CN102597650B - 模块化的太阳能面板热水系统 - Google Patents

Abstract

一种带有多个太阳能加热模块的模块化的热式太阳能面板热水系统，每个具有入口集管和出口集管，以及设置在入口集管与出口集管之间且与入口集管和出口集管流体连通的细管阵列。安装和夹紧装置将太阳能加热模块附接到一表面，并且，即使所夹持的元件膨胀和收缩，也在所夹持的元件上提供固定夹紧压力。配件提供邻接模块之间的水密联接，并使每个模块与面板阵列中至少一个邻接模块流体连通，一个模块包括用于连接到在压力下的水源的入水口，而另一个模块包括出水口。一组塞子以如下构造被设置在集管上，确保引入入水口的水在离开出水口之前流过至少一个细管阵列。

Description

模块化的太阳能面板热水系统

技术领域

本发明主要涉及用于加热水的太阳能集热面板。更具体来说，本发明是收集太阳能以及在太阳能面板组件中结构产生的热并将一部分所收集的热能传递到流过管集管的水的系统。该太阳能面板组件被构造成可伸缩，被布置成简单且容易地允许组件的多个组块(模块)以阵列连接或联接，用于提高系统的总体加热容量。

背景技术

众所周知的是捕获和使用太阳辐射能来加热水。随着商业能源产生的成本持续上升，以及考虑到由于过度使用石油能源带来的全球气候变化和空气污染的潜在威胁，对太阳能热水系统的需求正在提高。

但是，目前可提供的太阳能热水系统的一个关键限制是商业上可提供的解决方案成本很高且安装上要求专业人员(进一步提高了该系统的初始安装和将来花费的成本)。因此，已经提出各种解决方案来解决安装太阳能面板系统的高成本和复杂性。

例如，美国专利6,948,687(Shatzky，2005年9月27日)公开了用于安装在建筑屋顶上的太阳能面板系统，该系统据称是廉价的且易于初始安装。Shatzky的发明能够适于太阳能面板可以附接到其的许多种类型的屋顶表面。但是，虽然Shatzky公开了廉价的且适应性强的安装机构，但该安装机构不能使安装者容易地以模块化方式将相同太阳能面板组件的多个组块连接成单个阵列。Shatzky也没有认识到(且因此没有公开)该设备适应和容许结构元件和连接件的膨胀的需求。对于模块化系统，需要一种膨胀夹子或可比较装置，所述膨胀夹子或可比较装置装配到安装机构中并且在不破坏组件中连接的整体性的情况下允许太阳能面板组件的膨胀和收缩。

另外，Urban等人的美国专利申请20080310913教导了“用于将具有下切纵向沟槽的型材轨道附接到另一个部件的固定装置，以及该固定装置的布置”。Urban等人的申请详述了“能够在型材导轨与部件之间全部地产生静音附接，且同时安装尤其快速且简单、以及制造廉价”的固定装置。本发明的首要目标是减小用于将太阳能面板附接到结构的机构的成本和安装复杂性。

但是，再次，Urban未公开其中安装者能够容易地将用于太阳能面板组件的相同模块的多个组块连接成连接的太阳能面板阵列的太阳能面板组件。Shatzky、Urban等人没有认识到(且因此没有公开)对膨胀夹子或可比较构件的需求，所述膨胀夹子或可比较构件装配到安装机构中并且在不破坏组件中连接的整体性的情况下允许在温度波动期间太阳能面板组件的膨胀和收缩。

没有已知的现有技术，不管是单独地还是组合地描述或暗示了这里所述的本发明。

在考虑现有技术之后，仍然需要的是廉价的太阳能面板组件，该太阳能面板组件具有联接和连接系统，其便于添加相同普通太阳能面板组件的多个组块以形成单个可运行阵列。这种连接增加了用于收集热能的总体表面面积，且因此增加了用于加热水的总体系统容量。

