JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–76_Issue-1_May-2025
20
20
TEMIR YO‘L STANSIYALARIDA ENERGIYA TEJASH VA
QAYTA TIKLANUVCHI ENERGIYA MANBALARIDAN
FOYDALANISHNING AHAMIYATI
Nazirxonov T.M.
1
, Xudoynazarov S.E.
2
, Kozimbekov K.K.
3
Annotatsiya:
Ishdan maqsad temir yo‘l stansiyalarida energiya samaradorligini
oshirish
va
qayta
tiklanuvchi
energiya
manbalaridan
foydalanishni
oshirish. Stansiyalarning yuqori energiya talabini qoplashda an’anaviy usullarning
ekologik va iqtisodiy muammolarini ko‘rib chiqib, energiya tejash texnologiyalari
(avtomatik yoritish, harakat sensorlari) va qayta tiklanuvchi manbalar (quyosh,
shamol, biomassa)ning roli katta va ularni tahlil qilish muhimdir. Shuningdek,
innovatsion yechim sifatida piezoelektrik texnologiyalar (qadamlar orqali energiya
ishlab chiqarish)ga alohida e’tibor berilgan. Piezoelektrik materiallarning turlari (PZT,
BaTiO₃, PVDF), ularning ishlash prinsiplari va temir yo‘l stansiyalarida qo‘llash
imkoniyatlari batafsil sharhlangan. Tadqiqot shuni ko‘rsatadiki, bu texnologiyalar
dastlabki xarajatlarni talab qilsa-da, uzoq muddatda energiya xarajatlarini kamaytirib,
ekologik barqarorlikni ta’minlaydi. Stansiyalarda energiyani samarali boshqarishning
iqtisodiy va atrof-muhitga oid afzalliklari ta’kidlangan. Maqola temir yo‘l
infratuzilmasini yashil texnologiyalar asosida modernizatsiya qilishga qaratilgan
amaliy yechimlar uchun asos bo‘la oladi.
Kalit soʻzlar:
energiya tejash, qayta tiklanuvchi energiya, piezoelektrik
texnologiya, temir yo‘l stansiyalari, ekologik barqarorlik, quyosh panellari.
Kirish
Temir yo‘l stansiyalari jamoat transportining muhim tugunlari bo‘lib, unda har
kuni millionlab yo‘lovchilar va yuklar oqimi mavjud. Ushbu stansiyalar ko‘pincha
katta energiya sarfini talab qiladigan joylar bo‘lib, yoritish, issiqlik, texnik xizmatlar
va boshqa ko‘plab tizimlar energiya manbalaridan foydalanadi. Shu bilan birga, temir
yo‘l transporti ekologik jihatdan qulay va samarali bo‘lishi kerak. Shuning uchun,
temir yo‘l stansiyalarida energiya tejash va qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan
foydalanish zarurati kundan-kun ortib bormoqda.
Energiya tejash temir yo‘l stansiyalarining ish faoliyatini yanada samarali qilishga
yordam beradi. Yoritish tizimlarini, ventilyatsiya va issiqlik tizimlarini
optimallashtirish orqali operatsion xarajatlarni kamaytirish mumkin. Masalan,
energiya tejashga qaratilgan chora-tadbirlar yordamida stansiyalar yillik energiya
xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Qayta tiklanuvchi energiya
manbalaridan (masalan, quyosh panellari yoki shamol turbinalari) foydalanish
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–76_Issue-1_May-2025
21
21
boshlang‘ich sarmoyani talab qilsa-da, uzoq muddatda bu tizimlar energiya
xarajatlarini kamaytiradi va sarmoya qaytishini ta'minlaydi.
Ko‘p hollarda temir yo‘l stansiyalarida energiya iste'moli samarasiz bo‘ladi,
chunki yoritish va boshqa tizimlar foydalanuvchi yo‘q bo‘lgan vaqtlarda ham ishlashda
davom etadi.
