Kalit so‘zlar
Iqtibos keltirish tartibi
Annotatsiya
Annotatsiya. Kirish. Kremniyli fotoelektr modulini fotoelementlar isitish rejimiga o‘tkazadigan teskari tokni o‘tkazish orqali qor qoplamidan tozalashning matematik modeli taqdim etilgan. Model kompozit qatlamlarning nostatsionar issiqlik balansi tenglamalarini qor qatlamining sirpanib tushishining mexanik shartlari bilan birlashtiradi. Birinchi marta kremniy qarshiligining haroratga chiziqli bog‘liqligi hamda erigan suv qatlami hosil bo‘lganda ishqalanish koeffitsiyentining 0,6 dan 0,005 gacha kamayishini tavsiflovchi pog‘onali o‘zgarish funksiyasi birgalikda hisobga olingan. Bio mezoni (Bi ≈ 0,052) asosida modul qalinligi bo‘ylab izotermik ekanligi isbotlangan. Nostatsionar differensial tenglamalar tizimining sonli yechimi dasturiy muhitda integrallash qadamini avtomatik tanlash va nochiziqli parametrlarni splayn-aproksimatsiyalash bilan Runge–Kutta–Felberg (RKF45) usuli yordamida amalga oshirildi. Sonli modellashtirish orqali 600 W quvvatda qor qatlamining 2, 5 va 10 sm qalinliklari uchun −5 dan −25 °C gacha bo‘lgan harorat oralig‘ida usulning samaradorlik chegaralari aniqlandi. Kremniy qarshiligining harorat koeffitsiyentini hisobga olmaslik isitish quvvatining 2–3% ga kamayishi sababli hisoblangan tozalash vaqtining 1,5–2,5% ga past baholanishiga olib kelishi aniqlandi. Jarayonning solishtirma energiya sarfi 0,020 dan 0,231 kVt·soat/m² gacha ekanligi aniqlandi hamda 10 sm qalinlikdagi qor qatlami uchun −25 °C da kritik ish rejimi (ts =50,9 min, Etotal= 0,463 kVt·soat) qayd etildi, bunda quvvat manbai quvvatini majburiy ravishda oshirish talab etiladi.
Materiallar va usullar. Tadqiqot obyekti Yer yuzasiga nisbatan Q burchak ostida o‘rnatilgan, yuzasi A ga teng bo‘lgan sanoat turidagi kremniyli fotoelektr moduldan (FEM) iborat. Modulning old yuzasida qalinligi hs va boshlang‘ich zichligi ρ₀ bo‘lgan quruq qorning bir tekis qatlami mavjud. Modulga tashqi o‘zgarmas elektr toki manbai ulanadi. Joul issiqlik ajralish quvvati P(T) fotoelektr modulning yarimo‘tkazgich tuzilmalarining ichki elektr qarshiligi haroratga bog‘liq holda o‘zgarishi bilan belgilanadigan ularning issiqlik holatining funksiyasi sifatida qaraladi.
Natijalar. 1- va 2-rasmlarda fotoelektr modulni (FEM) qor qoplamidan tozalash dinamikasining sonli tadqiqot natijalari keltirilgan. Bunda Joul qizdirishning nominal quvvati P₀=600 W doimiy holda saqlanib, tashqi havo harorati Ts −5 °C dan −25 °C gacha o‘zgartirilgan hamda qor qatlamining uchta xarakterli qalinligi - hs = 2, 5 va 10 sm uchun tadqiqot olib borilgan.
Xulosa. Ushbu ishda fotoelektr modul sirtidagi qor qoplamasining teskari tok orqali qizdirish usulida siljib ajralib chiqishining nostatsionar issiqlik balansi va mexanik shartlarining takomillashtirilgan matematik modeli ishlab chiqildi va verifikatsiya qilindi. Mavjud statik yondashuvlardan farqli ravishda, ishlab chiqilgan modelda o‘zgarmas tok manbai bilan ta’minlanganda kremniy yarimo‘tkazgich tuzilmalarining qarshiligining manfiy harorat koeffitsiyenti (TKK) bilan bog‘liq bo‘lgan issiqlik ajralish quvvati P(T) ning haroratga bog‘liqligi birinchi marta qat’iy ravishda hisobga olindi.
Adabiyotlar ro‘yxati
[1]. Granlund A., Lindh M., Vikberg T., Petersson A. M. Evaluation of snow removal methods for rooftop photovoltaics // 8th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion. -2022. - P. 1122-1128.
[2]. Weiss A., Weiss H. Photovoltaic Cell Electrical Heating System for Removing Snow on Panel Including Verification // International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA). - 2016. - P. 995-1000.
[3]. Rahmatmand A., Harrison S. J., Oosthuizen P. H. An experimental investigation of snow removal from photovoltaic solar panels by electrical heating // Solar Energy. - 2018. - Vol. 171. - P. 811-826.
[4]. Cai Y., Wang Z., Li J., Jiang X., Chen Y., Zhang X., Kan W. Research on the Electro-Thermal Characteristics of Photovoltaic Modules and Array MPPT Under Partial Shading and Complex Operating Conditions // Sustainability. - 2026. - Vol. 18. - Art. 7016.
[5]. Elakkad S., Hesham M., Bastawrous H. A., Makeen P. Design, Control, and Evaluation of a Photovoltaic Snow Removal Strategy Based on a Bidirectional DC-DC Converter for Photovoltaic–Electric Vehicle Application // Energies. - 2024. - Vol. 17. -Art. 6468.
[6]. Kılıç A., Kılıç H. N., Öncü S., Kıvrak S. Experimental implementation of reverse-current-based snow removal for high-voltage series-connected PV arrays using a grid-fed boost converter // ESTIJ. - 2026. - Vol. 76. - Art. 102314.
[7]. Forsyth G. E., Malcolm M. A., Moler C. B. Computer Methods for Mathematical Computations. - Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1977.
[8]. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача: учебник для вузов. - 4-е изд. - М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.
[9]. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. – М.: Наука, 1964. - 488 с.
[10]. Самарский А. А., Вабищевич П. Н. Вычислительная теплопередача. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 784 с.
Ushbu asar Creative Commons Attribution 4.0 Xalqaro Litsenziyasi asosida litsenziyalangan.
Mualliflik huquqi (c) 2026 Diskin, V.G., Yuldoshev, I. A., Shogochqorov, S. Q., Qurbanov, Y. M. (Muallif)