此外，所需要的是允许最终用户仅购买所需要的太阳能捕获容量(就太阳能面板而言)的太阳能面板组件，从而允许最终用户仅如所需要的、以小的、可负担的增加来扩展太阳能面板阵列(和其容量)。

还所需要的是用于将太阳能面板组件安装到结构的装置，其中，附接机构易于安装并以保持组件机械稳定并在大范围的环境温度变化和风力状况中固定的方式机械地固定太阳能面板组件。为了维保或系统膨胀目的，这种太阳能面板组件安装装置还应易于拆除和拆卸。

在本申请中描述的太阳能面板组件中也可找到这些特征和其它特征。

发明内容

本发明是一种廉价的模块化太阳能面板，其被布置成便于相同太阳能面板组件的多个组块连接成单个连接阵列的以增加用于收集热能的总表面面积，由此提高用于加热水的总系统容量。连接和联接特征允许最终用户仅如所需要的、以小的、可负担的增加来扩展太阳能面板阵列(及其容量)。最终用户需要根据所需要或所期望仅购买和增加一个或几个新面板到阵列。这降低了每个系统扩展的成本和复杂性。

本发明的太阳能面板组件利用来自太阳的辐射能，以及从组件安装到其的结构辐射(和对流传递)的热能来提高水的温度。该创新的太阳能面板可以用于减小加热游泳池、温泉疗养池、或室内水供应所需的商业能源的量。

当太阳能面板被安装在能够最大地暴露于太阳的位置时，面板的顶表面被太阳辐射能加热，且所加热的面板的热能的一部分被传递给流过集成在面板中的管的集管的水。

当被安装在房屋的屋顶或类似结构上时，本发明的加热水太阳能面板的效率增加，其中，从结构辐射和对流上升的热能被传递给面板的底表面。该热源添加到由太阳日射获得的任何热能，由此增加可用于传递到流过集成在太阳能面板组件中的管的集管的水的热能总量。

附图说明

当考虑本发明的下列详细描述时，将更好地理解本发明，且除了上面所阐述的那些外，本发明的目的和优点将变得明显。该描述参考附图，附图中：

图1是示出包括总体发明的结构和功能元件的分解俯视透视图；

图2是示出多个本发明的太阳能面板模块如何机械地联接的详细的俯视断面透视图；

图3A是示出用于机械联接的本发明的夹具基部和夹具顶部的分解俯视正视透视图；

图3B是示出夹具基部的分解俯视后视透视图；

图4是示出与图3的夹具结合使用的分开模制的膨胀夹的俯视透视图；

图5是示出太阳能面板组件如何固定到安装机构的俯视透视图；

图6A是示出本发明的夹具的替代实施例，其中，膨胀夹被一体地模制到夹具顶部中；

图6B是示出在夹持大直径管中采用的图6A的夹具的透视图；以及

图7是示出通过管夹桥接件夹持的管连接的透视图。

具体实施方式

现参照图1，在分解透视图中示出包括本发明的集管(tube manifold)组件的两个组块(或模块)100a、100b的部件。能够看出第一和第二集管组件100a、100b中的每个集管组件均包括小直径管的阵列，小直径管的阵列被称作细管阵列。在该视图中示出两个这种阵列114、115，每个阵列示出被布置在大体单个平面中并在每端处连接到布置在每个粗集管的内侧上的流体端口的细管。这使得细管阵列114、115的细管102与两个相对的入口粗集管101a和出口粗集管101b中的每个集管流体连通。流体端口沿出口粗集管和入口粗集管的每个内侧以大致线性的排布置。在第一实施例中，大直径管分别包括分别用于第一集管组件和第二集管组件的入口粗集管101a和101a′以及出口粗集管101b和101b′。位于与小直径管在大体相同的平面中的入口粗集管和出口粗集管具有与小直径管的纵向轴线垂直的纵向轴线。每个细管阵列114、115在每端处通向粗集管101a、101a′、101b、101b′，从而允许强制进入入口粗集管101a和101a′的水流过细管阵列114、115的多个组块以进入第一出口粗集管101b，然后进入第二出口粗集管101b′和后续(如果适用)的出口粗集管。在所连接的入口粗集管的一端被阻塞(例如帽盖或堵塞)的情况下，当加压水流入一个粗集管101时，加压水穿过细管阵列114、115的多个组块进入出口粗集管101b、101b′和然后离开出口粗集管的开口端，以此方式，水被强制通过粗集管组件和细管阵列两者。随着辐射热能被细管阵列的多个组块捕获，这些所吸收的热的至少一些部分被感应地传递到流过细管阵列的多个组块中的那些组块的水。

