CN114556000A - 包含至少一块混合型太阳能板换热器流体连接用连接器的装置 - Google Patents

包含至少一块混合型太阳能板换热器流体连接用连接器的装置 Download PDF

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CN114556000A CN202080072204.XA CN202080072204A CN114556000A CN 114556000 A CN114556000 A CN 114556000A CN 202080072204 A CN202080072204 A CN 202080072204A CN 114556000 A CN114556000 A CN 114556000A
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L·布罗杰
J·慕泰德
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Dusson Co
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Abstract

本发明涉及的设施包括：确保冷却液供应(TA)或排出的管子，至少一块混合型太阳能板，该太阳能板包括：一个光伏模块(11)，其中流动着冷却液的换热器(21)，一个将换热器(21)连接至管子(TA)的连接器(31)，所述连接器包括：一个安装在管子(TA)周围的管状体(30)，一根安装在所述管状体(30)外表面的管子(31)，它可确保所述管子(TA)和太阳能板换热器(21)之间的流质交换，该管子和外壁构成一个整体，换热器(21)上有一个壁板(20)，其中设置有一个开孔、管子(31)可自由地装入该开孔中，管子(31)有一个密封圈(4)，可确保该管子与开孔之间流质的密封，管状体(30)通过弹簧搭扣装配到换热器(21)上，搭扣通过构件(5、25)组成，它们与确保管子(31)紧贴套紧的开孔(22)是分开的。

Description

包含至少一块混合型太阳能板换热器流体连接用连接器的 装置
技术领域
本发明是一种包含至少一块混合型太阳能板换热器流体连接用连接器的装置。
它涉及用于混合型太阳能板的连接技术领域。
背景技术
光伏太阳能电池板可从太阳辐射中产生电能。它们由多个根据光电效应原理运作的光伏单元(电池或薄膜)组成。一般来说，多个光伏单元是在光伏太阳能电池板上相互连接的，多块电池板连接起来就形成了一个太阳能装置。这种装置产生的电能可在现场使用，或给配电网络供电。
光伏太阳能电池板仅仅将很小部分的太阳辐射转化为电能，剩余的都是未使用的热能。这种热能对太阳能电池板的电气性能是不利的，因为我们会发现，光伏单元的效率随着温度的升高而下降，大约为-0.45％/℃。而这正是冷却太阳能电池板值得加倍关注的原因。实际上，不仅光伏单元的效率会提高，而且冷却时的热能也可用于多少有点复杂的加热系统中。因此我们讨论的，是能够同时生产电能和热能的混合型太阳能板。
专利文献WO 2012/069750(SOLAR 2G)、WO 2016/156764(SOLAR 2G)和WO2017/162993(SOLAR 2G)介绍了混合型太阳能板，其中一台换热器被紧贴安装于光伏模块背面。冷却液在换热器中循环，以回收热能并冷却光伏模块。集成或镶嵌于在换热器接头上的连接器，可将换热器连接至冷却液的供应或排出回路。
当两块混合型太阳能板并排放置时，它们各自的换热器将通过适合的连接方式，如焊接接头、环纹接头、螺纹接头或所谓的“橄榄式”接头，与一根冷却液供应管和一根冷却液排出管连接。以下专利文献透露了这种连接器：WO2016199408(SHARP)EP2444704(ROTH)、EP2397739(TIEMME RACCORDERIE)、EP2420714(WITZENMANN)、EP2310733
(FAKRO)、EP2195584(SENIOR BERGHOEFER)、EP1788321(BOSCH)、EP0964212
(FAFCO)。
