1971-yilda Rabbimov, Umarov va Zaxidov «Geliotexnika» (Applied Solar Energy) jurnalida «Quyosh energiyasini qum-shag'al gruntda saqlash» nomli maqola nashr etdilar, bu butun bir energetika fani sohasining e'tirof etilgan boshlang'ich nuqtasiga aylandi. Bu ish tabiiy suv qatlamlari — suvni o'z ichiga oluvchi va o'tkazuvchi geologik shakllanishlar —dan issiqlik energiyasining uzoq muddatli, mavsumiy zaxiralari sifatida foydalanish kontseptsiyasini taqdim etdi.
Nomutanosiblik muammosi
Umarovning 1971-yildagi ishining markazida energetika olimlari «nomutanosiblik muammosi» deb ataydigan narsa turardi: energiya ishlab chiqarilishi va unga ehtiyoj o'rtasidagi fundamental farq. Quyosh energiyasi yozda, isitishga talab eng past bo'lganda eng yuqori cho'qqiga chiqadi. Muammo yozgi issiqlikni ushlab, qishda foydalanishdir.
Umarov inqilobiy yechim taklif qildi: qimmat sun'iy saqlash tanklari o'rniga, Yerning o'zidan foydalanish. Aniqrog'i, yer osti suv qatlamlarining g'ovak toshi va to'plangan suvidan tabiiy issiqlik akkumulyatori sifatida foydalanish. Uning «qurilmagan tanklar» kontseptsiyasi mavsumiy saqlashni amaliy jihatdan imkonsiz qilgan kapital xarajatlar to'sig'ini bartaraf qildi.
1971-yildagi asosiy doira
Rabbimov-Umarov-Zaxidov maqolasi quyidagilarning birinchi har tomonlama analitik yoritilishini ta'minladi:
- To'yingan g'ovak muhitda issiqlik uzatish — issiqlik energiyasining suvga to'lgan tog' jinslari orqali qanday harakatlanishini matematik modellashtirish
- Issiqlik fronti tarqalishi — issiq va sovuq suv o'rtasidagi chegaraning vaqt o'tishi bilan suv qatlamida qanday harakatlanishini bashorat qilish
- Qaytarish-saqlash nisbatlari — mavsumiy saqlashdan keyin saqlangan issiqlikning qancha qismini qaytarish mumkinligini miqdoriy aniqlash
- Iqtisodiy hayotiylik — tabiiy suv qatlamlarining sun'iy tizimlarga qaraganda arzonroq narxda issiqlik saqlashi mumkinligini ko'rsatish
- Institutsional va huquqiy doiralar — yer osti issiqlik resurslarini boshqarish bo'yicha tartibga solish masalalarini aniqlash
«Suv qatlamlarida issiq suv saqlash imkoniyatini o'rganish bo'yicha dastlabki tadqiqotlar 1971-yilda taklif qilingan. Dastlabki ishlar Rabbimov, Umarov va Zaxidov (1971) hamda Meyer va Todd (1973) tomonidan amalga oshirilgan. Bu dastlabki ishlar asosan tizim samaradorligining analitik va yarim analitik hisob-kitoblarini o'z ichiga olgan.»
— LBL Suv qatlamlarida issiqlik energiyasini saqlash seminari materiallari (LBL-8431) 📄, Berkli, 1978
Sovet Ittifoqining ikki yillik ustuvorligi
G'arb ilmiy jamoatchiligi taqqoslanadigan ishni 1973-yilgacha, Meyer va Todd o'z tadqiqotlarini nashr etguncha ishlab chiqmadi. 1978-yildagi Lorens Berkli laboratoriyasi seminari materiallari Umarovning 1971-yildagi ishini keyingi G'arb tadqiqotlari bilan birgalikda aniq keltirib, Sovuq urush davrida Sovet-G'arb ilmiy yaqinlashuvining noyob holatini tasdiqladi — bunda Sovet ishi birinchi bo'ldi.