优选地，通过大致刚性挤压塑料管系统来制造集管组件，对于(诸如从太阳)吸收辐射热来说大致刚性挤压塑料管系统是有效的材料。

集管组件能够被制成各种长度(测量为细管阵列114、115的两个平行组块的长度)。例如，在住宅建筑应用中，3.9米、3.4米、2.9米以及1.4米是尤其有用的。此外，虽然设想所连接的入口粗集管和出口粗集管的大致线性关系，但是用成角度或弯曲配件，系统将易于适应方向变化，其中，提供粗管系统的施工切口(field cut)或预定中间长度以将随后放置的模块的入口集管和出口集管的端部对准。

还能够在图1中看到有多个细管夹102的组块，每个细管夹的组块平行于粗集管101a至101b′等定向，并横跨所有的细管阵列114、115的组块地延伸。细管夹102彼此间隔开并优选地在粗管101a至101b′中的每个之间大致均匀地分布，并且细管夹102用于沿平行定向保持细管阵列。细管夹是具有以卡扣配合连接来接合和捕获每个细管的侧边的梳状齿或指的线性杆或棒。

当集管组件的两个模块连接在一起时，细管夹桥接件103用于以卡扣配合联接或摩擦配合联接来机械地连接所对准的细管夹102的端部，由此为所组合的组件提供额外的稳定性和强度。如图1和图7所示，细管夹桥接件包括具有U形通道的基部，U形通道纵向地延伸，且细管夹以卡扣配合或摩擦配合连接而插入到U形通道中。

安装夹具基部104用于将集管组件安装到建筑物屋顶或其他表面。安装夹具基部104包括基本平坦底部，并能够通过使用螺钉以直接附接安装夹具基部或通过将其螺接到任何合适的适配机构来固定到屋顶。在安装夹具基部104附接到屋顶或其他表面后，粗集管101a至101b′和更多粗集管，如果有的话，被定位成安置在安装夹具基部104的弧形托架中，由此大体平行于其上安装整个组件的表面来定向整个组件的平面。

一旦入口粗集管组件和出口粗集管组件被定位成安置在所安装的安装夹具基部104的托架中，安装夹具顶部105被放置在每个安装夹具基部104上方，然后被卡扣到安装夹具基部104上以围绕粗集管的一部分来固定其自身。类似于安装夹具基部，安装夹具顶部包括弧形内部，该弧形内部包围粗集管的一部分。因此，安装夹具基部104、以及相应的安装夹具顶部105被成形为形成一对相对的弧形颚，该对弧形颚捕获并保持粗集管的底部、一侧、顶部、以及相对侧的一部分。安装夹具顶部105和安装夹具基部104设有联接元件，该联接元件允许安装夹具顶部105卡扣成与安装夹具基部104的锁定接合(见图3的说明中的该锁定接合的细节)。

另外，安装夹具顶部105与安装夹具基部104之间的锁定接合能够容易地被解锁，且两个件能够被拉开以允许从所安装的阵列移走整个集管组件。但是，注意，虽然能够容易地解锁安装夹具顶部105和安装夹具基部104，但是该过程需要特定的机械动作，其不能由风、环境温度、或小动物的活动完成。因此，安装夹具顶部105和安装夹具基部104将不会在通常的环境条件下意外地解锁。

