[发明专利]陶瓷太阳能集热系统中的三通、弯头

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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℃，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℃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100℃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。