Texnik parametrlar
Umarovning tadqiqoti bugungi kunda ham ATES muhandisligi uchun markaziy bo'lib qolgan fizik ta'sirlarni hisoblash uchun asos yaratdi:
| Tadqiqot komponenti | Strategik hissa |
|---|---|
| Analitik hisob-kitoblar | To'yingan g'ovak muhitda issiqlik uzatishning matematik fizikasini o'rnatdi, keyingi CCC raqamli modeli uchun tekshirish asosi bo'lib xizmat qildi |
| Iqtisodiy mulohazalar | Xarajat-foyda tahlilini issiqlik faniga integratsiya qildi, mavsumiy saqlash energiya xavfsizligiga erishish uchun tijorat jihatdan hayotiy bo'lishi kerakligini ta'kidladi |
| Institutsional omillar | Texnik muvaffaqiyat huquqiy doiralarga bog'liqligini aniqladi, suv qonunchilik tizimlari va Xavfsiz ichimlik suvi to'g'risidagi qonun bilan bog'liq 1978-yildagi tashvishlarni oldindan ko'rdi |
LBL tasdiqlashi va global ta'sir
Chin Fu Tsang raisligidagi Lorens Berkli milliy laboratoriyasidagi 1978-yildagi AQSh EV homiyligidagi Suv qatlamlarida issiqlik energiyasini saqlash seminarida Umarovning 1971-yildagi tadqiqoti soha uchun «boshlang'ich nuqta» sifatida keltirildi. LBL jamoasi Umarovning kontseptual doirasidan foydalanib, Integratsiyalangan chekli farqlar usuli asosida o'zlarining 3D «CCC» (Konduktiya, Konvektsiya va Zichlanish) raqamli modelini ishlab chiqdi.
Buning natijasida yuzaga kelgan qit'alararo ilmiy vorislik:
- 1971 — Umarov asosi: Suv qatlamlarida issiq suvni saqlash bo'yicha birinchi har tomonlama analitik tadqiqot
- 1973–1975 — G'arb sintezi: Meyer, Todd va Hausz Umarovning ishini G'arb iqtisodiy va institutsional o'zgaruvchilari bilan kengaytiradi
- 1976 — Raqamli modellashtirish: LBL jamoasi (Tsang, Lippmann va boshqalar) Umarovning doirasidan foydalanib 3D raqamli modellarni ishlab chiqadi
- 1978 — Global tasdiqlash: AQSh EV homiyligidagi seminar 1971-yildagi tadqiqotni zamonaviy STES texnologiyasining tarixiy salaflaydi sifatida rasman e'tirof etadi
Umarov doirasi tomonidan tasdiqlangan qo'llanmalar
Umarovning nazariy asosidan o'sib chiqqan amaliy qo'llanmalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Quyosh mavsumiy regeneratsiyasi — yozgi quyosh issiqligini qishgi xonalarni isitish uchun saqlash
- Yadro issiqligini saqlash — yadro reaktorlarining past haroratli chiqindilar issiqligini tuman isitish uchun saqlash
- Sanoat chiqindi issiqligini qaytarish — zavod tutun issiqligini keyingi foydalanish uchun ushlab qolish
- Aeroportni sovutish — saqlangan qishki sovuqdan foydalanib JFK xalqaro aeroportini konditsionerlash bo'yicha maqsadga muvofiqlik tadqiqoti
- Qishloq xo'jalik tuproqni isitish — yozgi issiqlikni qishgi issiqxona ilovalari uchun saqlash
Havola qilingan harbiy va texnik hisobotlar
Umarovning ishi AQSh harbiy va texnik hisobotlarida, jumladan ADA357675 📄 hujjatida keltirilgan bo'lib, unda u energiya texnologiyasi tadqiqotlarining asosiy figurasi sifatida tasniflangan. Bu mudofaa-soha hujjatlariga kiritilish Sovuq urush davrida issiqlik energiyasini saqlashga qo'yilgan strategik ahamiyatni aks ettiradi.
Zamonaviy dolzarblik
Bugungi kunda Niderlandiya, Shvetsiya, Germaniya va AQShda ishlaydigan ATES tizimlari o'zlarining nazariy asoslanganligini Umarov tomonidan birinchi marta belgilangan analitik chegaraviy shartlarga qarzdor. 80% dan oshiq qaytarish nisbatlarini bashorat qiluvchi zamonaviy raqamli modellar uning 1971-yildagi maqolasida bayon qilingan bir xil fundamental printsiplarga nisbatan tekshirilmoqda. Tezlashayotgan iqlim o'zgarishi davrida Umarovning yarim asrlik tushunchasi — oyoqlarimiz ostidagi yer sayyora miqyosidagi issiqlik akkumulyatori ekanligi — hech qachon bunday dolzarb bo'lmagan.