[实用新型]平板太阳能热水器抗冻型密封管件

说明书

本实用新型所涉及一种平板太阳能热水器抗冻型密封管件，属太阳能热利用技术领域。

平板太阳能集热器是目前技术最成熟，应用最广泛的太阳能热水装置之一。它结构简单，热转换效率高，产热水量大，成本低，可采用自然循环方式，可分户安装，也可安装成共用型大系统，但在冬季，当气温降到0℃以下，平板太阳能热水器的集热器板芯内的水凝结成冰体积膨胀，会造成板芯吸热管和集热管被胀裂漏水。为了解决这一技术问题，国内例如北京桑普技术公司采用橡胶管制成平板集热器的集热管，橡胶集热管与金属芯条采用粘合剂粘接，但由于粘合剂和橡胶管老化问题较难解决，影响了其使用寿命和可靠性；国外例如澳大利亚采用平板集热器加热工质，换热器置于热水箱中把水加热，工质凝固点很低，即使在30℃以下也不会凝固，因此它比较好地解决了平板太阳能热水器的抗冻问题，但制造工艺复杂，成本高。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种在不改变集热板的结构的条件下，结构简单，制造方便，成本低廉，使用方便，维护简单的平板太阳能热水器抗冻型密封堵头和联接管件。

本实用新型的技术方案为：该抗冻型密封管件包括堵头和联接管件，堵头和联接管件由一通或二通的外套1、置于外套1内的异形密封件2组成。堵头和联接管件直接与金属集热管3套接。一通或二通的外套1采用金属(不锈钢管、铜管、铝管)或非金属材料(橡胶管、塑料管)制成。异形密封件2的形状为附图所示，采用非金属材料(橡胶管、塑料管)模压制成，要求是无毒，不污染水质，耐候性好，在-40℃——90℃均有很好的伸缩性，抗老化性能较好。

附图为本实用新型与平板太阳能集热板的装配示意图。

下面将结合附图对本实用新型作进一步详述：该抗冻型密封管件包括堵头和联接管件，堵头和联接管件由一通或二通的外套1、簧于外套1内的异形密封件2组成。堵头和联接管件直接与金属集热管3套接。外套1采用金属(不锈钢管、铜管、铝管)或非金属材料(橡胶管、塑料管)制成。异形状密封件2的形状为附图所示，采用非金属材料(橡胶管)模压制成，要求是无毒，不污染水质，耐候性好，在-40℃——90℃均有很好的伸缩性，抗老化性能较好。本实用新型的核心是异形状密封件2通过弹性形变，给水变成冰的相变膨胀体积留出空间，该空间的体积应大于或者等于集热器板芯内的水的相变膨胀体积，从而保护集热器板芯，使之不会被冻胀裂。0℃的水的比容为1.0002cm³/g,0℃的冰的比容为1.0901cm³/g，当0℃的水变成0℃的冰时，体积膨胀率约为9％，若继续降温，冰的比容随之减小，在-20℃至-1℃时，冰的体积膨胀系数为1.25×10^-4/k，比铜的体积膨胀系数5.1×10^-5/k稍大，因此集热板被冻胀裂，主要是在0℃时发生相变造成的。

实施例：(4m²平板太阳能热水系统)

1块平板太阳能集热板总容水量为3.6L,2块平板太阳能集热板的相变膨胀体积0.72L。使用2个堵头和2个联接管件，它们的弹性形变空腔体积应大于0.72L，即可起到抗冻作用。外套1可采用金属或非金属材料，例如橡胶管、塑料管、不锈钢管、铜管、铝管，异形密封件2的形状如附图所示，采用弹性好的非金属材料(橡胶)等按常规模压制成，要求是无毒，不污染水质，耐候性好，在-40℃——90℃均有很好的伸缩性，抗老化性能较好。外套1与异形密封件2组合后形成的空腔内还可填充弹性材料例如海棉、弹簧等，本实用新型适用于各种规格型号的全铜、全铝、铜铝复合，不锈钢平板集热器等。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

不改变现有平板太阳能集热器的结构，在金属集热管外部设计制作一个抗冻型减压密封管件与平板太阳能集热器联接使用，保护集热器不被胀裂。具有结构简单，制造方便，成本低廉，使用方便，维护简单。