一旦集管组件被安装到屋顶或其它表面上，通过使用水输入管密封塞子107密封第一出口粗集管101b的一端，并通过使用水输出管密封塞子113密封第二入口粗集管101a′的相反端。这在整个集管组件中的粗集管中的一个粗集管的一端留下开口。加压水源被附接到第一入口粗集管101的开口端，且出水口管线或软管被连接到第二或随后的粗集管101b′的开口端(取决于所期望的流动样式，或后续的入口粗集管的开口端)，由此允许所加热的水离开组件并流动到所期望的目的地。

集管组件的粗集管101a至101b′中的每个组块能够通过使用集管联接适配器106和锁定螺母108与大O形环109和小O形环110中的每个一起与集管组件的另一个组块的完全相同的粗集管101a″和101b″(未示出)联接，而不是具有端帽盖。这是可能的，因为集管组件的每个粗集管具有带内螺纹的一端，而另一端具有外螺纹，呈允许通过使用螺纹配件将组件螺纹地联接的布置。

集管联接适配器106的外螺纹能够被拧到集管组件的粗集管101的内螺纹中，使用例如小O形环110来密封该连接。由于被布置在集管联接适配器106的凸缘与粗集管101a的唇部之间的锁定螺母108的小开口，锁定螺母108仍可旋转，而锁定螺母的大开口具有内螺纹，该内螺纹的尺寸被设计成匹配出口粗集管的第二粗集管101a′的外螺纹。该构造中，可旋转锁定螺母108用于物理地将一个集管组件的粗集管固定到另一个集管组件的第二粗集管的外螺纹端。大O形环109用于密封在粗集管的连接端与集管联接适配器106的凸缘之间的连接。

以此方式将集管组件的第一组块和第二组块联接提供了可靠的防水密封，每个入口和出口粗集管组件的粗集管组件在该处接合在一起，同时扩展该系统的水加热容量。

在刚性管被用在太阳能面板组件中的现有技术中，将一个管与另一个管密封的方法是通过使用夹具和垫圈的组合。本发明使用将一个粗集管附接(并密封)到另一粗集管(将两个太阳能面板组件附接成单个阵列)的方法，当在屋顶上安装组件时，该方法具有较高的可靠性水平并且易于使用。

在可替代的安装中，入口粗集管和出口粗集管的每个另一端都可以以交错样式被盖帽，使得水首先流入第一粗集管组件101a，然后通过第一细管阵列114，然后进入并通过第一出口粗集管101b，进入第二出口粗集管101b′，通过第二细管阵列115，进入第二入口粗集管101a′，然后或者流出用于再循环或者流入所连接的后续模块的下一个入口粗集管。通过系统的水来回或蜿蜒流动样式使可用于从管传递到流体的热的时间最大化。为了完成该蜿蜒的样式，盘元件或其他闭合件能够被布置为在所连接的入口集管或出口集管之间的配件或配件的一部分。例如，锁定螺母108能够在其中心设有盘闭合件，而不是被打开。由此，在设置连接粗集管的装置的同时，还能够采用盘闭合件来阻止水流到后续粗集管并由此强制水在返回到后续管之前通过两个小管阵列。以此方式，水在离开所使用的出口之前，将行进通过多个小管阵列。

现参考图2，图2提供了太阳能面板组件的多个组块如何机械连接的更详细的断面图。这里能够看到，一个集管组件的出口粗集管101b被连接到第二出口粗集管101b′。第一出口粗集管101b被安装到一表面，并通过安装夹具基部104和安装夹具顶部105与膨胀夹400协作而被固定。细管阵列114、115垂直于出口粗集管的每个组块的刚性粗管101b、101b′延伸，并且它们通过细管夹102被固定在大体相同的平面中。细管夹桥接件103将在两个连接的刚性集管组件之间的细管夹102的组块连接(同样参见图7)。

