सौर ऊष्मीय एकीकरण: सौर जल तापन प्रणालियों में उच्च-तापमान भंडारण के खिलाफ थर्मोस्टैटिक वाल्वों की सुरक्षा

सौर तापीय कलेक्टर आमतौर पर ऐसे जल तापमान उत्पन्न करते हैं जो किसी मानक घरेलू वाल्व को नष्ट कर देंगे। स्पष्ट ग्रीष्मकालीन दिन में, एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया सौर तापीय एरे भंडारण टैंक के तापमान को ८५ °से. से अधिक कर सकता है — और स्टैग्नेशन की स्थिति में, कलेक्टर स्वयं २०० °से. तक पहुँच सकता है।
एमईपी इंजीनियर और स्थापना कर्मी के लिए, इसका अर्थ है कि सौर भंडारण टैंक के नीचे का प्रत्येक वाल्व उन तापमानों और तापीय झटकों के लिए निर्दिष्ट किया जाना चाहिए जिनके लिए पारंपरिक प्लंबिंग घटकों को कभी डिज़ाइन नहीं किया गया था।

सौर तापीय का तापमान वास्तविकता

वाल्व विशिष्टताओं पर चर्चा करने से पहले, वास्तविक संचालन स्थितियों को स्थापित करते हैं:

वाल्व के लिए सबसे खतरनाक परिदृश्य: सिस्टम ग्रीष्म ऋतु में 95 °से पर स्थिरावस्था में था, और अचानक कोई नल खोलने पर ठंडा मुख्य जल सर्किट में प्रवेश कर गया। तापीय झटका — एक सेकंड से भी कम समय में 75 °से का तापमान परिवर्तन — सिरेमिक डिस्क को फटा सकता है, प्लास्टिक आंतरिक भागों को विकृत कर सकता है, और मानक EPDM सील को स्थायी रूप से विकृत कर सकता है।

सोलर थर्मल सर्किट में वाल्व

एक सोलर वॉटर हीटिंग प्रणाली को तीन अलग-अलग स्थानों पर वाल्वों की आवश्यकता होती है, जिनमें प्रत्येक की ऊष्मीय आवश्यकताएँ भिन्न होती हैं:

1. कलेक्टर लूप वाल्व

ये प्रणाली में सबसे अधिक ऊष्मीय तनाव के अधीन वाल्व हैं। कलेक्टर लूप ऊष्मा-स्थानांतरण द्रव (आमतौर पर ग्लाइकॉल-जल मिश्रण) को छत पर लगे कलेक्टरों और भंडारण टैंक के हीट एक्सचेंजर के बीच परिवहन करता है। इस लूप में स्थित वाल्व — अलगाव वाल्व, चेक वाल्व और वायु निकास वाल्व — को निम्नलिखित के सामने सहन करने की क्षमता होनी चाहिए:
• तापमान सीमा: –30 °C से 200 °C (स्टैग्नेशन सर्वाइवल के लिए)
• द्रव: प्रोपिलीन ग्लाइकॉल/जल मिश्रण, जो सील्स पर जल की तुलना में अधिक क्षरणकारी है
• दबाव: पंप डिस्चार्ज दबाव और कलेक्टर की ऊँचाई से उत्पन्न स्थैतिक शीर्ष
कलेक्टर लूप के अलगाव के लिए, पूर्ण-व्यास बॉल वाल्वों को निर्दिष्ट करें जिनमें पीटीएफई सीटें और ग्रेफाइट स्टेम पैकिंग हो। मानक पीतल के बॉल वाल्वों को पीटीएफई सीटों के साथ लगभग १८० °से तक के लिए रेट किया गया है, जो सामान्य संचालन को तो कवर करता है, लेकिन चरम स्थिरता को नहीं। उच्च सूर्य-प्रकाश वाले क्षेत्रों (मध्य पूर्व, दक्षिणी यूरोप, ऑस्ट्रेलिया) में स्थापना के लिए कलेक्टर लूप के लिए स्टेनलेस स्टील ३१६ के वाल्वों पर विचार करें।

२. भंडारण टैंक वाल्व (तापमान राहत)