这些专利文献中介绍的连接器实施起来相对复杂，而且价格昂贵。此外，由于接头本身的设计问题，特别是冷却液供应和排出管中存在大量的弯曲，我们发现存在较高的压力损失。另外，这些连接器的尺寸可能相对较大，这使得它们难以进行安装，特别是在太阳能板侧面时，因为在混合型太阳能板设施中，两个相邻的太阳能板之间的距离通常小于或等于20毫米。它们相对较大的尺寸也会造成问题，因为对于传统光伏设施，太阳能板和其支撑物(例如屋顶)之间的距离通常很小。
专利文献WO 2019/110884(DUALSUN)介绍了一种连接器，它包括：一个安装在管子周围的管状体，管子内流动着冷却液，以及一根安装在所述管状体外表面的管子，它可确保所述管子和太阳能板换热器之间的流质交换。该管子包括一个远端部分，该部分被固定在管子管壁上，以阻止管子相对于管状体的轴向旋转和位移。这根管子的近端部分以密封且可拆卸方式被插入一个快速接头中，该快速接头安装在换热器的入口和/或排出区域。这种“即插即用”(plug-and-play)的解决方案确保安装非常快速。另外，通过一个或多个固定于换热器壁的锁紧元件，管状体相对于换热器的位置被锁定。
实际上，换热器的下壁有一个管状部分，快速接头就安装在其中。这根管状部分和快速接头位于换热器的入口和/或排出区域。这个管状部分从换热器外壁突出，但没有超过太阳能板框架之外。实际上，当框架的高度相对较高时，这种不超过是可以得到证实的，特别是高度为45毫米左右时，此高度可以抵消管状部分的长度。
由于太阳能板的优化趋势是紧凑化，现今新框架的高度已经降低，特别是低于45毫米，甚至能够小于或等于30毫米。专利文献WO 2019/110884中介绍的连接器就不适合这些新框架，因为被安装在快速接头上的管状部分已高出框架外。实际上，在一个传统的光伏设施中，太阳能板和其支撑物(如固定在屋顶上的轨道)之间的距离通常很小。因此，将不允许把管状部分超出框架的突出部分安装在位于支撑物的太阳能板上，除非能够提供一个复杂的安装方案。而且这种突出会导致包装困难，太阳能板不能面对面地堆放。这同样需要准备更复杂且尺寸更大的包装解决方案。
此外，当管子的近端部分被插入快速接头时，其末端会深入换热器中。为了限制换热器内部的压力损失，该末端不得“紧贴”换热器上壁，而应与之保持足够的距离，以使流质能够尽可能自由地流出或进入管子。实际上，这种限制意味着使用相对较高的换热器，突出了它们在新框架外的突出部分。
申请人另外已确认，在使用中，专利文献WO 2019/110884中介绍的连接器可能有泄漏倾向。这种密封问题，尤其会出现在当管子的的近端部分未正确定位于快速接头中时。实际上，这种不正确的定位可能是由于连接器没有被充分有效地支撑，和/或从它所承受的机械应力来看，连接器不足够耐用。
本发明旨在克服上述技术问题。本发明的另一个目的，是提供一种快速安装接头，其设计不会导致换热器壁突出框架外，即使在所述框架高度很小的情况下。
本发明的次要目标是提供一种连接器，与上文所述此前的技术相比，其具有更好的密封性。本发明的另一个次要目标，是提供一种设计简单、耐用和易于安装的连接器。
发明内容
本发明提出的解决方案是一种装置，包括：－确保冷却液供应或排出的管子，－至少一块混合型太阳能板，该太阳能板包括：
－－一个光伏模块，
－－其中流动着冷却液的换热器，
－一个将换热器连接至管子的连接器，所述连接器包括：
－－一个安装在管子周围的管状体，
－－一根安装在所述管状体外表面的管子，它可确保所述管子和太阳能板换热器之间的流质交换，该管子和外壁构成一个整体，
－换热器的一个壁上设有一个开孔，管子可自由地装入该开孔中，这个管子和/或这个开孔没有保持其位置不变的固定组件，
－管子有一个密封圈，可确保该管子与开孔之间流质的密封，
－密封圈呈套筒形，被套在管子外壁上，
－通过多个可让在该换热器上的该管状体形成弹簧搭扣的构件，管状体被装配到换热器上，这些构件不同于套筒、管子和开孔，它们可确保使该换热器上的该管状体保持位置不变。
该管子不再如专利文献WO 2019/110884所述，插入快速接头中，而是插入在换热器壁上留下的一个简单开孔中。换热器外壁因此可能是平的，不需要预留管状部分以安置快速接头。事实上，换热器特别紧凑，与专利文献WO 2019/110884中的换热器相比，高度较小。即使该框架的高度更小时，这种换热器也不会突出框架。另外，在根据本发明的连接器中，“密封”功能是与“保持位置”功能分开的。连接器和换热器之间的密封仅仅通过密封圈与该换热器开孔的配合确保。而保持位置是由另外一个弹簧搭扣构件确保的。这种功能上的分离，使得我们可获得一个耐用且紧凑的连接器，确保与换热器的最佳密封，即使在冷却液承压和/或连接器受到机械压力时也是如此。另外，这种解决方案特别容易实施，可以非常简单和快速地安装连接器。
