The object of research, development or design (in Russian) : Наножидкостной теплоноситель для гибридных солнечных коллекторов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Гибридті күн коллекторларына арналған наносұйықтық жылу тасымалдағыш

Aim of work (in Russian) : Разработка эффективного наножидкостного теплоносителя на основе наночастиц TiO2 с наиболее оптимальными теплофизическими свойствами при стабилизации сурфактантами CTAB, SDBS и Tween 80 для повышения энергетической эффективности гибридных солнечных коллекторов

Aim of work (in Kazakh) : Гибридті күн коллекторларының энергия тиімділігін арттыру үшін CTAB, SDBS және Tween 80 беттік белсенді заттармен тұрақтандырылған кезде ең оңтайлы жылуфизикалық қасиеттері бар TiO2 нанобөлшектері негізінде тиімді наносұйықтық жылу тасымалдағыш әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Определение качественного состава наночастиц на сканирующем электронном микроскопе Jeol, определение средних размеров частиц и дзета-потенциала на оборудовании Malvern Zetasizer NanoZS 90, наблюдение за процессом оседания с помощью спектрофотометра AnalytikJena SPECORD 210 PLUS UV/Vis и BK-D590. Измерение теплопроводности с помощью анализаторов Thermtest THW-L2 и TEMPOS, определение вязкости с помощью капиллярного вискозиметра ВПЖ-4 и ротационного вискозиметра BOYN.

Методы исследования (на казахском) : Jeol сканерлеуші ​​электронды микроскоптың көмегімен нанобөлшектердің сапалық құрамын анықтау, Malvern Zetasizer NanoZS 90 жабдығын пайдаланып бөлшектердің орташа өлшемдерін және дзета потенциалын анықтау, AnalytikJena SPECORD 210 PLUS UV/Vis спектрофотометрін және BK-D590-ді қолдану арқылы шөгу процесін бақылау. Жылу өткізгіштікті Thermtest THW-L2 және TEMPOS анализаторлардың көмегімен өлшеу, тұтқырлықты ВПЖ-4 капиллярлық вискозиметрі және BOYN айналмалы вискозиметр көмегімен анықтау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Определена кинематическая вязкость гибридной наножидкости на основе TiO2/Al2O3 2 мас. %. Увеличение составяляет 30%. Увеличение теплопроводности данной гибридной наножидкости по сравнению с наножидкостью TiO2-вода составляет 37%. Определены числа Re для различных условий в зависимости от диаметра труб коллектора, скоростей течения и полученных в ходе экспериментальных данных значений кинематической вязкости наножидкости TiO2-бидистиллированная вода, гибридная наножидкость TiO2/Al2O3-бидистиллированная вода. В ходе проведенных исследований наиболее оптимальным сурфактантом в контексте обеспечения стабильности TiO2-наножидкости является CTAB в соотношении 1:0,5. Охлаждение солнечной панели положительно сказывается на энергетической эффективности панели. Снижение температуры поверхности панели соответственно для трех расходов жидкости выглядит следующим образом для температуры 63℃: для 0,03 кг/сек. 40 ℃, для 0,05 кг/сек. 52 ℃, для 0,1 кг/сек. 60 ℃. Как видно из данных вариаций массовых расходов воды оптимальным выглядит 0,03 кг/сек., позволяющий снизить температуру поверхности с 63 ℃ до 40 ℃ и обеспечивающий нормативную выработку электрической энергии на уровне 91 Вт (эффективность 20,61 %). При использования гибридных наножидкостей правильный подбор вторичного нанокомпонента позволяет оптимизировать теплопередачу и гидродинамические характеристики, что критично для повышения эффективности PVT-систем. В случае с TiO2 наилучшую эффективность показали TiO2-CuO/DDW системы.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : TiO2/Al2O3 2 салм.% негізіндегі гибридті наносұйықтықтың кинематикалық тұтқырлығы анықталды. Өсім 30% құрайды. TiO2-су наносұйықтығымен салыстырғанда бұл гибридті наносұйықтықтың жылу өткізгіштігінің артуы 37% құрайды. Re сандары коллекторлық құбырлардың диаметріне, ағын жылдамдығына және наносұйықтықты TiO2-бидистилденген судың және гибридті наносұйықтық TiO2/Al2O3-бидистилденген судың кинематикалық тұтқырлық мәндеріне байланысты эксперименталды деректерден алынған әртүрлі жағдайлар үшін анықталды. Зерттеулер барысында TiO2 наносұйықтықтың тұрақтылығын қамтамасыз ету контекстіндегі ең оңтайлы беттік белсенді зат 1:0,5 қатынасында CTAB болып табылады. Күн панелін салқындату панельдің энергия тиімділігіне оң әсер етеді. Сұйықтықтың үш шығыны үшін панель бетінің температурасының төмендеуі 63℃ температура үшін тиісінше келесідей болады: 0,03 кг/сек үшін 40℃, 0,05 кг/сек үшін 52℃, 0,1 кг/сек үшін 60℃. Судың массалық шығынының осы шамаларынан көрінетіндей, беттің температурасын 63 ℃-ден 40 ℃ дейін төмендетуге және 91 Вт (ПӘК 20,61%) деңгейінде электр энергиясын стандартты өндіруді қамтамасыз ететін 0,03 кг/сек шығыны оңтайлы болып көрінеді. Гибридті наносұйықтықтарды пайдалану кезінде екінші реттік нанокомпонентті дұрыс таңдау жылу беруді және гидродинамикалық сипаттамаларды оңтайландыруға мүмкіндік береді, бұл күн PVT жүйелерінің тиімділігін арттыру үшін өте маңызды. TiO2 жағдайында TiO2-CuO/DDW жүйелері ең жақсы тиімділікті көрсетті.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Улучшение теплофизических свойств теплоносителя за счет добавления наночастиц оксидов металлов повышает эффективность гибридного солнечного коллектора, повышается количество выработанной электрической и тепловой энергии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Металл оксидтерінің нанобөлшектерін қосу арқылы жылу тасымалдағыштың жылуфизикалық қасиеттерін жақсарту гибридті күн коллекторының тиімділігін арттырады және өндірілетін электр және жылу энергиясының мөлшерін арттырады.

Level of implementation (in Russian) : В настоящее время не внедрено в производство

Level of implementation (in Kazakh) : Қазіргі уақытта өндіріске енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Была показано повышение эффективности теплообмена при использовании гибридных наножидкостей в качестве теплоносителя

Efficiency (in Kazakh) : Гибридті наносұйықтықтарды жылу тасымалдағыш ретінде пайдалану кезінде жылу беру тиімділігінің артуы көрсетілді.

Field of application (in Russian) : Гибридные солнечные коллекторы

Field of application (in Kazakh) : Гибридті күн коллекторлары