प्रत्येक सौर भंडारण टैंक के लिए एक तापमान और दबाव राहत (टी एंड पी) वाल्व की आवश्यकता होती है, जो टैंक की अधिकतम संचालन शर्तों के लिए रेट किया गया हो। ईएन १२८९७ आवश्यकता है:
• तापमान राहत सेटबिंदु: ९५–९९ °से (वायुमंडलीय दबाव पर उबलने के बिंदु से नीचे)
• निर्वहन क्षमता: सौर ऐरे से अधिकतम ऊर्जा इनपुट के अनुरूप
• निर्वहन पाइप: धातु का, जिसमें एक सुरक्षित और दृश्यमान निर्वहन बिंदु तक निरंतर ढलान हो
एक टी एंड पी वाल्व जो 85 °से में रिसता है, गलत तरीके से निर्दिष्ट किया गया है। रिलीफ बिंदु को सबसे अधिक सामान्य संचालन तापमान (आमतौर पर ग्रीष्म ऋतु में स्थिरता के दौरान 85 °से) से ऊपर, लेकिन उबलने के तापमान से नीचे होना चाहिए। सौर तापीय के लिए 95 °से का सेटपॉइंट ±3 °से की सहनशीलता बैंड के साथ मानक है।

3. वितरण-पक्ष के ताप-नियंत्रित मिश्रण वाल्व (टीएमवी)

यहाँ इंजीनियरिंग रोचक हो जाती है। सौर तापीय प्रणाली के गर्म पानी वितरण पक्ष पर एक टीएमवी के दो कार्य होते हैं:
1. उच्च-तापमान भंडारित जल (65–95 °से) को सुरक्षित वितरण तापमान (38–46 °से) तक मिश्रित करना
2. एक मानक टीएमवी कार्ट्रिज को क्षतिग्रस्त करने वाले लगातार उच्च इनलेट तापमान से स्वयं की रक्षा करना

सौर तापीय कार्य के लिए टीएमवी का निर्दिष्टीकरण

एक मानक टीएमवी2 वाल्व को 85 °से तक के निरंतर गर्म पानी इनलेट तापमान के लिए परीक्षण किया जाता है। एक सौर-आवेशित भंडारण टैंक में, ग्रीष्म ऋतु के दौरान घंटों तक टीएमवी का गर्म इनलेट 90–95 °से तक देख सकता है। ऐसी स्थिति के लिए अनुमति प्राप्त नहीं वाले वाल्व का निर्दिष्टीकरण निम्नलिखित का कारण बनता है:
• तापीय तत्व की क्लांति: मोम से भरी थर्मोस्टैटिक कैप्सूल की प्रतिक्रिया क्षमता उसके डिज़ाइन अधिकतम से ऊपर लंबे समय तक निर्यात के बाद कम हो जाती है
• सील का क्षरण: ईपीडीएम ओ-रिंग्स और डायाफ्राम्स कठोर हो जाते हैं और दरारें पड़ जाती हैं
• स्प्रिंग का ढीलापन: गर्म पोर्ट को बंद करने वाली रिटर्न स्प्रिंग का तनाव कम हो जाता है, जिससे तापमान में विचलन होता है
सोलर-ड्यूटी टीएमवी के लिए विशिष्टता चेकलिस्ट:

शिनडॉनग टीएमवी2- और टीएमवी3-प्रमाणित थर्मोस्टैटिक मिक्सिंग वाल्व निर्मित करता है, जिनमें सौर ऊष्मीय अनुप्रयोगों के लिए उच्च-तापमान अनुमति वाले कार्ट्रिज होते हैं। हमारी इंजीनियरिंग टीम सौर उपयोग के विशिष्टता अनुसार तापमान अवक्रमण वक्र और सामग्री प्रमाणपत्र प्रदान कर सकती है, जो नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं के लिए तकनीकी प्रस्तुति पैकेज के साथ एमईपी परामर्शदाताओं का समर्थन करती है।

पूर्व-शीतलन रणनीति

ऐसी प्रणालियों के लिए जहाँ भंडारण टैंक के तापमान निरंतर टीएमवी की निरंतर अनुमति से अधिक होते हैं, सबसे मज़बूत समाधान भंडारण टैंक और टीएमवी के बीच एक पूर्व-शीतलन हीट एक्सचेंजर है। ठंडे पानी की आपूर्ति पर एक छोटा प्लेट हीट एक्सचेंजर गर्म पानी को टीएमवी के प्रवेश द्वार तक पहुँचने से पहले शीतलित करता है:
• लगभग १५ °से. के ठंडे मुख्य जल को प्लेट एक्सचेंजर की एक ओर से गुज़ारा जाता है
• सौर टैंक से ९० °से. का गर्म जल दूसरी ओर से गुज़ारा जाता है
• टीएमवी के गर्म प्रवेश बिंदु पर लगभग ७० °से. के पूर्व-शीतलित तापमान पर जल प्राप्त होता है
• पूर्व-शीतलन के लिए उपयोग किया गया ठंडा जल अब लगभग ३५ °से. तक पूर्व-उष्मित हो जाता है, जिससे टीएमवी के मिश्रण कार्य में कमी आती है
यह व्यवस्था टीएमवी के सेवा जीवन को काफी लंबा करती है, टीएमवी द्वारा संभाले जाने वाले मिश्रण सीमा को संकुचित करके जल-दहन के जोखिम को कम करती है, और ठंडी आपूर्ति में अपशिष्ट ऊष्मा को पुनः प्राप्त करती है — एक छोटा ऊर्जा लाभ।

