Лаборатория «Альтернативные источники энергии»

Проведены исследования по определению морфологических особенностей и количественного состава слоя, состоящего из частиц пыли или других частиц, (например, обусловленных осадками), скапливающегося на поверхности защитного стекла фотоэлектрического модуля в жаркий период года. Проведённые исследования позволили сделать вывод о том, что в случае неорганической природы происхождения пыли и загрязнений необходимо искать способы ухудшения адгезивных свойств для частиц с продольными размерами до 30 мкм, а в случае органической — предотвращение загрязнения затруднительно, но для очистки поверхности не требуется применение специальных моющих средств.
Проведён анализ видов потерь энергии в составных элементах фотоэлектрических систем (в подсистемах генерации электрической энергии, аккумулирования и потребления энергии). Проведённый анализ позволил выработать общую программу перспективных исследований лаборатории, целью выполнения которой является разработка конструкторских решений, повышающих эффективности преобразования, аккумулирования и использования энергии в каждом ключевом элементе фотоэлектрических систем.
Разработана методика определения степени черноты (коэффициента излучения) фотоэлектрических модулей. Предложенная методика позволяет определить значения коэффициентов излучения кремниевых кристаллических фотоэлектрических модулей необходимая для измерения и численного моделирования потерь, связанных с нагревом в подсистеме генерации электрической энергии фотоэлектрических систем.
Разработана методика определения времени нагрева фотоэлектрических модулей в зависимости от метеофакторов окружающей среды. Данная методика позволяет определить объёмы потерь энергии, генерируемой фотоэлектрическими модулями, влияющие на общий объём выработки энергии фотоэлектрическими станциями в начале и конце светлого времени суток в любое время года.
Разработана автономная фотоэлектрическая система уличного освещения с защитой от перегрева аккумуляторной батареи в жаркий период года. В конструкции данной фотоэлектрической системы предусмотрено охлаждение аккумуляторной батареи, которое позволяет увеличить её эксплуатационный ресурс в сравнении с системой, в которой охлаждение батареи не применяется.
Разработана серия устройств непрерывного измерения температуры, в которых применены цифровые датчики температуры с рабочим диапазоном в интервале от −55 °C до +125 °C. Особенностью данных устройств является возможность автоматического сохранения измеряемых значений температуры с фиксацией времени измерений в виде файла на карту памяти формата microSD, что позволяет накапливать данные непрерывно с фиксированными интервалами и без участия оператора.
Разработана портативная фотоэлектрическая установка для питания маломощных мобильных устройств. Данная установка позволяет автономно заряжать и питать нагрузку малой мощности в местах, удалённых от сетей централизованного электроснабжения.
Разработано устройство термостатического контроля с возможностью регистрации значений регулируемой температуры. В данном приборе совмещена возможность поддержания температуры в заданном интервале с возможностью записи значений измеряемых температур в энергонезависимую память.
Разработана автономная фотоэлектрическая система уличного освещения с универсальным устройством заряда устройств портативной электроники. Данная установка позволяет, помимо своей основной функции, заряжать аккумуляторы мобильных устройств с питанием от разъёма форм-фактора USB типа A.
Разработана конструкция ветроэнергетической установки малой мощности. Данная установка предназначена для автономного питания системы видеонаблюдения и демонстрации возможности использования ветроэнергетических ресурсов в городских условиях.
Разработан аппаратно-программный комплекс, предназначенный для измерения температуры посредством термодатчиков аналогового типа. Данный комплекс позволяет проводить сравнительные испытания термодатчиков аналогового типа на базе одной аппаратно-программной платформы.
Разработана конструкция комбинированного фототеплопреобразователя нового типа и установки на его основе, предназначенной для одновременной генерации электрической и низкопотенциальной тепловой энергии двух видов: в виде нагретой воды и в виде нагретого воздуха. Данная установка позволяет частично решить проблему утилизации тепла, возникающего в результате нагрева солнечным излучением фотоэлектрического модуля.
Разработана беспроводная метеостанция для непрерывного мониторинга метеопараметров окружающей среды. Данная установка предназначена для сбора данных об условиях проведения испытаний энергоустановок, работающих на возобновляемых источниках энергии, которые необходимы для оценки эффективности их работы в реальных условиях.
Разработано и изготовлено зарядное устройство для фотоэлектрических модулей средней мощности (до 150 Вт). Зарядное устройство с питанием от фотоэлектрических модулей предназначено для зарядки аккумуляторных батарей свинцово-кислотного типа с номинальным напряжением 12 В, а также для питания нагрузки постоянного тока.
Разработана новая конструкция инвертора напряжения средней мощности для автономных энергоустановок, работающих на возобновляемых источниках энергии. Данное устройство позволяет преобразовывать напряжение постоянного тока (12 В) в напряжение переменного тока (220 В) промышленной частоты (50 Гц) для автономного питания бытовых электроприборов.
Разработана фотоэлектрическая установка с системой слежения за Солнцем. Данная установка позволяет увеличить объём выработки электроэнергии по сравнению с фотоэлектрическими энергоустановками с неподвижными фотоэлектрическими модулями.