如下完成粗集管的第一组块和第二组块之间的连接：

首先，小O形环110定位在第一粗集管101b与集管联接适配器106之间。接下来，在大开口锁定螺母108定向成面对集管联接适配器106的无螺纹端的情况下，锁定螺母108的小开口被设置在集管联接适配器106的螺纹端上方。集管联接适配器106的外螺纹然后被拧到出口粗集管101b的内螺纹中。这密封了第一粗集管101与集管联接适配器106的凸缘的螺纹侧之间的连接，同时允许锁定螺母108旋转，又保持使锁定螺母108被固定在集管联接适配器106的凸缘后方的锁定螺母108。接下来，大O形环109被定位在第二出口粗集管101b′与集管联接适配器106的无螺纹凸缘之间。接下来，第二出口粗集管101b′的外螺纹端抵靠着集管联接适配器106的凸缘的无螺纹侧被对接。最后，锁定螺母108的内螺纹被螺接到第二出口粗集管101b′的外螺纹上。该动作将大O形环109压缩在集管联接适配器106的凸缘与第二出口粗集管的端部之间，由此形成水密密封。这还致使以物理固定方式容易地连接两个粗集管。

如能够在图2中看到的，通过简单重复该过程容易地完成刚性集管组件的其它组块与每个新组件增加到组件的阵列的连接。

现参考图3A和图3B，示出用于将太阳能面板固定到表面的安装夹具组件的分解图。在这些附图中，安装夹具基部104具有用于将安装夹具基部固定到表面的一对安装孔301。

一旦安装夹具基部104已经固定到表面，则粗集管101定位成安置在安装夹具基部104的托架中。然后，通过将裂口圆形突起403卡到在圆形插座306中的卡扣连接部而将膨胀夹400固定到安装夹具顶部105，圆形插座306形成在安装夹具顶部105上。注意，可替代地，在工厂内在制造过程期间，安装夹具顶部105能够使其裂口圆形突起403卡入形成在安装夹具顶部105上的匹配圆形插座306，因此在安装过程中，不需要执行该步骤。在该替代中，如图6A-6B所示，膨胀夹400a能够被一体地模制到夹具顶部105a中，从而消除了将分开模制的膨胀夹连接到夹具顶部所需要的上述结构元件的需要。

在任何形式的膨胀夹400/400a被固定到安装夹具顶部105/105a的情况下，安装夹具顶部105被定位在出口粗集管101b的组块的顶部上方。将安装夹具顶部105向下压到所安装的安装夹具基部104的组块上，在膨胀夹400/400a上导致张力，因为膨胀夹在安装夹具顶部105/105a与粗集管101b的外壁之间被压缩。矩形引导件302提供引导凸起，用于将矩形引导件302容易地滑动到矩形插座303中，由此致使锁定基部夹304的组块夹入基部夹槽305。这将安装夹具顶部105/105a闭锁到安装夹具基部104上，由此固定出口粗集管101b。注意，膨胀夹400或400a抵靠出口粗集管101b的外壁的张力允许粗集管101在不失去将出口粗集管101b保持在位的固定保持的情况下的一些膨胀和收缩。容易理解，对于每个入口粗集管和出口粗集管，所述的夹具系统是完全相同的。

现参考图5和图6B，看到示出膨胀夹400/400a的附图，如上所述，该膨胀夹用于在出口粗集管101b的组块上提供加压张力抓持，通过使用安装夹具基部104和安装夹具顶部105/105a将出口粗集管101b安装到表面。与夹具顶部105的第一实施例结合，如图3所示，通过将裂口圆形突起403的每个组块推入在安装夹具顶部15上的圆形插座的匹配组块，来将膨胀夹400固定到安装夹具顶部105。当裂口圆形突起403完全插入圆形插座306时，张力闭锁突起404在圆形插座306的顶部正上方延伸，而裂口圆形突起403的各个腿部的向外张力致使张力闭锁突起404向外膨胀并在圆形插座306的顶部的外唇上方夹持，由此将膨胀夹400闭锁在适当位置。在膨胀夹404a的该替代实施例中，如图6A所示，夹子一体地形成在夹具顶部105a中，由此消除了如上所述的用于夹子的连接装置的需要。这是膨胀夹的优选实施例，因为这在注模工艺中制造是较便宜的并且不包括使得夹具脆弱而损坏和破坏的裂口突起元件。