本发明的其他有利特征列举如下。这些特征中的每一个都可以单独考虑，也可以与上文定义的非凡特征组合，在需要时成为一个或多个辅助专利申请的对象：
－根据实施方式：弹簧搭扣通过管状体上设置的锁紧构件实现，这些锁紧构件与换热器上设置的锁紧互补构件合作。
－根据实施方式：－管状体的锁紧构件为可弯曲锁片形式，可从该管状体的外表面展开，与管子平行并与该管子在同一侧；－每个锁片包括一个与管状体连为一体的末端，和带有锁紧构件的自由末端；－每个锁紧构件与换热器上设置的锁紧开孔配合。
－根据实施方式：管状体带有两对锁片，每对锁片以镜像方式排列，相对于该管状体的中间平面对称。
－根据对实施方式的修改：管状体带有两对锁片，每对锁片以镜像方式排列，相对于该管状体的正切面对称。
－根据实施方式：每个锁紧开孔都被设置于换热器壁中开凿的一个槽沟中，当把管状体的搭扣位于该换热器壁上时，这些槽沟就形成了锁片的导向槽。
－根据实施方式：管状体设置了一个或多个止销，这些止销被插入换热器上设置的互补槽内，这些止销是与锁紧构件分开的。
-根据实施方式：管状体设置了一个或多个加强筋，这些加强筋被插入换热器上设置的互补槽内，这些加强筋是与锁紧构件分开的。
－根据实施方式：加强筋以相对管状体正切面对称的方式布置。
－根据对实施方式的修改：加强筋以相对管状体中间平面对称的方式排列。
－根据实施方式：管状体内壁上设置有棘爪或尖齿。
－根据实施方式：－套筒带有一个锥形外壁；－开孔的锥度与套筒的相同，该开孔的内壁紧贴该套筒的外壁。
－根据实施方式：套筒外壁有一个或多个使该外壁突起的圆形凸缘或加强筋。
附图说明
参考仅作为参考示例而绘制，且非限制性的附图，本发明的其他优点和特征将从下文对一个优选实施方式的介绍中变得更加清楚，其中：
[图1]显示了根据本发明的实施方式的装置示意图，
[图2]显示了符合本发明的设施中所使用的连接器的纵向剖面图，
[图3]显示了符合本发明的设施中所使用的连接器的横向剖面图，
[图4]说明了使管状体的管子紧贴套紧换热器壁开孔一种优选实施方式。
[图5]是符合本发明的设施中所使用的管状体半壳的俯视透视图，
[图6]是符合本发明的设施，根据一种对实施方式的修改所使用的管状体半壳的俯视透视图，[图7]是图5半壳的仰视透视图，
[图8]是换热器入口和/或排出区域的透视图，
[图9]是图10细部D的放大视图，
[图10]通过分解透视图指出了安装在冷却液供应或排出管、密封圈和换热器入口和/或排出区域周围的连接器主体，
[图11]指出了图10的各构件及紧贴管状体管子的密封圈，
[图12]指出了已连接换热器入口和/或排出区域的图11中的连接器，
[图13]说明了符合本说明的设施的装配程序。
具体实施方式
出于清楚起见，术语“管状”和“管子”在本发明中被理解为涵盖圆柱形的空心零件，其横截面(或导向曲线)最好是圆形，但也可以拥有其他形状的横截面，如：椭圆、正方形、矩形等。
仍然出于清楚起见，我们约定“近端部分”是管子上更靠近换热器(或更远离管子)的部分,而“远端部分”是管子上离换热器更远(或更靠近管子)的部分。
“弹簧搭扣”可能包括但不限于通过夹子装配的锁紧，一般来说，它涵盖了插入时构件发生形变的所有装配方式。装配完成后，各构件再不能意外分离。尽管如此，一旦装配完成，各构件之间可能仍存在缝隙。
除非另有指示，在这里所使用的序数形容词，如“第一”、“第二”等等，在使用它们来描述一个物体时，只是表明提到了类似物体的不同发生情况，并不意味着所描述的物体必须处于给定的顺序中，无论是在时间、空间、排名或任何其他方面。
在图1中，装置包括第一块混合型太阳能板P1，以及与其并排放置的第二块混合型太阳能板P2。当然，本设施可以有多块太阳能板(例如最多一百来块)，也可以仅一块太阳能板。例如，这些太阳能板是专利文献WO 2012/069750和WO 2016/156764中介绍的型号，技术人员可在需要时参考。它们产生的电能和热能可以被居民或设施使用，例如用于加热游泳池。
