Как известно, в последнее время солнечная энергия рассматривается во многих странах мира в качестве дополнительного источника энергии, который может дать в ближайшей перспективе ощутимую экономию топливно-энергетических ресурсов и обеспечить частичную замену традиционных источников энергии для получения тепла.
Сегодня самой актуальной проблемой во всем мире и Узбекистане является энергосбережение и охрана окружающей среды. Это связана с переходом от традиционных источников энергии-нефти, природного газа, угля и урана, которые являются загрязнителями окружающей среды к нетрадиционным возобновляемым источникам энергии-энергии солнца, ветра, морей и океанов, геотермальной энергии и энергии от переработки биомассы, способствующие к уменьшению вредных выбросов в атмосферу и улучшению социально-бытовых условий населения.
Узбекистан располагает практически всеми видами выше перечисленных нетрадиционных источников энергии благодаря своему уникальному географическому расположению. В связи с этим одной из приоритетных задач поставленной перед правительством Республики считается постепенный переход к возобновляемым источникам энергии с целью экономии традиционных -энергетических ресурсов для будущего поколения. Говоря о техническом потенциале альтернативных источников энергии в Узбекистане которая составляет 180 млн. т.н. э. в год и в три раза превышает ее ежегодную потребность в энергоресурсах еще раз свидетельствует и показывает на какой путь мы должны становится чтобы обеспечить себя и окружающих неисчерпаемыми ресурсами от природы.
С этой целью Президентом Республики Узбекистан И. А. Каримов 1 марта 2013 года был подписан Указ «О мерах по дальнейшему развитию альтернативных источников энергии», который является историческим документом по пути дальнейшего существенного расширения масштабов практического применения альтернативных источников энергии в различных отраслях народного хозяйства [1].
Климатические и погодные условия юга Средней Азии позволяют использовать для обогрева теплиц солнечную энергию. Частично или полностью становится ненужным технический обогрев, что дает значительную экономию топлива, следовательно, себестоимость продукции уменьшается. По сравнению с другими районами средней полосы страны на юге нашего региона освещенность и солнечная радиация больше в 5–6 раз, число ясных и солнечных дней в 4–5 раз, а отопительный сезон в 3 раза меньше. Все это открывает широкие возможности для использования гелиотеплиц в нашем регионе. Многолетняя эксплуатация гелиотеплиц с аккумуляторами тепла в условиях Кашкадарьинский области показала, что годовая экономия составляет 300…400 т усл. топлива на 1 га полезной площади.
Системы гелиоустановок в первую очередь могут использоваться в условиях южных районов страны, которые характеризуются благоприятными для этой цели климатическими условиями, обилием солнечных дней и высокой интенсивностью солнечной радиации.
Методика расчета входящей радиации для солнечных установок, имеющих плоские поверхности, общеизвестна (1, 2, 3, 4) и достаточно точно выражает фактический радиационный режим установки.
При вычислении прошедшей солнечной радиации в теплицу принимают во внимание три вида элементов радиационного баланса:
. (1)
составляет малую величину за исключением отражения от снежного покрова, поэтому практически достаточно учитывать величины 
и 
. Первая слагаемая из формулы (1) определяется выражением:
, (2)
где
,
,
; (3)
, для поверхностей южной ориентации 
. Коэффициент в определяется произведением:
, (4)
где 
-коэффициент пропускания солнечной радиации стеклом (пленкой); 
-коэффициент пропускания солнечной радиации рамой; 
-коэффициент прохождения солнечной радиации сквозь загрязнения и пыль на стекле (пленке).
Коэффициент зависит от оптических свойств прозрачной защиты и угла 
. На рис. 1 представлен график зависимости коэффициента от угла для стекла [2], на рис. 2 –для пленки (6, 7). Коэффициент зависит от формы, размеров, переплета рам и определяется по следующей формуле:
Рис. 1. График зависимости коэффициента от угла для стекла: 1--пропускания; 2-поглощения; 3-отражения.
Рис. 2. График зависимости коэффициента от угла для пленки.
, (5)
где 
-площадь рамы; 
-площадь непрозрачной части рамы. Для расчетов принимаем 
.
Коэффициент зависит от степени загрязнения стекла (пленки), которая меняется в зависимости от времени года и условий эксплуатации. Его можно определить из следующего соотношения:
; (6)
где 
-коэффициент пропускания солнечной радиации запыленным стеклом (пленкой);
- коэффициент солнечной радиации чистым стеклом (пленкой).
Изменяется в пределах 0,9+0,96.
Для расчетов принимаем 
.
Рассеянная (диффузная) радиация изотропна и практически не зависит от угла падения .
Наиболее просто и достаточно точно рассеянная радиация определяется по следующей формуле:
, 
; (7)
где 
-коэффициент пропускания радиации стеклом (пленкой).
Для стекла принимается 
; для пленки — 
(однослойное покрытие); 
(двухслойное покрытие).
-коэффициент пропускания рассеянной радиации рамой. Его принимаем равным 
.
-коэффициент пропускания рассеянной радиации сквозь загрязнение на стекле (пленке). Принимается в пределах 0,8+0,92. для расчетов принимаем 
.
Для цилиндрических поверхностей
Методика расчета входящей радиации через цилиндрические поверхности в настоящее время достаточно хорошо разработана (6, 8). Приведем методику расчета, представленную в работе (6). Прямая радиация, падающая на элементарную полосу поверхности цилиндра, параллельную его оси, равна (рис. 3):
Рис. 3. Схема к расчету входящей радиации в гелиотеплицу с цилиндрической поверхностью.
. (8)
Прямая солнечная радиация, входящая через элементарную полосу, равна:
(9)
где
принимается в пределах 12°+17°.
Общая прямая солнечная радиация, поступающая за время солнечного сияния:
. (10)
Сумма рассеянной радиации, поступающей в теплицу:
, (11)
Общая солнечная энергия, поступающая в теплицу, равна
. (12)
Принятые обозначения:
-суммарная, прямая, рассеянная, отраженная прошедшие радиации;
-прямая на поверхность, перпендикулярную лучам, и рассеянная падающие радиации;
-угол падения солнечных лучей на поверхность;
-широта местности;
-склонение и высота Солнца;
-угол наклона прозрачной поверхности к горизонту;
-время, часовой угол Солнца;
-азимуты Солнца и поверхности;
-длина и радиус цилиндрической поверхности;
-угол наклона нормали цилиндрической поверхности к горизонту;
-элементарный угол цилиндрической поверхности.
Литература:
1. И. А. Каримов Указ «О мерах по дальнейшему развитию альтернативных источников энергии», газета “Народное слово” № 43(5717), 2013г 2–марта.
2. Якубов Ю. Н. и др. Расчет солнечной радиации, падающей на цилиндрическую поверхность // Гелиотехника. -1972 г. -№ 3.
3. Аллокулов П. Э., Хайриддинов Б. Э., Ким В. Д. Нетрадиционная теплоэнергетика. Ташкент 2009 г., 187 стр.
4. Даффи Дж. А., Бекман У. А. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии. — М. Мир, 1977.-420с.
5. Вардияшвили А. Б., Абдурахмонов А. А., Вардияшвили А. А. Ноанъанавий ва қайта тикланадиган энергия манбаларидан фойдаланишда энергия тежамкорлик. Ўқув қўлланма. Қарши “Насаф” нашриёти, — 2012 йил. 9,6 бос.т. (184 бет).
