Umarovning Stirling dvigatel texnologiyasi bilan shug'ullanishi uning quyosh kontsentratori tadqiqotlari va avtonom elektr ishlab chiqarishning amaliy maqsadi o'rtasidagi muhim ko'prik edi. Stirling dvigatel — har qanday issiqlik manbasida ishlay oladigan tashqi yonish dvigatel — kontsentrlangan quyosh issiqlik energiyasini mexanik yoki elektr chiqishga aylantirish uchun ideal mexanizm sifatida ko'rildi.
Nima uchun Stirling dvigatellari?
Ichki yonish dvigatellaridan farqli o'laroq, Stirling dvigatellari tashqi issiqlik manbasida ishlaydi, bu ularni quyosh kontsentratorlari bilan tabiiy mos qiladi. Ularning quyosh ilovalari uchun afzalliklari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Yuqori nazariy samaradorlik Karno chegarasiga yaqinlashadi
- Yoqilg'i moslashuvchanligi — har qanday kontsentrlangan issiqlik manbai ishlaydi, shu jumladan quyosh
- Jim, toza ishlash yonish mahsulotlarisiz
- Uzoq xizmat muddati kam harakatlanuvchi qismlari bilan
- Issiqlik akkumulyatori bilan juftlash — uzluksiz chiqish uchun eritilgan tuz saqlash bilan birlashtirilishi mumkin
Bu davrda ham Sovet, ham Amerika tadqiqotchilari Stirling-quyosh juftligini o'rganayotgan edi. 1978-yildagi LBL kontekstida Philips kompaniyasining (Shvetsiya) eritilgan tuz «issiqlik akkumulyatori» bilan juftlangan avtomobil Stirling dvigatel nazariy mezon sifatida keltirilgan. Umarovning tadqiqoti ham xuddi shunday quyosh kontsentratorlarini Stirling dvigatellari bilan birlashtirish orqali barqaror elektr ishlab chiqarish tizimlarini yaratishni nazarda tutdi.
Tadqiqot xronologiyasi
Umarov 1972 va 1978-yillar orasida Stirling dvigatellarini optimallashtirish bo'yicha izchil maqolalar seriyasini nashr etdi, har biri oldingi ishga tayanib:
| Yil | Nashr | Yo'nalish |
|---|---|---|
| 1972 | «Issiqlik almashtirgich nosamaradorligining quyosh elektr stantsiyasi dinamik konverterining samaradorlik va quvvat xarakteristikalariga ta'siri» | Haqiqiy yo'qotishlarni miqdoriy aniqlash |
| 1972 | «Stirling dvigatellari uchun dinamik konverter va uni avtonom quyosh elektr stantsiyalarida qo'llash istiqbollari» | Tarmoqdan mustaqil quyosh ilovalari |
| 1973 | «Regenerator samaradorligining Stirling dvigatel dinamik energiya konverterining issiqlik samaradorligiga ta'siri» | Regeneratorni optimallashtirish |
| 1974 | «Quyosh elektr stantsiyalarida dinamik termokompression konverterdan foydalanish istiqbollari» | Ilg'or konversiya usullari |
| 1976 | «Stirling dvigatel uchun issiqlik almashtirgichlarni optimallashtirish usuli» | Issiqlik almashtirgich loyihalash metodologiyasi |
| 1976 | «Stirling dvigateli yordamida quyosh energiyasi qurilmasi uchun dinamik konverterning optimal parametrlarini termodinamik tahlili va tanlash» | Tizim darajasida optimallashtirish |
| 1977 | «Stirling dvigatelini eksperimental tekshirishning ba'zi natijalari» | Eksperimental tasdiqlash |
| 1978 | «Stirling dvigatel bilan energiya qurilmasi uchun nurlanish issiqligini chiqarish tizimini optimallashtirish va loyihalash» | Issiqlik boshqaruvi |
Asosiy texnik hissalar
Issiqlik almashtirgichlarni optimallashtirish
Umarovning 1976-yildagi metodologik maqolasi Stirling dvigatellarida — umumiy tizim samaradorligi uchun eng muhim komponentlar bo'lgan — issiqlik almashtirgichlarni optimallashtirishga tizimli yondashuvni belgiladi. Uning yondashuvi termodinamik ishlashni amaliy ishlab chiqarish cheklovlari bilan muvozanatlashtirdi.
Regenerator tahlili
Regenerator Stirling dvigatelining yuragi bo'lib, kengayish va siqish fazalari o'rtasida issiqlikni qayta ishlaydi. Umarovning 1973-yildagi tahlili regenerator samaradorligining umumiy issiqlik samaradorligiga qanday ta'sir qilishini miqdoriy aniqladi va amaliy optimallashtirish uchun zarur parametrik munosabatlarni loyiha muhandislariga taqdim etdi.
Nurlanish issiqligini chiqarish
1978-yildagi nurlanish issiqligini chiqarish haqidagi maqola muhim «sovuq tomon» muammosini hal qildi: issiq iqlim sharoitida chiqindi issiqlikni samarali ravishda qanday chiqarish kerak — bu yerda atrof-muhit havo harorati dvigatelni harakatga keltiradigan harorat farqini kamaytiradi. Bu ayniqsa Markaziy Osiyoning kontinental iqlimidagi quyosh ilovalari uchun dolzarb edi.
Zamonaviy tarelka-Stirling tizimlariga bog'liqlik
Umarovning tadqiqoti to'g'ridan-to'g'ri zamonaviy tarelka-Stirling quyosh energiyasi kontseptsiyasini bashorat qildi — bunda parabolik tarelka kontsentratori quyosh nurlarini fokus nuqtasidagi Stirling dvigateliga to'playdi. 2000 va 2010-yillarda ishlab chiqilgan SES SunCatcher va Infinia tarelka-Stirling qurilmalari kabi tizimlar Umarov 1970-yillarda optimallashtirgan bir xil fundamental printsiplarda ishlaydi. Uning avtonom quyosh elektr stantsiyalari bo'yicha ishi, aslida, taqsimlangan quyosh-mexanik elektr ishlab chiqarishning nazariy asosi edi.