每块太阳能板P1、P2都包括一个光伏模块11、12，有一个正面和一个反面。正面是空置的，以便其能够接收太阳辐射。每个光伏模块11、12均至少包括一个，更方便地甚至多个被放置于相同平面的光伏单元101、102。这些光伏单元以串联或并联的方式相互完成电气连接，并且最好被封装，例如封装在热塑性聚合物中，如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或硅胶。暴露在辐射下的光伏模块正面最好覆盖一块透明防护板，例如玻璃板，以保护光伏单元101、102。
在图2和图3中，一个换热器21、22被紧贴安置于每个光伏模块11、12的背面，冷却液在换热器中流过，以回收上述模块累积或散失的热量。根据图1，每个换热器21、22包括三个主要区域：冷却液入口区ZA1、ZA2，位于光伏单元101、102下方的热交换区ZE1、ZE2以及冷却液排出区ZV1、ZV2。光伏模块11、12也可能位于，至少部分位于入口区ZA1、ZA2和/或排出区ZV1、ZV2上方。例如，换热区ZE1、ZE2可能占光伏模块11、12表面积的10％到100％。
在图1的设施中，单独一根连续管子TA向第一块太阳能板P1的换热器21和第二块太阳能板P2的换热器22供应冷却液。单独一根管子TD负责排出第一块太阳能板P1的换热器21和第二块太阳能板P2的换热器22的冷却液。
更特别的是，第一入口连接器31可将供应管TA连接至第一换热器21的入口区域ZA1；第二入口连接器32可将供应管TA连接至第二换热器22的入口区域ZA2；第一出口连接器41可将排出管TD连接至第一换热器21的排出区域ZV1；第二出口连接器42可将排出管TD连接至第二换热器22的排出区域ZV2。
在图1中，供应管TA的末端420是以对流体密封的方式，例如通过管塞4200进行封闭的。各种附件(图中未呈现)，例如排放阀、温度传感器或功率计可在管塞4200上游，连接至管子TA。管子TA的另一个末端410被连接至例如泵等冷却液供应机构4100。同样地，排出管TD的末端430是以对流体密封的方式，例如通过管塞4300进行封闭的。排出管TD的另一个末端450，被连接至例如家用热水器、住宅或游泳池用换热器等冷却液收集机构4500。
太阳能板P1、P2因此是并联的。冷却液在压力下被送入共用供应管TA中，例如压力在0.5巴至3巴之间。冷却液从连接器31、32处进入每台换热器21、22中，然后在每台换热器中的入口区ZA1、ZA2和排出区ZV1、ZV2之间循环。带热量的液体通过连接器41、42离开热交换器，然后被收集至共用排出管TD中。
供应管TA和排出管TD可能是刚性的，例如由PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)等材料制成。尽管如此，它们最好是柔性的，以便能够方便地的卷起和展开。形容词“柔性的”必须被理解为“柔软的”，即管子可手动折叠或弯曲，而无需特殊工具。例如它们可由不锈钢或纺织物编织的EPDM(乙烯丙烯二烃单体)、多层、PE(聚乙烯)、硅胶、橡胶制成，且在柔性厚度中嵌入一层或多层织物和/或不锈钢编织物和/或扣在螺旋固件上的织物构成的防扭系统。
使用柔性管子TA、TD可方便安装，因为管子可暂时折叠和/或弯曲，以方便连接连接器31、32。无论如何，一旦安装完成，供应管TA和排出管TD可能形成直线，没有弯头或弯头数量有限，在太阳能板P1、P2的边缘处，这可极大限制压力损失。
在图2和图3中，仅给出了可将供应管TA连接至第一换热器21的入口区域ZA1的入口连接器31。不过，其他连接器32、41和42是与至其他入口区域ZA2和排出区域ZV1、ZV2的相同方式制成的。
连接器31包括一个紧贴于管子TA的管状体30。在图2和图3中，管状体30呈圆柱形管子形状，其内径几乎与管子TA的外径一致，但最好是略小，例如十分之几个毫米，以方便垫圈302的压紧。总体而言，管状体30的横截面与管子TA相同。例如，其厚度在1毫米至3厘米之间，其长度在5厘米至20厘米之间，最好在7厘米至10厘米之间。管状体30最好采用刚性材料制成，如聚氯乙烯(PVC)、PE、PP、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)、铝、钢材、黄铜、铜、锌……，或更具柔性的材料制成，例如由不锈钢或纺织物编织的EPDM。
管状体30可能是一个单体。然而，为了方便在管子TA上的装配，管状体30最好被分为可相互组合的两个半壳30a和30b。这种解决方案，可避免使管状体30沿着管子TA滑动，从而不会出现如单体管状体时的滑动现象。
