自適應太陽能平板集熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能低溫熱利用領域，具體涉及一種自適應太陽能平板集熱器。
【背景技術】
[0002]目前市售的太陽能平板集熱器大多不具有自我主動的抗凍能力，在冬季結冰前必須提前采取熱水回灌保溫、低位放水排空或壓縮空氣強行吹空等方法來被動防凍。而影響太陽能平板集熱器環境適應性的主要因素是其流道結構和組成材料，目前太陽能平板集熱器的流道主要為3種管式結構:豎柵型(形似III字型)、橫柵型(形似三字型)、蛇型(形似S字型)。前兩種流道形式是典型的多路等程并行通道，由銅質的集管和排管垂直焊接而成，其力學結構復雜，工藝焊接口較多，所耗材料也較多，導致其生產成本高、難度大，還難以適應急冷急熱等工況，更難以適應抗凍結冰等極端工況和氣候環境。蛇型流道則屬于一種單通道，其流程過長彎道過多，導致它運行阻力較大，系統能動性差，難以適應自然循環的太陽能陽臺熱水器系統的運行，也不能適應抗凍結冰等氣候環境要求。為克服這些缺陷，特對自適應太陽能平板集熱器進行了研發。

【發明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種自適應太陽能平板集熱器，它能自動適應急冷急熱等工況時所產生的復雜應力，使其具有凍而不裂、自我主動的抗凍和應急能力。
[0004]本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是:它包括邊框和板芯，板芯主要由集管和排管連接而成，集管由柔性材料制成，排管由金屬材料制成，集管延伸出集管插嘴，排管插進集管插嘴內與之密封配合并與集管連通。由于應用柔性材料來制造集管等非吸熱性的流道結構，利用柔性集管良好的塑性和彈性來容納水凍結時的膨脹體積和張力，以及自動適應急冷急熱等工況時所產生的復雜應力，從而實現太陽能平板集熱器具有凍而不裂、自我主動的抗凍和應急能力。
[0005]進一步地，同一排的排管由兩段組成，兩段排管通過由柔性材料制成的中續管串接連通。由于集熱器內的水受凍結冰時，排管因導熱系數高，并處在玻璃蓋板下大面積無保溫材料保護的位置上，排管受凍最早最快，而且排管兩端受集管等熱庫的影響和誘導，因此，板芯內的水受凍結冰的順序是從排管中間開始，向排管兩端的集管蔓延。一般情況下，水結冰所膨脹的體積會將兩端還未凍結的水擠走，從而又不產生過大的擠壓應力，而中續管的設置則利用柔性中續管良好的塑性和彈性來容納水凍結時的膨脹體積和張力，有助于防止水結冰時體積膨脹過快，兩端的水未被擠走而導致排管凍裂。
[0006]更進一步地，中續管有兩種設計方式:第一種是中續管左右兩端的管口封閉，中續管的管壁分別向上下兩端延伸出若干個與排管一一對應連接的中續插嘴；另一種是中續管上下兩端的管口分別與排管連接，中續管的管壁內設有夾層，夾層通過中續管的管道與排管連通。對于第二種涉及方式，為保證中續管的管口有足夠的強度與排管密封配合，優選的是夾層頂部與中續管頂部之間、夾層底部與中續管底部之間分別為實心結合部，各實心結合部的長度L不小于中續管長度Η的1/4。
[0007]進一步地，所述集管插嘴根部的外表面設有加強圓錐，加強圓錐的設置有助于360°提高集管插嘴根部的強度，使集管插嘴根部圓周面上的各處強度均勻。
[0008]進一步地，所述集管依次連接有輔助管和過橋管，過橋管穿過集熱器的邊框，輔助管和過橋管均由柔性或塑性材料制成。輔助管的設置有助于根據設計需要調整太陽能平板集熱器的進水口和出水口的位置。過橋管主要用于保護集管和輔助管，利于與蓄水箱等用水器連接，避免集管和輔助管因與邊框發生磨損而整根更換，從而降低維修成本。
[0009]進一步地，所述集管插嘴的長度Μ大于或等于集管的外徑Ν。這樣即使集管被排管內的冰擠壓至完全壓扁，也能保證集管的形變量小于集管插嘴的長度，從而保證排管與集管插嘴保持連接，不會脫離。
[0010]本技術方案中，為防止排管脫離集管插嘴，它們有以下兩種連接方式:一種是排管的兩端通過焊接或鐓粗設有止脫環，止脫環插進集管插嘴內并卡于集管插嘴與集管的相貫口處，止脫環的設置有利于防止排管從插嘴內脫離。
[0011]所述排管與集管插嘴之間設有絕熱止脫襯套，絕熱止脫襯套呈空心鉚釘狀并與集管插嘴鉚接，絕熱止脫襯套的設置不僅有利于防止排管從插嘴內脫離，而且有效避免因排管的金屬表面的高溫熱量直接傳遞至集管插嘴而導致集管插嘴發生形變和加速老化。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型中板芯實施例一的結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型中板芯實施例二的結構示意圖；
[0014]圖3是本實用新型中板芯實施例三的結構示意圖；
[0015]圖4是本實用新型中集管的結構剖視圖；
[0016]圖5是本實用新型中中續管的第一種結構示意圖；
[0017]圖6是本實用新型中中續管的第二種結構剖視圖；
[0018]圖7是本實用新型中集管與排管連接的第一種結構示意圖；
[0019]圖8是本實用新型中集管與排管連接的第二種結構示意圖；
[0020]圖9是本實用新型中集管與排管連接的第三種結構示意圖；
[0021]圖10是本實用新型中集管與排管連接的第四種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例一
[0023]如圖1和圖4所示，本實施例包括板芯，板芯主要由集管1和排管2連接而成，集管1由柔性材料制成，排管2由金屬材料制成，集管1延伸出集管插嘴11，集管插嘴11根部的外表面設有加強圓錐12。排管2插進集管插嘴11內與之過盈密封配合并與集管1連通。集管插嘴11的長度Μ大于或等于集管1的外徑Ν。集管1依次連接有輔助管4和過橋管5，輔助管4和過橋管5均由柔性或塑性材料制成。
[0024]實施例二
[0025]如圖2和圖5所示，本實施例是在實施例一的基礎上，將