Energiya tejash texnologiyalarini
joriy etish, masalan,
harakat
sensorlari
yoki
yoritishning avtomatik boshqaruv tizimlari
, bu energiyaning
samarasiz sarfini kamaytiradi. Energiya tejash va qayta tiklanuvchi energiya
manbalaridan foydalanish nafaqat xarajatlarni kamaytiradi, balki ekologik
mas’uliyatni oshiradi. Bu esa temir yo‘l tizimining ijobiy imijini yaratadi, va
yo‘lovchilarni jalb qilishda yordam beradi [1-3].
Qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanishning ahamiyati
Temir yo‘l stansiyalarida qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanish
atrof-muhitga salbiy ta’sirni kamaytiradi. Masalan,
quyosh energiyasi, shamol
energiyasi
va
geotermal energiya
kabi manbalar atmosferaga zararli gazlar
chiqarishni kamaytiradi. Bu esa, o‘z navbatida, iqlim o‘zgarishi va global isishning
oldini olishga yordam beradi. Qayta tiklanuvchi energiya manbalari tabiiy resurslarni,
masalan, quyosh nuri yoki shamolni ishlatadi va bu resurslar cheksizdir. Bu manbalarni
ishlatish orqali tabiiy yoqilg‘ilarga bo‘lgan ehtiyojni kamaytirish va ularning
tarkibidagi zararlilardan xalos bo‘lish mumkin. Temir yo‘l stansiyalarida qayta
tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanish, energetika tizimidagi kutilmagan
inqirozlarni kamaytirishga yordam beradi. Shuningdek, mahalliy qayta tiklanuvchi
energiya manbalaridan foydalanish, import qilinadigan energiya manbalariga bo‘lgan
qaramlikni kamaytiradi [4-5].
Temir yo‘l stansiyalarida qayta tiklanuvchi energiya manbalarining
qo‘llanilishi
Temir yo‘l stansiyalarida quyosh panellari o‘rnatish orqali, kunduzgi yoritish va
boshqa kichik tizimlarni quvvatlantirish mumkin. Bu, ayniqsa, quyoshli iqlim
sharoitida samarali ishlaydi. Shamol turbinalari ham temir yo‘l stansiyalarida energiya
ishlab chiqarishda qo‘llanilishi mumkin. Bu tizimlar uzoq muddatda barqaror energiya
manbaini ta’minlaydi va shamol kuchli bo‘lgan hududlarda samarali ishlaydi.
Shuningdek temir yo‘l stansiyalarida biomassa orqali energiya ishlab chiqarish
imkoniyatlari ham mavjud. Biomassadan foydalanish, ayniqsa, qishloq joylarida, temir
yo‘l stansiyalariga yaqin hududlarda samarali bo‘lishi mumkin. Temir yo‘l
stansiyalarida odamlar harakati orqali energiya ishlab chiqarish ham mumkin.
Piezoelektrik tizimlar, odamlar yurganda, qadamlar orqali energiya ishlab chiqaradi va
uni elektrga aylantiradi. Bu energiya stansiyaning kichik energiya ehtiyojlarini
ta’minlashda ishlatilishi mumkin [6-7].
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–76_Issue-1_May-2025
22
22
Nazariy asoslar va texnologiya tahlili
Qadamlar orqali energiya ishlab chiqarish prinsipi "piezoelektrik effekti" ga
asoslanadi. Piezoelektrik materiallar, ya’ni bosim yoki harakat natijasida elektr
energiyasini ishlab chiqaradigan materiallar yordamida energiya hosil bo‘ladi. Bu
texnologiya asosan odamlarning harakatidan yoki boshqa mexanik bosimlardan elektr
energiyasini ishlab chiqarishga mo‘ljallangan. Piezoelektrik (yunoncha "piezein" —
"bosish" yoki "siqish" va "elektron" — "elektron" so‘zlaridan kelib chiqqan) deganda,
bosim yoki deformatsiya natijasida elektrik zaryad hosil bo‘lishi xususiyatiga ega
materiallar tushuniladi. Bunday materiallar mexanik kuch yoki pres ostida elektr toki
yoki kuchlanish ishlab chiqaradi. Agar piezoelektrik materialga mexanik kuch, ya’ni
bosim yoki deformatsiya qo‘llansa, materialning ichki elektr zaryadlarining
taqsimlanishi o‘zgaradi. Bu o‘zgarish materialning yuzasida elektr zaryadlarining
to‘planishiga olib keladi, natijada elektr toki yoki kuchlanish paydo bo‘ladi [8-9].