当安装夹具顶部105/105a固定到所安装的安装夹具基部104的组块(粗集管的组块夹持在安装夹具顶部与安装夹具基部之间，图5和图6)，在膨胀夹400/400a附接到安装夹具顶部105/105a的情况下，膨胀夹400/400a的安装夹具顶部接合部401抵靠安装夹具顶部105/105a的内部被推压，而粗集管接合部402抵靠出口粗集管101b的外壁被推压。因为制造膨胀夹400/400a的材料具有拉伸性能，所以安装夹具顶部接合部401和粗集管接合部402倾向于相对于彼此保持在其原始位置，由此形成抵靠粗集管以将其保持在适当位置的恒定压力源。如能够从图4中看到的，在未变形结构中，安装夹具顶部接合部401与粗集管接合部402间隔开，但这些元件是被弯曲部405结合的两个弯曲部分，弯曲部405由足够弹性的材料形成，以允许在膨胀的被捕获的管的力作用下减小弯曲角。该简单的卡扣以及安装夹具基部、安装夹具顶部和膨胀夹的设计使得系统的安装、维保、扩展、以及移除非常容易。

通过膨胀夹400/400a膨胀和收缩以适应由于环境条件引起的粗管的变化的能力，而自动地补偿由于温度变化或有风状况致使粗集管外径变化(由于膨胀、收缩或形状变形)。结果是，即使在变化的环境条件下，粗集管也保持在稳定且固定的位置中。

接下来参考图5和图6B，示出集管组件的粗集管(该例子中，出口粗集管101b，仅用于说明性目的)如何固定到安装机构中，该安装机构包括安装夹具基部104、安装夹具顶部105/105a和膨胀夹400/400a。该附图中能够看到，粗集管用膨胀夹400/400a被夹在安装夹具基部104和安装夹具顶部105/105a之间，由此在安装夹具顶部105/105a与粗集管的外壁之间提供压力。

第一实施例中，通过推动裂口圆形突起403的张力闭锁突起404穿过用于裂口突起的圆形插座306并闭锁在圆形插座306的上唇上方而将膨胀夹400附接到安装夹具顶部105。另一个实施例中，膨胀夹400a一体地形成在安装夹具顶部105a中。通过将锁定基部夹303插入并压锁到安装夹具顶部105a的基部夹槽305而将安装夹具基部104固定到安装夹具顶部105。

在夹具顶部的任一构造中，膨胀夹确保压力通过膨胀夹400/400a的粗集管接合部402被施加到粗集管。该压力被保持，因为膨胀夹400的安装夹具顶部接合部401抵靠安装夹具顶部105/105a和安装夹具104的内表面(那些面向粗集管的表面)被固定。

从前面将理解，在最本质的方面，本发明是模块化加热太阳能面板热水系统，该系统包括多个太阳能加热模块，每个模块包括入口粗集管、出口粗集管、设置在每个入口粗集管与出口粗集管之间并与每个入口粗集管和出口粗集管流体连通的细管阵列、以及用于将每个太阳能加热模块联接到邻接的太阳能加热模块的配件。水被供应到多个模块中的第一模块，由此限定面板阵列的入口端；在穿过一系列结合的模块之后，水通过离开出口离开多个模块，且该流体流动包括首先通过粗集管然后通过细管阵列。该流动能够仅从一侧(即，入口粗集管侧)横跨细管阵列流入出口粗集管，然后流出被设置在阵列中最后的出口集管中的出水口。可替代地，水能够横跨模块来回流动，首先从入口粗集管横跨细管阵列流到第一出口粗集管中，接下来流到第二出口粗集管中，并横跨细管阵列流到第二入口粗集管中，等，通过在粗集管之间以交错样式构建一系列塞组来实现所有这些。连接粗集管的配件是常规联接螺母、锁定螺母、凸缘、O形环或垫圈等。能够使用在配件中的角度和弯曲部以及管延伸部来适应纯线性面板阵列的变型，管延伸部用于补偿入口粗集管和出口粗集管与邻接的面板模块中的相同元件的不同距离。最特别地，该系统包括适应由于环境条件变化而导致的部件膨胀的安装系统和安装夹具。