1. Utamuradova Sh.B., Muminov R.A., Diskin V.G., Tukfatullin O.F., Djumamuratov K.A. Fotoelektrik modulning isitish vaqtini hisoblash dasturi // O‘zbekiston Respublikasi Adliya vazirligining kompyuter dasturini rasmiy ro‘yxatdan o‘tkazganligi to‘g‘risidagi 11.04.2023 yildagi №DGU 24839-sonli guvohnoma.
2. Utamuradova Sh.B., Muminov R.A., Diskin V.G., Tukfatullin O.F. // V.V. Yudinning approksimatsiyasi yordamida qattiq jismdagi ionlarning proyektiv diapazonini hisoblashdasturi // O‘zbekiston Respublikasi Adliya vazirligining kompyuter dasturini rasmiy ro‘yxatdan o‘tkazganligi to‘g‘risidagi 17.03.2022 yildagi № DGU 15518-sonli guvohnoma.
3. Тукфатуллин О.Ф. Установка и техническое обслуживание фотоэлектрических систем. Методическое пособие для учащихся Моноцентров по оказанию услуг незанятому населению при Министерстве занятости и сокращения бедности Республики Узбекистан, Ташкент, 2023, 100 с.
4. Klychev Sh.I., Bakhramov S.A., Mukhammadiyev M.M., Kharchenko V.V., Panchenko V.A., Kadyrgulov D.E., Tukfatullin O.F., Kulonov J. Free Deposition of Dust on Inclined Solar Batteries // Applied Solar Energy, 2021, V. 57, No. 5, pp. 403–408.
5. Утамурадова Ш.Б., Муминов Р.А., Дыскин В.Г., Тукфатуллин О.Ф., Джумамуратов К.А. Измерение степени черноты фотоэлектрического модуля // Гелиотехника, 2023, Т. 59, № 1, сс. 82–85.
6. Муминов Р.А., Дыскин В.Г., Тукфатуллин О.Ф., Бутунбаев Б.Н., Джумамуратов К.А. К вопросу применения гидрофобных плёнок для пассивной очистки фронтальной поверхности фотоэлектрических модулей // Scientific Bulletin: Physical and Mathematical Research, 2023, Т. 5, № 1, сс. 42–46.
7. Муминов Р.А., Утамурадова Ш.Б., Дыскин В.Г., Тукфатуллин О.Ф., Джумамуратов К.А., Даминов С.А. Оценка времени нагрева фотоэлектрического модуля // Научно–технический журнал ФерПИ, 2023, Т. 27, № 2, сс. 14–17.
8. Утамурадова Ш.Б., Муминов Р.А., Дыскин В.Г., Тукфатуллин О.Ф. Программа для расчёта проективного пробега и страгглинга ионов в твёрдом теле с использованием аппроксимации В.В. Юдина // Computational nanotechnology, 2022, Т. 9, № 4, сс. 87–88.
9. Тукфатуллин О.Ф., Муминов Р.А., Рахматуллаев И.А., Гусев А.Л., Турсункулов О.М., Турсунов М.Н., Рахматуллаев М.Р., Джумамуратов К.А. Морфологические особенности и элементный состав пылевого загрязнения фотоэлектрического модуля // Альтернативная энергетика и экология, 2021, № 01–03 (359–361), сс. 10–20.
10. Тукфатуллин О.Ф., Муминов Р.А., Джумамуратов К.А. Критерии отбора силовых транзисторов преобразователя постоянного тока в постоянный инвертора напряжения автономной фотоэлектрической системы // Физика полупроводников и микроэлектроника, 2021, Т. 3, В. 1, сс. 63–68.
11. Тукфатуллин О.Ф., Муминов Р.А., Рахматуллаев И.А., Джумамуратов К.А., Абдуллаев И.И. Определение параметров контроллера заряда портативной фотоэлектрической системы питания маломощных потребителей электрической энергии // Гелиотехника, 2021, Т. 56, № 5–6, сс. 401–411.
12. Тукфатуллин О.Ф., Утамурадова Ш.Б., Комолов И.М., Кононеров В.П. Расчёт годовой производительности фотоэлектрической станции НИИ физики полупроводников и микроэлектроники // Материалы Международной научной конференции «Новые материалы и гелиотехнологии», Паркент, Узбекистан, 15–16 мая 2023 г., сс. 30–31.
13. Муминов Р.А., Дыскин В.Г., Тукфатуллин О.Ф., Джумамуратов К.А. Возможность применения метода тепловизионного контроля температуры для оценки степени нагрева материалов, используемых в фотоэнергетике // Сборник тезисов X Международной научной конференции «Актуальные проблемы физики твёрдого тела» (APSSP-2023), Минск, Беларусь, 22–26 мая 2023 г., с. 409.
14. Бутунбаев Б.Н., Тукфатуллин О.Ф., Дыскин В.Г., Бибитов Ш.О. Мониторинг загрязнённости воздуха пылью в городе Ташкент // Материалы II Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики полупроводников, микро- и наноэлектроники», Ташкент, Узбекистан, 27–28 октября 2023 г., сс. 275–277.
15. Утамурадова Ш.Б., Муминов Р.А., Тукфатуллин О.Ф., Джумамуратов К.А., Азимходжаев К.Х. Устройство мониторинга электрических параметров узлов фотоэлектрической системы // Сборник материалов I Международной научной конференции «Научные основы использования информационных технологий нового уровня и современные проблемы автоматизации», Ташкент, Узбекистан, 25–26 апреля 2022 г., сс. 360–363.

Основные научные разработки

Метеостанция для непрерывного мониторинга метеопараметров окружающей среды (вид спереди)

Комбинированный фототеплопреобразователь

Комбинированный фототеплопреобразователь предназначен для преобразования солнечной энергии в электрическую и низкопотенциальную тепловую энергию двух видов: в виде нагретой воды и в виде нагретого воздуха.

Метеостанция предназначена для сбора данных об условиях проведения испытаний энергоустановок, работающих на возобновляемых источниках энергии, которые необходимы для оценки эффективности их работы в реальных условиях эксплуатации..