半壳30a、30b可由两个独立的部件组成，或在其边缘之一位置通过铰链进行相互连接。每个半壳30a、30b均有一个内表面和一个外表面。当两个半壳30a、30b处于已组装状态时，其内表面将包裹管子TA管壁的外表面(图10和图12)。装配优先通过螺钉固定方式进行，螺钉可插入半壳30a、30b外表面上专门铸造的凹糟内。也可能使用其他装配技术，例如胶合、焊接或通过锁定机构，例如通过夹子。
管子31被固定在管状体30的一个外表面上并从所在位置突出。管子31和管状体30的外表面形成了一个整体。此管子31可确保管子TA和换热器21之间，特别是与入口区域ZA1之间的流质交换。
管子31有一个轴Z-Z，它是管状体30纵向轴X-X的垂直线。管子31的两个末端均是打开的。在远侧末端处，它通向管状体30的内部空间。管子31的远侧末端311不会超过管状体30的内壁，与专利文献WO 2019/110884中介绍的解决方案相反。
在附图中，此管子31是圆柱形的，有一个光滑的外表面。例如，其外径在10毫米至20毫米之间，其内径在8毫米至15毫米之间，其长度在10毫米至40毫米之间。管子31由刚性材料制成，尽管可以用不同的材料制成，最好是与管状体30的材料相同。管子31的上部末端311最好是有斜面的，以便于将其插入换热器21，如前面说明中介绍的那样。
在图10和图11中，换热器21有一个壁板20，其中设置了一个开孔22。壁板20最好是入口区域ZA1的内壁，或者换句话说，该区域的基础隔墙。当管状体30已连接至换热器21时，它位于管状体正对面。例如，其厚度在2毫米至5毫米之间。开孔22是穿透性的，即它贯穿整个壁板20。它的轴与壁板20垂直。它可通过对壁20的钻孔获得，或者在入口区域ZA1的模塑中直接成形获得。例如，开孔22的直径在15毫米至25毫米之间。由于是壁20上完成的一个简单的开孔，其外表面可能是完全平坦的，没有任何突出元素，与专利文献WO 2019/110884中介绍的解决方案相反。
根据图2和图3，当管状体30与换热器21连接时，管子31可自由地紧贴套紧开孔22。对于“自由地”一词，指的是管子31和/或开孔22在本质上没有保持它们位置不变的固定组件。换句话说，管子31或开孔22都不能确保使管状体30在换热器21上的位置固定不变。这种紧贴套紧是沿着管子31在开孔22中的插入方向Z-Z实现的。在这种配置中，管子31的上部末端311位于区域ZA1内部，或其无论如何都通向该区域。
为了确保管子31和开孔22之间对流体的密封，在该管子周围安装了一个密封圈4。这个密封圈4只有“密封”功能，并不能确保保持管状体30在交换器21上的位置固定不变。根据图4、图12和图13说明的优选实施方式，密封圈4呈现套筒形，可被套在管子31的外壁上。套筒4的长度几乎与管子31的一致。其内径等于管子31的外径。套筒4最好采用弹性材料、橡胶、PTFE(聚四氟乙烯)、PVC或SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)制成。可使用TPV(硫化热塑性塑料)套筒，以在密封性和抗老化性方面获得最佳效果。
套筒4的内壁与管子31的外壁相吻合，其截面积与该管子的截面积一致。根据本发明的一个有利特征，套筒4有一个锥形的外壁。其锥度在图4中被夸大；实际上，它相当于一个在0.5°到3°之间的角度α。外壁有一个或多个圆形凸缘或加强筋41，使该外壁突起例如1毫米至3毫米。
开孔22有着相同的锥度，其内壁与套筒4的外壁相吻合。另外，当管子21－配有套筒4－被套在开孔22中时，凸缘或加强筋41将出现先该开孔内壁压紧的趋势，从而在该套筒和该开孔之间形成密封。管子31外壁周围的套筒4同时被拧紧，这样也保证了该套筒和该管子之间的密封。这种密封解决方案非常简单，可简化连接器31的设计，降低成本，并确保可非常快速地完成手动连接，无需使用任何工具。另外，在壁20上完成的一个简单的开孔22，其外表面可能是完全平坦的，没有任何突出元素。因此与专利文献WO 2019/110884介绍的解决方案相比，我们可将ZA1、ZA2、ZV1、ZV2区域压缩至最小，特别是在换热器21、22的高度和紧凑性方面。
开孔22的直径大于其高度(高度与壁板20的厚度一致)，管子31仅被从侧面支撑了一小段距离。因此，管子31和开孔22的组装(共用圆柱形部分)长度与吻合直径相比总体是非常小的。这种较短的定心会导致管子21出现球窝节，可能损害其密封。为了解决这个问题，我们将连接器31的位置锁定功能与密封功能(由管子31－套筒4－开孔22组合体确保)分开。