前面的说明书和附图显示，能够制造容易安装到表面上的廉价的太阳能面板组件，且一旦安装，还易于实现扩展。该新的模块化面板阵列系统在变化的环境条件中是物理上稳定的。

Claims (10)

1.一种用于加热水的模块化太阳能集热器的集管组件，包括：

第一入口粗集管，所述第一入口粗集管具有入水口和沿内侧布置的多个流体端口；

第一出口粗集管，所述第一出口粗集管具有沿内侧布置的多个流体端口，所述第一出口粗集管基本平行于所述第一入口粗集管地布置；

第一细管阵列，所述第一细管阵列包括布置在所述第一入口粗集管与第一出口粗集管之间且处于大体相同平面中的多个小直径管，所述小直径管以大体平行并置的关系布置，所述小直径管中的每一个的一端连接所述第一入口粗集管的流体端口，且相反端连接到所述第一出口粗集管，其中，该连接使所述小直径管中的每一个与所述第一入口粗集管和所述第一出口粗集管流体连通；

第二入口粗集管，所述第二入口粗集管具有沿内侧布置的多个流体端口；

第二出口粗集管，所述第二出口粗集管具有沿内侧布置的多个流体端口，所述第二出口粗集管基本平行于所述第二入口粗集管地布置；

第二细管阵列，所述第二细管阵列包括布置在所述第二入口粗集管与所述第二出口粗集管之间且处于大体相同平面中的多个小直径管，所述小直径管以大体平行并置的关系布置，所述小直径管中的每一个的一端连接所述第二入口粗集管的流体端口，且相反端连接到所述第二出口粗集管，其中，该连接使所述小直径管中的每一个与所述第二入口粗集管和所述第二出口粗集管流体连通；

出水口，所述出水口与所述第二入口粗集管或所述第二出口粗集管中的任一个流体连通；

联接装置，所述联接装置用于将所述第一入口粗集管与所述第二入口粗集管联接，并且用于将所述第一出口粗集管与所述第二出口粗集管连接；

第一塞子，用于堵塞所述第一出口粗集管的一端；

第二塞子，用于堵塞所述第二入口粗集管或所述第二出口粗集管中的任一个的一端；以及

安装装置，用于将所述集管组件安装在一表面上；

由此，在压力下引入所述第一入口粗集管中的水在从所述出水口流出之前通过所述第一细管阵列和所述第二细管阵列中的至少一个细管阵列，

其中，所述安装装置包括安装夹具基部和安装夹具顶部，所述安装夹具基部具有弧形托架，所述粗集管中的一个被放置在所述弧形托架上，所述安装夹具顶部布置在所述安装夹具基部上方并联接到所述安装夹具基部，从而在所述安装夹具基部和所述安装夹具顶部之间形成带有弧形开口的一对相对颚，且所述安装装置还包括布置在所述安装夹具基部与所述安装夹具顶部之间的膨胀夹，所述膨胀夹由弹性材料制造并具有通过弯曲部结合的安装夹具顶部接合部和粗集管接合部，其中，由所述安装装置夹持的粗管与所述粗集管接合部接合，且其中，如果所述粗管在环境变化时膨胀或收缩，则所述弯曲部的所述角度改变以适应该膨胀或收缩。

