一种陶瓷太阳能集热系统的连接管件技术方案

一种陶瓷太阳能集热系统的连接管件涉及陶瓷太阳能集热系统中的三通、弯头的材料、结构、用途和用法，现有三通铸铁快接件和弯头铸铁快接件都没有内台阶即没有管道插入后的限位的内台阶，实际应用时，一旦插入深度比较深，管道会封闭或接近封闭流体的出口，陶瓷太阳板的进出管口外径有一定的误差；采用橡胶材料制造的三通或弯头内部有对汇集管插入深度具有限位作用的内台阶，避免了汇集管插入深度过深的可能性，橡胶材料具有一定的弹性对陶瓷太阳板的进出管口外径、市场采购的用作汇集管的各地、各工厂生产的焊接薄壁不锈钢管的外径尺寸的公差差别具有很好的适应性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种陶瓷太阳能集热系统的连接管件
本专利技术涉及一种太阳能集热系统的管道，涉及太阳能集热系统的三通、弯头，特别 涉及陶瓷太阳能集热系统的上下汇集管、上下循环管中的三通、弯头。
技术介绍
通常太阳能热水器提供用于洗澡、洗涤的生活热水，常用的管道材料是:PPR、PEX 塑料管、XPAP铝塑管、镀锌管、镀锌衬塑管等。近几年出现的黑瓷复合陶瓷太阳板简称陶瓷太阳板由普通陶瓷基体和表面立体 网状黑瓷层组成，立体网状黑瓷层是一种多孔结构，形成阳光陷阱，具有很高的阳光吸收 率、优良的高温性能和高温效率，根据原理，阳光吸收率不会衰减，可以实现与建筑一体化、 与建筑同寿命；陶瓷太阳板可以在沙漠上建造大规模陶瓷太阳能集热系统，用于发电、淡 化海水、苦咸水，变沙漠为耕地。没有白度要求的普通陶瓷是目前已知的成本最低、寿命最 长、性能最稳定的工程材料之一，以提钒尾渣为主要原料的钒钛黑瓷是目前已知的成本最 低、寿命最长、性能最稳定的太阳能吸收材料；制造一平方米陶瓷太阳板的成本是制造同面 积常规太阳能集热体的几分之一到十分之一，能耗是几分之一到几十分之一，使用寿命是 几倍到十几倍；经国家太阳能热水器质量监督检验中心检验，陶瓷太阳板的阳光吸收比是0.93，陶瓷太阳能房顶的日得热量是8.6MJ，远高于国家标准规定的7.0MJ。现在，太阳能热水系统已经发展到与建筑一体化的阶段，这是太阳能发展、建筑发 展的必然结果，是两者发展必然的汇合点。现有太阳能热水系统由于材料、结构、成本等原 因，难以实现与建筑一体化、与建筑同寿命。陶瓷太阳能热水系统适合建造陶瓷太阳能房顶，陶瓷太阳能房顶尤其是锚桩结构 陶瓷太阳能房顶成本低、寿命长、效率高、结构合理，与普通房顶共用结构层、保温层、防水 层，可以符合与建筑一体化的要求，可以实现与建筑同寿命，隔热、保温效果明显好于普通 房顶，建造成本十分低廉，其造价正在逐步接近普通常规房顶的造价，同时产出大量热能， 可以提供热水、取暖、空调，为使陶瓷太阳能房顶造价尽快接近普通常规房顶的造价，为尽 量降低陶瓷太阳能沙漠系统的造价，正在进行不断改进，采用各种新材料、新结构。陶瓷太阳能房顶以陶瓷太阳板为太阳能集热体，冬天提供暖气、夏天提供空调、四 季提供热水，当陶瓷太阳能房顶夏天提供空调时，是以其产出的高温热水开动溴化锂吸收 式制冷机，其产出的高温热水经常接近或达到100°c，陶瓷太阳能房顶热水管道比较长、数 量多，是陶瓷太阳能房顶的主要组成部分之一，为了使陶瓷太阳能房顶适用于普通民用建 筑，必须尽量采用符合高温热水使用要求，成本又很低廉、安装快捷、方便、省工、省钱的管 道和连接件。通常太阳能热水器常用的管道材料PPR、PEX塑料管、XPAP铝塑管、镀锌管、镀锌衬 塑管等难以承受高温，传统用于接近100°c开水的铜管、工业用不锈钢管、工业用薄壁不锈 钢管价格太高，通常需要掏丝连接安装，效率低，工业用薄壁不锈钢管不但价格高、连接还 需要专用工具，采用焊接方法成本更高。为适合使用10(TC开水并且尽量降低管道成本，现有方法之一是采用装饰用焊接 薄壁不锈钢管作为管道，采用铸铁快接件作为连接件，如图1所示；参见:2012年9月27日 申请的专利号201210364094.1名称“一种太阳能热水系统的管道”专利申请。此方法可以使管道成本降到相当低的程度，但是铸铁快接件中的三通铸铁快接件 和弯头铸铁快接件存在以下缺点:1、所有的三通铸铁快接件和弯头铸铁快接件都没有内台阶即没有管道插入后的 限位的内台阶，实际应用时，太阳能集热体或者陶瓷太阳板的尺度远远大于三通铸铁快接 件和弯头铸铁快接件的尺度，管道插入三通铸铁快接件和弯头铸铁快接件的深度从外面是 看不见的，实际操作时不容易掌握，一旦插入深度比较深，管道会封闭或接近封闭流体的出 口，如图2、图3所示。