Piezoelektrik materiallarga misollar
Titratsiyalangan keramika (PZT - Lead Zirconate Titanate).
PZT yuqori
piezoelektrik samaradorlikka ega bo‘lib, mexanik energiyani elektr energiyasiga
samarali tarzda aylantiradi. Energiyani yig‘ish tizimlarida, masalan, yo‘lda yurgan
odamlarning qadamlaridan elektr ishlab chiqarish, harakatdan energiya olish tizimlari
va boshqa turli energiya qayta tiklanadigan qurilmalarda ishlatiladi.
BaTiO₃ (Barium Titanate).
BaTiO₃ - bu yuqori piezoelektrik xususiyatlarga ega
keramika material bo‘lib, energiya yig‘ish va sensorlar uchun ishlatiladi. Piezoelektrik
energiya yig‘ish tizimlarida va kichik elektr qurilmalarda qo‘llaniladi.
PVDF (Polyvinylidene Fluoride).
PVDF — yengil, elastik va yuqori
piezoelektrik xususiyatlarga ega polimer material. U energiya yig‘ish uchun qulay
material sifatida tanlanadi, chunki u katta deformatsiyalarni qabul qilib, yuqori
samaradorlikda elektr energiyasini ishlab chiqaradi. Harakatdan energiya olish
tizimlarida, masalan, odamlarning qadamlaridan yoki harakatlardan elektr energiyasi
olishda ishlatiladi.
Piezoelektrik effektning qo‘llanilishi
Piezoelektrik materiallar mexanik harakatni elektr signalga aylantiradigan
sensorlar sifatida ishlatiladi. Qadamlar orqali energiya ishlab chiqarish, shuningdek,
boshqa harakatlarni energiyaga aylantirish uchun piezoelektrik materiallar qo‘llaniladi.
a)
b)
c)
1-
rasm.
Piezoelektrik
qurulmaning tuzulishi.
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–76_Issue-1_May-2025
23
23
Kristall dielektriklarda qutblanish elektr maydon bo‘lmaganda ham deformatsiya
tufayli vujudga kelishi mumkin. Bu hodisa pezoelektrik effekt (pezoeffekt) deb ataladi.
Ko‘ndalang (1.a-rasm) va bo‘ylama (1.b-rasm) pezoeffektlar farq qilinadi.
Strelkalar kristallga ta’sir etuvchi kuchlarni ko‘rsatadi. Deformatsiya xarakteri
o‘zgarganda, masalan, siqilishdan cho‘zilishga o‘tishda hosil bo‘ladigan qutblanish
zaryadlarining ishorasi ham o‘zgaradi.
Pezoelektrik effekt elementar kristall yacheykalarning deformatsiyalanishi va
mexanik deformatsiyalarda panjarachalarning bir-biriga nisbatan siljishi bilan bog‘liq.
Uncha katta bo‘lmagan mexanik deformatsiyalarda qutblanish ularning kattaligiga
proporsional bo‘ladi. Pezoeffekt kvars, segnet tuzi va boshqa ba’zi kristallarda sodir
bo‘ladi.
Pezoeffektni namoyish qilish uchun sxemasi 1.c- rasmda tasvirlangan qurilmadan
foydalanish mumkin. Pezoelektrik xossalarga ega bo‘lgan K kristallga M metall
plastinkalar qo‘yilgan bo‘lib, ular N neon lampa orqali tutashtirilgan. Bu lampa uncha
katta bo‘lmagan tok kuchini iste’mol qiladi va ma’lum kuchlanishda yonadi, ya’ni
o‘ziga xos kuchlanish indikatori hisoblanadi [7-9].