2.如权利要求1所述的集管组件，其中，所述出水口位于多个连接的集管组件的一端处，而所述第二塞子被布置在所述第二入口粗集管上，由此在压力下引入所述第一入口粗集管中的水在从所述出水口流出之前通过所述第一细管阵列和第二细管阵列中的一个细管阵列。

3.如权利要求1所述的集管组件，其中，所述出水口位于所述第二入口粗集管的一端处，而所述第二塞子被布置在所述第二出口粗集管上，由此在压力下引入所述第一入口粗集管中的水在从所述出水口流出之前通过所述第一细管阵列和第二细管阵列。

4.如权利要求1所述的集管组件，还包括至少一个细管夹，所述至少一个细管夹横跨所述细管阵列中的每一个地布置，用于以基本均匀间隔开的关系固定所述小直径管。

5.如权利要求4所述的集管组件，还包括多个细管夹桥接件，其用于将邻接的集管组件中的对准的细管夹结合。

6.如权利要求1所述的集管组件，还包括：

至少一个第三入口粗集管，所述第三入口粗集管具有沿内侧布置的多个流体端口；

至少一个第三出口粗集管，所述第三出口粗集管具有沿内侧布置的多个流体端口，所述第三出口粗集管基本平行于所述第三入口粗集管地布置；

至少一个第三细管阵列，所述第三细管阵列包括布置在所述第三入口粗集管与第三出口粗集管之间且处于大体相同平面中的多个小直径管，所述小直径管以大体平行并置的关系布置，所述小直径管中的每一个的一端连接所述第三入口粗集管的流体端口，且相反端连接到所述第三出口粗集管，其中，该连接使所述小直径管中的每一个与所述第三入口粗集管和所述第三出口粗集管流体连通；

至少一个第三塞子，所述第三塞子堵塞所述第三入口粗集管或所述第三出口粗集管中的任一个的一端；

其中，所述第一塞子至第三塞子以交错样式布置在所述第一入口粗集管至第三入口粗集管和所述第一出口粗集管至第三出口粗集管的一端上，使得水在所述第一入口粗集管至第三入口粗集管与所述第一出口粗集管至第三出口粗集管之间以来回方式通过一连串的细管阵列。

7.如权利要求1所述的集管组件，其中，所述第一入口粗集管至第二入口粗集管和所述第一出口粗集管至第二出口粗集管中的每个粗集管包括螺纹端，且所述联接装置包括能够螺纹联接到所述螺纹端的螺纹配件。

8.一种模块化的热式太阳能面板热水系统，包括：

多个太阳能加热模块，所述多个太阳能加热模块中的每一个包括入口粗集管、出口粗集管和细管阵列，所述细管阵列布置在所述入口粗集管和所述出口粗集管的每一个之间并且与所述入口粗集管和所述出口粗集管的每一个流体连通；

安装装置，用于将所述太阳能加热模块附接到一表面，所述安装装置包括夹紧装置，所述夹紧装置在夹持的元件的膨胀和收缩期间和之后在所夹持的元件上提供恒定的夹紧压力；以及

配件，用于将所述太阳能加热模块中的每一个水密地联接到邻接的太阳能加热模块，从而使每个邻接的太阳能加热模块与至少一个邻接的太阳能加热模块流体连通；

其中，所述太阳能加热模块中的一个包括用于连接到在压力下的水源的入水口，而所述太阳能加热模块中的另外的一个包括与所述入水口流体连通的出水口，并且其中，引入所述入水口中的水在离开所述出水口之前流过所述细管阵列中的至少一个。

9.如权利要求8所述的模块化的热式太阳能面板热水系统，其中，所述安装装置包括基部、联接到所述基部的顶部以及布置在所述基部与顶部之间的膨胀夹，所述膨胀夹由弹性材料制成并具有可弯曲构造，所述可弯曲构造适应在所夹持的元件中由于温度变化导致的尺寸变化。

10.如权利要求8所述的模块化的热式太阳能面板热水系统，其中，引入所述入水口中的水在离开所述出水口之前流过至少两个细管阵列。