根据图3和图10至图12，管状体30通过构件5、25组装到换热器21上，这两个构件的配置使其可在该换热器上形成一个用于管状体的弹簧搭扣。这些构件确保了管状体30在换热器21上的位置不变，它们是不同于套筒4、管子31和开孔22的。特别是管状体30配有锁紧构件5，它们可与设置在换热器21上的锁紧互补构件25配合。
管状体30的锁紧构件以锁片50的形式出现，其可从管状体30的外表面展开，与管子31平行(且与轴Z-Z平行)并与该管子在同一侧。在图3中，两个相对(即相对于管状体30的中间平面对称排列)的锁片50之间的间隔，等于区域ZA1的宽度。每片锁片50都包括一个与管状体30连为一体的末端，和一个带有锁紧构件51的自由末端，后者可能以一个倒置的挂钩形式出现。挂钩51包括一个向管子31插入开孔22方向倾斜的接触面，和一个向着该管子出口方向的垂直接触面。
锁片50的长度几乎与管子31的一致，也就是例如在10毫米至40毫米之间。锁片50具有一定的柔软性，使其能够，至少是局部能够发生弹性形变和/或折叠，至少是局部弯曲，特别是使其锁紧构件51能够达到前文介绍的锁紧开孔25处。为了确保这种柔软性，例如锁片50的宽度和厚度将在2毫米至5毫米之间。
锁紧构件5和管状体30的外表面形成一个整体，以便简化设计，降低成本，它们最好在进行该管状体的模塑时获得。申请人已确认，两个锁紧构件5就足够了，但也可以考虑配备更多数据(例如4个、6个或8个)。在附图中，特别表现了在管状体30的每一侧安装两对锁紧构件5的情况。
锁紧构件5是与换热器21配置的锁紧开孔25配合的。在图3、图9和图10至图12中，这些锁紧开孔25开在区域ZA1的侧壁23中。因此，当管子31开始插入开孔22时，每个挂钩51的倾斜接触面在侧壁23的外表面上滑动，使得锁片50被自动分开，围绕它们的固定末端并沿与该管子相反的方向旋转。当挂钩51达到锁紧开孔25时(实际上，在当管子31被正确插入开孔22时)，这些挂钩在锁片50的弹簧作用下，自动锁定在这些锁紧开孔中。挂钩51的垂直接触面阻止了它们从锁紧开孔25离开，使得管子31不能从开孔22中出来。沿着轴Z-Z取出管子31的操作被阻止。管子31和开孔22的同轴性因此获得确保，这也保证了换热器21中(或以外)冷却液的最优供应(或排出)，特别是在冷却液受到压力时。
在图5中，管状体30配有两对锁片50。每对锁片50以镜像方式排列，相对于管状体30的中间平面(包括轴X-X和Z-Z的平面)对称。在这种实施方式中，管状体30和管子TA是朝向区域ZA1的长度方向的，即太阳能板P1的宽度方向(如图1所示)。这种实施方式适用于太阳能板呈“纵向”排列，管子TA、TD保持水平的情况。
在图6的实施方式修改，每对锁片50以镜像方式排列，相对于管状体30的正切面(包括轴Y-Y和Z-Z的平面)对称。在这种实施方式中，管状体30和管子TA是朝向区域ZA1的宽度方向的，即太阳能板P1的长度方向。这种实施方式适用于太阳能板呈“横向”排列，管子TA、TD在这里仍保持水平的情况。
锁紧构件5的主要功能，是对开孔22中的管子31进行轴向锁定。尽管如此，还有必要阻止管状体30相对于换热器21的横向移动(沿轴X-X和Y-Y)及旋转(围绕轴X-X、Y-Y和Z-Z)，以便连接器31保持与该换热器的刚性连接，避免在太阳能板P1安装或操作时和/或冷却液承压时翻转或被拔起。
曾经的一种解决方案是加大锁紧构件5的尺寸，使得全部负荷和/或应力由这些构件承担。例如，我们可准备更大的锁片50和挂钩51。这种解决方案的主要缺点，是需要更多的力来将连接器31装入换热器21中。因此，装配将更为困难。
根据本发明的一个特征，我们更想要保持锁紧构件5的柔软性(以使保持装配的简便和快速，从而使锁片50相对较薄)，并将管状体30相对于换热器21的横向移动和/或旋转产生的负荷和/或机械应力分布到其他部件中。
特别是根据图2、图5和图6，在管状体30上设置了一个或多个止销6。这些止销6是与锁紧构件5分开的，它们从管状体30外表面上突起并被排列于管子31附近(例如距离其外壁约5毫米)。在附图中，给出了四个止销6，它们以相对于管状体30的中间平面对称的方式排列。尽管如此，也可考虑止销6数量少于或多于图示的情况。它们的尺寸相对较小。例如，它们的高度、宽度和厚度在3毫米至5毫米之间。