सौर तापीय प्रणाली का आवासीकरण

सौर तापीय प्रणाली के आवासीकरण के लिए सामान्य प्रणाली के समान टीएमवी परीक्षण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है (बीएस ७९४९ आवासीकरण पर हमारे सहयोगी लेख को देखें), इसके साथ ही निम्नलिखित अतिरिक्त चरण भी शामिल हैं:
1. अधिकतम भंडारण तापमान पर परीक्षण करें: बैकअप हीटर (यदि लगाया गया हो) को चालू करके भंडारण टैंक को उसके अधिकतम डिज़ाइन तापमान तक ले जाएँ, फिर पूर्ण टीएमवी आवासीकरण क्रम को कार्यान्वित करें। एक टीएमवी जो ६५ °से. पर पास होता है, वह ८५ °से. पर विफल हो सकता है।
2. टी एंड पी निर्वहन की पुष्टि करें: टी एंड पी वाल्व परीक्षण लीवर को स्वतः ही उठाएँ और मुक्त निर्वहन की पुष्टि करें। इसे सिस्टम के ठंडा होने पर करें — कभी भी गर्म, दबाव वाले टैंक पर टी एंड पी वाल्व को उठाने का प्रयास न करें।
3. स्थिरता अनुकरण: ग्रीष्मकालीन स्थापना के दौरान, कलेक्टर लूप पंप को अलग करें और 30 मिनट के लिए कलेक्टर और टैंक के तापमान की निगरानी करें। सत्यापित करें कि सिस्टम के अधिक-तापमान सुरक्षा नियंत्रण किसी भी वाल्व के अपने नामांकित तापमान को पार करने से पहले सक्रिय हो जाते हैं।
4. सौर-विशिष्ट पठनों का दस्तावेज़ीकरण: मानक टीएमवी स्थापना डेटा के अतिरिक्त, सौर कलेक्टर स्थिरता तापमान, भंडारण टैंक अधिकतम तापमान, ग्लाइकॉल सांद्रता, और टी एंड पी वाल्व की रेटिंग और सेटपॉइंट को रिकॉर्ड करें।

दीर्घकालिक निर्माण

सौर तापीय एक 25-वर्ष का निवेश है। छत पर लगे कलेक्टर उतने समय तक चल सकते हैं, जब तक कि उनकी न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता हो, लेकिन प्लांट रूम में लगे वाल्वों को कम से कम एक बार बदला जाएगा — जब तक कि उन्हें पहले दिन से ही सही तरीके से चुना नहीं गया हो। एक मानक टीएमवी से उच्च-तापमान सौर-दर्ज़ किए गए टीएमवी में अपग्रेड करने की सीमांत लागत, कार्ट्रिज प्रतिस्थापन, कॉल-आउट श्रम और प्रणाली के जीवनकाल में किरायेदारों की असुविधा की लागत की तुलना में नगण्य है।

झेजियांग जिंडोंग सैनिटरी वेयर कंपनी लिमिटेड 1999 से विश्व स्तरीय प्लंबिंग उद्योग के लिए वाल्व निर्मित कर रही है। 65+ पेटेंट्स, WRAS/CE/ACS/NSF प्रमाणन और मासिक उत्पादन क्षमता 200,000 सेट से अधिक के साथ, हम थर्मोस्टैटिक मिक्सिंग वाल्व, तापमान राहत वाल्व और अलगाव वाल्व आपूर्ति करते हैं, जो नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों की तापीय आवश्यकताओं के लिए अभियांत्रिकी रूप से डिज़ाइन किए गए हैं। हमारी तकनीकी टीम MEP विशिष्टकर्ताओं को सामग्री प्रमाणपत्र, तापमान रेटिंग दस्तावेज़ और परियोजना-विशिष्ट वाल्व अनुसूचियों के साथ सहायता प्रदान करती है।
सोलर थर्मल एकीकरण कोई विशिष्ट क्षेत्र नहीं है — यह वाणिज्यिक प्लंबिंग के लिए आगे बढ़ने की दिशा है। उन वाल्वों का चयन करना जो ऊष्मा के प्रति उपयुक्त हों, एक शामिल इंजीनियरिंग निर्णय है जो दशकों तक प्रणाली की रक्षा करता है।

वाल्व विनिर्देशन और उच्च-तापमान अनुप्रयोग समर्थन के लिए, ज़िनडॉन्ग से संपर्क करें [ www.cn-xindong.com ](https://www.cn-xindong.com).