Kristallga
urilganda
(deformatsiyalanganda)
uning
qirralarida,
metall
plastinkalarda ham kuchlanish paydo bo‘ladi va neon lampa yonib ketadi.
Ko‘rib chiqilgan to‘g‘ri pezoelektrik effekt bilan bir qatorda teskari pezoeffekt
ham kuzatiladi: kristallarga elektr maydon ta’sir ettirilganda kristallar
deformatsiyalanadi.
Ikkala pezoeffekt - to‘g‘ri va teskari pezoeffektlar mexanik kattalikni elektr
kattalikka yoki aksincha kattalikni mexanik kattalikka aylantirish zarur bo‘lgan
hollarda qo‘llaniladi.
Masalan, to‘g‘ri pezoeffektdan meditsinada - pulsni qayd qilish uchun
datchiklarda, texnikada - adapterlarda, mikrofonlarda va tebranishlarni o‘lchashda,
teskari pezoeffektdan esa mexanik tebranishlar va ultratovush chastotali to‘lqinlar hosil
qilishda foydalaniladi.
Qadamlar orqali energiya ishlab chiqarish jarayoni quyidagicha ishlaydi.
Qadamlar orqali energiya ishlab chiqarish jarayoni
piezoelektrik texnologiyalarga
asoslanadi, bu texnologiya odamlarning harakatidan yoki bosimdan elektr energiyasini
olish imkonini beradi. Odam qadam bosganda yoki harakat qilganda, yerga (yoki
energiya yig‘uvchi tizimga) mexanik bosim yoki kuch tushadi. Bu bosim, masalan,
yo‘ldagi maxsus qurilmalar (piezoelektrik sensorlar) orqali seziladi. Platformaning
tagiga piezoelektrik plastinkalar yoki datchiklar o‘rnatiladi. Har bir datchik qadam
bosilganda bosimni sezib, elektr toki hosil qiladi. Harakatdan yoki bosimdan olingan
mexanik energiya piezoelektrik materiallarga (masalan,
PZT, PVDF
, yoki
Kvarts)
tushadi. Bu materiallar bosim ostida deformatsiyalanadi va ichidagi zaryadlar
taqsimlanadi, natijada elektr toki yoki kuchlanish hosil bo‘ladi (2-rasm).
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–76_Issue-1_May-2025
24
24
2 – rasm. Qurulmaning temir yo‘l stansiyada joylashuvi
Piezoelektrik elementlardan hosil bo‘lgan elektr energiyasi to‘g‘ridan-to‘g‘ri
kichik tok shaklida bo‘ladi. Piezoelektrik materiallardan chiqadigan elektr toki
batareyalar
yoki
kondensatorlar
orqali yig‘iladi. Bu qurilmalar, hosil bo‘lgan elektr
energiyasini saqlash va keyinchalik foydalanish uchun kerak bo‘ladigan shaklda
saqlaydi.
Hosil bo‘lgan elektr energiyasi bir o‘zgaruvchan to‘kdan (AC) doimiy to‘kga
(DC) aylantiriladi. To‘plangan elektr energiyasi kichik elektr qurilmalari, masalan,
chiroqlar
,
sensorlar, yurish yo‘llaridagi signalizatsiya tizimlari
yoki
akustik
tizimlar
kabi qurilmalarni ishga tushirish uchun ishlatiladi. Misol uchun, har kuni
piyodalardan to‘planadigan energiya, ko‘cha chiroqlarini yoqish yoki ma’lum
sensorlarni ishlatish uchun yetarli bo‘lishi mumkin.
Harakat davomida ishlab chiqarilgan energiya cheklangan bo‘lishi mumkin,
ammo bu texnologiya, ayniqsa, doimiy va kichik energiya manbalari (masalan,
yo‘ldagi harakat yoki turli jismoniy harakatlardan) orqali uzoq muddatda samarali
ishlaydi.