止销6是被插入换热器21上设置的互补槽26内的。在图2和图11中，这些槽26被开在区域ZA1的基础隔墙20中和/或在这些基础隔墙和侧壁23的交点的。它们的排列方式，使得当管子31插入开孔22时，止销6可进入槽26中。在图14所示的这个位置，止销6主要确保对横向移动的锁定：沿着轴X-X(根据图5的配置)或沿着轴Y-Y(根据图6的配置)；管状体30相对于换热器21围绕轴Z-Z和轴X-X(根据图5的配置)或轴Y-Y(根据图6的配置)的旋转。得益于这种配合，连接器31的坚固性和在区域ZA1保持位置不变的能力得以增强。
为了进一步增强连接器31的坚固性和保持位置不变的能力，我们在连接器主体31上额外准备了一个或多个其他锁紧元件7。在图5中，这些锁紧元件7以沿着管状体30的轴Y-Y方向的加强肋形式呈现。这些加强肋7是与止销6和锁紧构件5分开的，它们使管状体30外表面突起。它们被排列于管子31两侧。在图5中，它们是相对于管状体30的正切面对称排列的，而在图6中，它们是相对于该管状体的中间平面对称排列的。例如，加强肋7的长度在15毫米至50毫米之间，高度5毫米至40毫米之间而厚度在3毫米至5毫米之间。在图5和图7中，给出的是两个加强肋7的情况，但也可考虑其数量多于或少于图示的情况。
加强肋7是被插入换热器21上设置的互补槽27内的。在图11中，这些槽27是被开在区域ZA1的基础隔墙20中的。它们的排列方式，使得当管子31插入开孔22时，加强肋可进入槽27中。在图12所示的这个位置，加强肋7主要确保对横向移动的锁定：沿着轴Y-Y(根据图5的配置)或沿着轴X-X(根据图6的配置)；管状体30相对于换热器21围绕轴Z-Z和轴Y-Y(根据图5的配置)或轴X-X(根据图6的配置)的旋转。
对于每个加强肋7，可能如图9中所示，准备一系列的多个平行的槽27(例如两个槽)。实际上，根据连接器的型号，我们可考虑加强肋7之间有更大或更小的间隔。一系列的多个槽可让加强肋进入其中，无论其间隔是多少。
在图9至图19中，每个锁紧开孔25都被设置于一个槽沟250中，这些开孔都开在区域ZA1的侧壁23里。这些槽沟几乎与锁片50的宽度相同，以便这些锁片可在其中滑动。当管子31插入开孔22中时，锁片50和挂钩51因此被引导至槽沟250中。在挂钩51在锁紧开孔25中被锁定后，锁片50进入槽沟250中，以便阻止管状体30沿着轴X-X(在图5的配置中)沿着轴Y-Y(在图5的配置中)的横向移动。这一设计细节有助于进一步改善连接器31在区域ZA1保持位置不变的能力。
在附图中，管状体30包括锁紧构件5、止销6和加强肋7。尽管如此，管状体30可能仅配有锁紧构件5。根据实施方式，管状体30包括锁紧构件5和止销6，但没有加强肋7。根据另一种实施方式，管状体30包括锁紧构件5和加强肋7，但没有止销6。根据申请未覆盖的另一种实施方式，管状体30包括止销6和加强肋7，但没有锁紧构件5。
在图2中，一个密封元件302确保管状体30的内表面与管子TA管壁外表面之间的流质密封。根据图7，此密封元件302位于管子31的远侧末端310周围，该管子通向管状体30。为了简化设计并降低成本，这种密封元件302更多以O形圈的形式出现，它被安装于远侧末端310周围，在管状体30内表面上加工获得的布置机构301中。此O形圈在插入管子TA前被安装于管状体30中。尽管如此，也可能采用其他工艺来确保密封性，特别是在管子TA外表面上对管状体30的焊接或胶合工艺。
与专利文献WO 2019/110884中介绍的解决方案相反，管子31的远侧末端311不会超出管状体30的内壁，不会接触管子TA的管壁。管子31因此无助于管子在管状体30中保持位置不变。根据图7，这种保持位置不变是由设置于管状体30内壁上的棘爪33(或尖齿)确保的。例如，棘爪33的高度在1毫米至2毫米之间，宽度在1毫米至3毫米之间，厚度在0.5毫米至2毫米之间。它们的数量可能在5个至30个之间变化。当管子TA被插入管状体30中时，棘爪33在该管子管壁的外表面产生作用并形成静态摩擦，从而阻碍该管状体及管子的相对运动。
现在，将参考图13，介绍根据本发明制造的装置的装配步骤。
当管状体为整体式时，管状体30通过沿着该管子轴向(沿着轴X-X)的滑动－或槽内滑动紧贴管子TA。当管状体由两个半壳30a和30b组成时，只需简单地放置到管子TA上，在管子周围安装两个半壳并固定即可。管状体30相互之间是有间隔的，最好为有规律的间隔，例如在50厘米至10米之间。实际上，此间隔取决于太阳能板之间的距离。
