自适应太阳能平板集热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能低温热利用领域，具体涉及一种自适应太阳能平板集热器。
【背景技术】
[0002]目前市售的太阳能平板集热器大多不具有自我主动的抗冻能力，在冬季结冰前必须提前采取热水回灌保温、低位放水排空或压缩空气强行吹空等方法来被动防冻。而影响太阳能平板集热器环境适应性的主要因素是其流道结构和组成材料，目前太阳能平板集热器的流道主要为3种管式结构:竖栅型(形似III字型)、横栅型(形似三字型)、蛇型(形似S字型)。前两种流道形式是典型的多路等程并行通道，由铜质的集管和排管垂直焊接而成，其力学结构复杂，工艺焊接口较多，所耗材料也较多，导致其生产成本高、难度大，还难以适应急冷急热等工况，更难以适应抗冻结冰等极端工况和气候环境。蛇型流道则属于一种单通道，其流程过长弯道过多，导致它运行阻力较大，系统能动性差，难以适应自然循环的太阳能阳台热水器系统的运行，也不能适应抗冻结冰等气候环境要求。为克服这些缺陷，特对自适应太阳能平板集热器进行了研发。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种自适应太阳能平板集热器，它能自动适应急冷急热等工况时所产生的复杂应力，使其具有冻而不裂、自我主动的抗冻和应急能力。
[0004]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:它包括边框和板芯，板芯主要由集管和排管连接而成，集管由柔性材料制成，排管由金属材料制成，集管延伸出集管插嘴，排管插进集管插嘴内与之密封配合并与集管连通。由于应用柔性材料来制造集管等非吸热性的流道结构，利用柔性集管良好的塑性和弹性来容纳水冻结时的膨胀体积和张力，以及自动适应急冷急热等工况时所产生的复杂应力，从而实现太阳能平板集热器具有冻而不裂、自我主动的抗冻和应急能力。
[0005]进一步地，同一排的排管由两段组成，两段排管通过由柔性材料制成的中续管串接连通。由于集热器内的水受冻结冰时，排管因导热系数高，并处在玻璃盖板下大面积无保温材料保护的位置上，排管受冻最早最快，而且排管两端受集管等热库的影响和诱导，因此，板芯内的水受冻结冰的顺序是从排管中间开始，向排管两端的集管蔓延。一般情况下，水结冰所膨胀的体积会将两端还未冻结的水挤走，从而又不产生过大的挤压应力，而中续管的设置则利用柔性中续管良好的塑性和弹性来容纳水冻结时的膨胀体积和张力，有助于防止水结冰时体积膨胀过快，两端的水未被挤走而导致排管冻裂。
[0006]更进一步地，中续管有两种设计方式:第一种是中续管左右两端的管口封闭，中续管的管壁分别向上下两端延伸出若干个与排管一一对应连接的中续插嘴；另一种是中续管上下两端的管口分别与排管连接，中续管的管壁内设有夹层，夹层通过中续管的管道与排管连通。对于第二种涉及方式，为保证中续管的管口有足够的强度与排管密封配合，优选的是夹层顶部与中续管顶部之间、夹层底部与中续管底部之间分别为实心结合部，各实心结合部的长度L不小于中续管长度Η的1/4。
[0007]进一步地，所述集管插嘴根部的外表面设有加强圆锥，加强圆锥的设置有助于360°提高集管插嘴根部的强度，使集管插嘴根部圆周面上的各处强度均匀。
[0008]进一步地，所述集管依次连接有辅助管和过桥管，过桥管穿过集热器的边框，辅助管和过桥管均由柔性或塑性材料制成。辅助管的设置有助于根据设计需要调整太阳能平板集热器的进水口和出水口的位置。过桥管主要用于保护集管和辅助管，利于与蓄水箱等用水器连接，避免集管和辅助管因与边框发生磨损而整根更换，从而降低维修成本。
[0009]进一步地，所述集管插嘴的长度Μ大于或等于集管的外径Ν。这样即使集管被排管内的冰挤压至完全压扁，也能保证集管的形变量小于集管插嘴的长度，从而保证排管与集管插嘴保持连接，不会脱离。
[0010]本技术方案中，为防止排管脱离集管插嘴，它们有以下两种连接方式:一种是排管的两端通过焊接或镦粗设有止脱环，止脱环插进集管插嘴内并卡于集管插嘴与集管的相贯口处，止脱环的设置有利于防止排管从插嘴内脱离。
[0011]所述排管与集管插嘴之间设有绝热止脱衬套，绝热止脱衬套呈空心铆钉状并与集管插嘴铆接，绝热止脱衬套的设置不仅有利于防止排管从插嘴内脱离，而且有效避免因排管的金属表面的高温热量直接传递至集管插嘴而导致集管插嘴发生形变和加速老化。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型中板芯实施例一的结构示意图；
[0013]图2是本实用新型中板芯实施例二的结构示意图；
[0014]图3是本实用新型中板芯实施例三的结构示意图；
[0015]图4是本实用新型中集管的结构剖视图；
[0016]图5是本实用新型中中续管的第一种结构示意图；
[0017]图6是本实用新型中中续管的第二种结构剖视图；
[0018]图7是本实用新型中集管与排管连接的第一种结构示意图；
[0019]图8是本实用新型中集管与排管连接的第二种结构示意图；
[0020]图9是本实用新型中集管与排管连接的第三种结构示意图；
[0021]图10是本实用新型中集管与排管连接的第四种结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]实施例一
[0023]如图1和图4所示，本实施例包括板芯，板芯主要由集管1和排管2连接而成，集管1由柔性材料制成，排管2由金属材料制成，集管1延伸出集管插嘴11，集管插嘴11根部的外表面设有加强圆锥12。排管2插进集管插嘴11内与之过盈密封配合并与集管1连通。集管插嘴11的长度Μ大于或等于集管1的外径Ν。集管1依次连接有辅助管4和过桥管5，辅助管4和过桥管5均由柔性或塑性材料制成。
[0024]实施例二
[0025]如图2和图5所示，本实施例是在实施例一的基础上，将