstruksiyali issiqxonaning 2023-yil 15-noyabrdan 2024-yil 15-martga qadar boʻlgan davrda issiqlik yuklamasi atrof-muhit harorati, quyosh radiatsiyasi va issiqxonada issiqlik yoʻqotishlarni inobatga olib aniqlanadi. Natijalarga koʻra, ushbu mavsumda issiqxona 14800 kWh issiqlik energiyasi isteʼmol qilishi tadqiq qilindi. Bunda 11160 kWh issiqlik energiyasi issiqlik nasosi, 3160 kWh quyosh issiqlik kollektori, 400 kWh issiqlik qozonidan va qolgani quyosh nurlanishi orqali taʼminlandi.
Xulosa. Issiqxonani isitish mavsumi davomida anʼanaviy isitish qurilmalari uchun sarf boʻladigan tabiiy gaz 1835 m3 va shartli yoqilgʻi 2260 t.sh.yo tejalishiga, ushbu tabiiy gaz yonganda atrof-muhitga ajraladigan 3395 kg CO2 kamaytirishga erishildi. Issiqxona energiya taʼminoti tizimining iqtisodiy samaradorlik koʻrsatgichlari baholandi. Bunga koʻra sof joriy qiymat 138.7 mln. soʻm, foydaning ichki meʼyori 10%, foyda indeksi 2,03 va qoplash muddati 6,4 yilni tashkil qilishi aniqlandi.
Аннотация. Введение. Во всем мире ведутся исследования по разработке автономной системы энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии для повышения энергоэффективности современных теплиц в условиях резко континентального климата. В этом направлении проводятся научные исследования по разработке математических моделей и уравнений энергетического баланса для определения оптимальной конструкции, и ориентации теплиц с учетом климатических условий района их расположения, а также по совершенствованию и исследованию эффективности систем энергоснабжения теплиц на основе солнечной энергии.
Методы и материалы. Температура внутри автономной теплицы меняется в зависимости от ряда внешних и внутренних факторов. Эти факторы зависят от количества солнечной радиации, проникающей через стены и потолок теплицы, источника тепла, работающего на природном топливе и электричестве, освещения, объема естественной вентиляции и инфильтрации воздуха, объема конструктивных теплопотерь, объема потерь тепла через почву и объема тепла, потребляемого растениями.
Результаты. Тепловая нагрузка двухскатной теплицы полезной площадью 50 м2, расположенной в городе Карши, на период с 15 ноября 2023 года по 15 марта 2024 года определены с учетом изменения температуры окружающего воздуха, солнечной радиации и теплопотерь в теплице. По результатам установлено, что в отопительном сезоне теплица потребляет 14 800 кВт/ч тепловой энергии. Из них 11 160 кВт·ч тепловой энергии было выработано тепловым насосом, 3 160 кВт·ч — солнечным тепловым коллектором, 400 кВт·ч — водогрейным котлом, а остальная часть — за счет солнечного излучения.
Заключение. За отопительный сезон в теплицах было использовано 1835 м3 природного газа и 2260 т.у.т. топлива было сэкономлено для традиционных отопительных приборов, а при сжигании природного газа было сокращено количество выбросов CO2 на 3395 кг. Оценены показатели экономической эффективности системы энергоснабжения теплицы. Соответственно, чистая приведенная стоимость составляет 138,7 млн. Определено, что внутренняя норма доходности составляет 10%, индекс прибыли — 2,03, срок окупаемости — 6,4 года.
Abstract. Introduction. Research is being conducted worldwide to develop an autonomous energy supply system based on renewable energy sources to improve the energy efficiency of modern greenhouses in the conditions of a sharply continental climate. In this direction, scientific research is being conducted to develop mathematical models and energy balance equations to determine the optimal design and orientation of greenhouses taking into account the climatic conditions of the area where they are located, as well as to improve and study the efficiency of solar energy-based greenhouse energy supply systems.
Methods and materials. The temperature inside a stand-alone greenhouse varies depending on a number of external and internal factors. These factors depend on the amount of solar radiation penetrating through the walls and ceiling of the greenhouse, the heat source operating on natural fuel and electricity, lighting, the amount of natural ventilation and air infiltration, the amount of structural heat loss, the amount of heat loss through the soil, and the amount of heat consumed by the plants.