2、市场采购的各地、各工厂生产的装饰用焊接薄壁不锈钢管的外径尺寸公差有 比较大的差别，市场采购到的三通铸铁快接件和弯头铸铁快接件难以全面适应，三通铸铁 快接件和弯头铸铁快接件橡胶密封圈变形量有一定限度，有的情况下会影响长期密封可靠 性。3、陶瓷太阳能集热系统中的陶瓷太阳板进出管口外径有一定规格要求，陶瓷太阳 能集热系统中陶瓷太阳板呈纵列安装，陶瓷太阳能集热系统中的汇集管横向安装，横向上 下汇集管上有很多三通铸铁快接件进出口与很多陶瓷太阳板纵列连接，如图1、图7所示， 所以对比较大型的陶瓷太阳能集热系统横向上下汇集管来说，汇集管的直径大于陶瓷太阳 板进出管口的直径，系统越大差别越大，需要各种变径三通和弯头，目前生产销售的三通铸 铁快接件和弯头铸铁快接件没有变径三通和弯头，通常是等径三通和弯头，这就需要采用 各种标准件和过渡性短管将等径三通和弯头组合为变径三通和弯头，如图2、图3所示，在 实际使用时，比较麻烦，影响安装效率。4、各工厂生产的陶瓷太阳板的进出管口外径虽然有一定规格要求，但是陶瓷产品 是烧成制品，烧成过程中有收缩，由于不同批次、不同时期的陶瓷原料的成分有波动，收缩 量也有所不同，陶瓷制品的硬度很高，一般为莫氏硬度7，只能用金刚石砂轮磨削加工，陶 瓷太阳板的进出管口与中空陶瓷太阳板为一体，难以进行金刚石砂轮磨削加工，目前一般 外径只能控制在25毫米左右，直径和不圆度都有一定误差，表面也有一定的粗糙度，所以 与其联通的管道必须采用有弹性的橡胶管，如果与汇集管联通的三通和弯头本身是橡胶制 品，必将更进一步简化装置、提闻安装效率。专利技术目的:本专利技术的目的是根据陶瓷太阳能系统的实际使用要求，经过调研、了解、分析、判 断、试验，采用耐老化的橡胶材料和新的设计，制造、使用具有限位内台阶的、对管道外径具 有更大适应性的各种规格变径三通和弯头。以改进连接方法，提高施工效率，减轻劳动强 度，降低太阳能系统和陶瓷太阳能系统的建造成本。本专利技术是这样实现的:陶瓷太阳能集热系统中的陶瓷太阳板是纵列安装，上下汇集管是横向安装，汇集 管上有三通或弯头与陶瓷太阳板纵列连接，如图1、图8所示，汇集管上的三通或弯头是采 用橡胶材料制造的；三通或弯头内部有对汇集管插入深度具有限位作用的内台阶；三通或 弯头是变径的或等径的，即三通或弯头的进出口的直径是不同的或相同的；如图4、图5、图8所示，三通或弯头与汇集管或与陶瓷太阳板进出管口采用管箍收紧结合，管箍收紧结合部 位的三通或弯头的外径小于其相邻部位的外径，橡胶材料制造的三通或弯头与陶瓷太阳板 进出管口可以直接联通，三通或弯头与陶瓷太阳板进出管口之间可以没有过渡管。所述陶瓷太阳板是一种太阳能集热体。所述的太阳能集热系统是陶瓷太阳能房顶或用于沙漠发电的陶瓷太阳能集热系 统或用于沙漠淡化海水、苦咸水的陶瓷太阳能集热系统。所述橡胶材料是指硅橡胶、三元乙丙橡胶、氯化丁基橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶、天然 橡胶。所述三通或弯头内部有对汇集管插入深度具有限位作用的内台阶的高度是0.5 至5毫米。所述汇集管是装饰用焊接薄壁不锈钢管，壁厚0.5-1.2毫米。所述三通或弯头与汇集管的结合采用管箍。所述管箍是钢丝管箍，如图4、图5、图6、图7、图8所示。所述管箍收紧结合部位的三通或弯头的外径小于其他部位的外径I至10毫米，如 图4、图5所示。由于三通或弯头是采用橡胶材料制造的，具有一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷太阳能集热系统的连接管件，其特征在于汇集管上的三通或弯头是采用橡胶材料制造的；三通或弯头内部有对汇集管插入深度具有限位作用的内台阶；三通或弯头是变径的或等径的，即三通或弯头的进出口的直径是不同的或相同的，三通或弯头与汇集管或与陶瓷太阳板进出管口采用管箍收紧结合，管箍收紧结合部位的三通或弯头的外径小于其相邻部位的外径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许建华，孙启正，曹树梁，蔡滨，王启春，赵之彬，修大鹏，杨玉国，石延岭，许建丽，
申请(专利权)人：曹树梁，
类型：实用新型
国别省市：