Xulosa
Temir yo‘l stansiyalarida piezoelektrik tizimlar yoki mexanik energiya yig‘ish
texnologiyalari yuqori harakat intensivligi va odamlarning ko‘p o‘tayotgan joylarida
samarali ishlaydi. Tizim, har bir qadam orqali ishlab chiqariladigan energiyani yig‘ib,
stansiyaning yoritish, axborot tizimlari va reklama panellarini quvvatlantirishga
yordam beradi. Bu tizim energiya ishlab chiqarishning barqaror va ekologik toza
manbai sifatida katta potensialga ega. Dastlabki xarajatlar tizimni o‘rnatish va texnik
xizmat ko‘rsatish uchun ma’lum darajada katta bo‘lishi mumkin, ammo tizimni ishga
tushirishdan keyin, energiya tejash orqali uzoq muddatda iqtisodiy foyda keltiradi.
Energiyani qayta tiklash va samarali boshqarish orqali tizimning iqtisodiy
samaradorligi oshadi. Tizimni o‘rnatishda harakat intensivligi yuqori bo‘lgan joylar
(platformalar, yo‘laklar, kutish zallari)ga e’tibor qaratish zarur. Bunda odamlar
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–76_Issue-1_May-2025
25
25
ko‘proq qadam tashlaydigan joylarda piezoelektrik plitalar yoki mexanik tizimlar
o‘rnatish kerak. Temir yo‘l stansiyalaridan tashqari, metro, avtobus yoki tramvay
stansiyalarida ham piezoelektrik tizimlarni o‘rnatish orqali energiya ishlab chiqarishni
ta’minlash mumkin.
Adabiyotlar Ro‘yxati
1.
Y. & Chen, Y., 2010. Global perspective on hydrology, water balance, and water
resources management in arid basins. Hydrological Processes, 24(2): 129-135.
2.
Tiwari G.N., Mishra R.K. Advanced Renewable Energy Sources/ Indian Institute
of Technology Delhi, New Delhi, India, 2012, ISBN: 978-1-84973-380-9.
3.
Francesco Carrasco. Introduction to hydropower/ Published by: The English Press,
Prakashdeep Bldg, Ansari Road, Darya Ganj, New Delhi, India, 2012, ISBN
97893-81157-63-3.
4.
John Ellis. Pressure transients in water engineering/ University of Glasgow,
Thomas Telford Publishing Ltd, UK, 2008, ISBN: 978-0-7277-3592-8.
5.
Лесов А. Т, Назирхонов Т. М, Собиров Ж. С, & Тоштемиров Х. Ш. (2024).
Анализ По Улучшению Использования Возвращаемой Энергии В
Железнодорожном Транспорте. Miasto Przyszłości, 49, 708–712. Retrieved
from
https://miastoprzyszlosci.com.pl/index.php/mp/article/view/3971
6.
Гольденберг В. Возобновляемая энергия на железнодорожном транспорте.
Мир транспорта. 2017;15(1):64-74.
https://doi.org/10.30932/1992-3252-2017-
7.
М. М. Muxammadiev, Х.К. Тashmatov. Energiya yig’uvchi qurilmalar. Darslik. -
Toshkent: “Cho’lpon” , 2011.
8.
Мухаммадиев М.М. и Потоенко К.Д. Возобновляемые источники энергии.
Учебное пособие. – Ташкент: ТашГТУ, 2005.
9.
Клычев Ш.И., Мухаммадиев М.М., Авезов Р.Р., Нетрадиционные и
возобновляемые источники энергии. Т.: Изд-во «Фан ва технология», 2010 г.
192 стр.
Mualliflar haqida ma’lumot
Nazirxonov To‘lagan Mansurxon o‘g‘li - texnika fanlari nomzodi, Toshkent davlat
transport universiteti “Elektr harakat tarkib” kafedrasi dotsenti. E-mail:
Xudoynazarov Salimjon Elnazarovich – “Toshkent metropoliteni” DUK “Texnik
siyosat” xizmati yetakchi-mutaxassisi. E-mail: salim-9404@mail.ru
Kozimbekov Kamron Kozim o‘g‘li – Toshkent davlat transport universiteti
talabasi. E-mail: komronbek0405@gmail.com