Results. The heat load of a gable greenhouse with a useful area of 50 m2, located in the city of Karshi, for the period from November 15, 2023 to March 15, 2024 was determined taking into account changes in ambient temperature, solar radiation and heat loss in the greenhouse. According to the results, it was found that during the heating season, the greenhouse consumes 14,800 kWh of thermal energy. Of this, 11,160 kWh of thermal energy was generated by a heat pump, 3,160 kWh by a solar thermal collector, 400 kWh by a hot water boiler, and the rest by solar radiation
Conclusion. During the heating season, 1835 m3 of natural gas were used in the greenhouses and 2260 t.e. fuel was saved for traditional heating devices, and when burning natural gas, the amount of CO2 emissions was reduced by 3395 kg. The economic efficiency indicators of the greenhouse energy supply system were estimated. Accordingly, the net present value is 138.7 million. It was determined that the internal rate of return is 10%, the profit index is 2.03, the payback period is 6.4 years.
| № | Author name | position | Name of organisation |
|---|---|---|---|
| 1 | Raxmatov O.I. | assistent | Qarshi davlat texnika universiteti |
| № | Name of reference |
|---|---|
| 1 | https://www.globenewswire.com/newsrelease/2023/12/11/2794082/28124/en/SmartGreenhouse-Global-Strategic-Industry-Report-2023-2030-AgTech-Emerges-as-NewBuzzword-in-Agricultural-Growing-Adoption-of-IoT-Presents-Vast-Opportunities.html |
| 2 | Xu D., Li Y. Et al. Effects of orientation and structure on solar radiation interception in Chinese solar greenhouse. PLOS ONE, 2020, 15(11):e0242002, pp.1-17. |
| 3 | Rasakhodzhaev B.S., Akhmadjanov U.Z., Boboeva M.O., Mashrapova I.R., Tokonova T.S.. Investigation of solar greenhouses with transformable (adjustable) body depending on indoor and outdoor air temperature. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2022, 1070, 012030, pp. 1-9. |
| 4 | Akhatov J.S., Halimov A.S. Numerical calculations of heat engineering parameters of a solar greenhouse dryer, Applied Solar Energy, 2015, Vol.51, No.2, pp. 107-111. |
| 5 | Santos B.M. et al. A solar collector design procedure for crop drying. Brazilian Journal of Chemical Engineering. Vol. 22, No. 02, 2005, pp. 277 – 284 |
| 6 | Tataraki K.G. at el. Combined Cooling Heating and Power systems in greenhouses. Grassroots and retrofit design. Energy, 2019, 189(5):116283 |
| 7 | Nems A., Nems M. and Swider K. Analysis of the Possibilities of Using a Heat Pump for Greenhouse Heating in Polish Climatic Conditions—A Case Study. Sustainability, 2018, 10, 3483; doi:10.3390/su10103483 |
| 8 | Asgari N. at el. Energy Modeling and Techno-Economic Feasibility Analysis of Greenhouses for Tomato Cultivation Utilizing the Waste Heat of Cryptocurrency Miners. Energies 2023, 16, 1331. https://doi.org/10.3390/en16031331 |
| 9 | Bakker J.C., Bot G.P., Challa H., Van de Braak N.J. Greenhouse Climate Control: An Integrated Approach; Wageningen Academic Publishers: Wageningen, The Netherlands, 1995; ISBN 978-90-8686-501-7 |
| 10 | Rutkowski K., Wojciech J.. Reducing heat consumption in greenhouses. In˙zyniera Rolnicza 2008, 9, pp. 249–255. |
| 11 | Maslak K.. Thermal Energy Use in Greenhouses. Licentiate Thesis Swedish University of Agricultural Sciences, Alnarp 2015, pp.1-68 |
| 12 | Dimitropoulou, A.-M.N. Maroulis, V.Z.; Giannini, E.N. A Simple and Effective Model for Predicting the Thermal Energy Requirements of Greenhouses in Europe. Energies 2023, 16, 6788.https://doi.org/10.3390/en16196788 |
| 13 | Zabeltitz Ch. Integrated Greenhouse Systems for Mild Climates. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011. ISBN 978-3-642-14581-0 |
| 14 | Tunc M., Venart S., Sollows K.. Bivalent (hybrid) heat pumpoil heating systems for greenhouses. J Heat Recover Syst, 1985;5(6):483–91. |