当在管子TA周围正确安装好管状体30后，我们将在该管子上进行一系列的径向钻孔400。每个钻孔400都是通过管状体30的管子31完成。实际上，钻孔400通过钻头型工具O完成，该工具将从充当导管的管子31中穿过。这样，每次钻孔400均与管子31的轴Z-Z完全同轴。钻孔400的直径与管子31的内径一致。同样的程序也适用于排出管TD。
因此，可以提供一个几米长的管子TA、TD，例如50米长，在该管子上安装多个管状体30，例如安装49个管状体，每个间隔1米。由于管子TA、TD是柔性的，可被卷绕在卷盘上，因此尺寸较小，可方便地存放起来。如果设施包括两块并排的太阳能板，安装人员可以切割一段2米长的管子用作供应管TA，再重新切割一段2米长的管子用作排出管TD。如果设施包括十块并排的太阳能板，安装人员可以切割两段10长的管子用作管子TA、TD。剩下的管子将被保留起来，以便将来用于其他设施。
管子TA、TD的直径可以比管子31的大，以便能够承受更高的流量。例如，如果在两块太阳能板P1、P2的每一块中循环的冷却液流量为5立方米/小时，那么在管子TA、TD中每一根内循环的冷却液的流量就可能为10立方米/小时，且其内径足够大，以限制在该管子中的压力损失，因为对于一台泵，这种损失可能是难以承受的。最后，本发明可获得连接器31、32、41、42，与管子TA、TD的直径相比，它们的尺寸相对较小，使得后者能够位于尽可能接近太阳能板P1、P2框架9的位置，正如图2和图3中所示。这种配置是特别有好处的，因为在屋顶下的光伏设施中，太阳能板P1、P2和它们的支撑物(如屋顶)之间的距离通常很小。换句话说，连接器31、32、41、42可在一个狭小的太阳能板/支撑物空间中，容量直径较大，能够支持较大流量的管子TA、TD。在图2和图3中，我们还可注意到，框架9的下边缘90与区域ZA1的下壁20平齐，因此这个下壁确定了太阳能板P1的最大高度。由于本发明的创造性解决方案，没有任何元件从该下壁20的外表面突出。我们因此能够缩小太阳能板P1的尺寸，特别是其高度，我们可使用高度低于45毫米，最好是小于或等于30毫米的框架9。
在上文介绍的优选实施方式中，本发明的不同要素和/或手段和/或步骤安排，不应被理解为在全部的部署中都需要采用的安排。特别是：
－密封套筒4可被替换为以下一个或多个零件：O形圈、波瓣密封圈、唇形密封圈、条形密封圈等等。
－连接器31、32、41、42，不一定必须固定于换热器入口区ZA1、ZA2和/或排出区ZV1、ZV2中的一个。如果换热器采用其他配置，例如没有入口区和/或排出区，或者如果这些区域采取了其他形式，连接器31、32、41、42可连接至该换热器的其他壁板上。
－锁紧构件5、止销6和加强肋7的位置和样式并不限于附图中所示。这也适用于锁紧开孔25和壳体26及27。特别是这些构件可被设置于换热器21的其他壁板上。
另外，单独在某个实施方式中列出的一个或数个特征，可能与单独在另一个实施方式中列出的一个或数个特征组合。同样地，单独在某个实施方式中列出的一个或数个特征可能被推广至其他实施方式，即使这个或这些特征是单独与其他特征一起组合进行介绍的。

Claims (13)

1.设施包括：
－一根确保冷却液供应(TA)或排出(TD)的管子，
－至少一块混合型太阳能板(P1)，该太阳能板包括：
－－一个光伏模块(11)，
－－其中流动着冷却液的换热器(21)，
－一个将换热器(21)连接至管子(TA、TD)的连接器(31)，所述连接器包括：
－－一个安装在管子(TA、TD)周围的管状体(30)，
－一根安装在所述管状体(30)外表面的管子(31)，它可确保所述管子(TA、TD)和太阳能板换热器(21)之间的流质交换，该管子和外壁构成一个整体，
特征如下：
－换热器(21)上有一个壁板(20)，其中设置有一个开孔(22)、管子(31)可自由地装入该开孔中，这个管子和/或这个开孔没有保持它们位置不变的固定组件，
－管子(31)有一个密封圈(4)，可确保该管子与开孔(22)之间流质的密封，
－密封圈(4)呈套筒形，被套在管子(31)外壁上，
－通过多个可让在该换热器(21)上的该管状体(30)形成弹簧搭扣的构件(5、25)，管状体被装配到换热器上，这些构件不同于套筒(4)、管子(31)和开孔(22)，它们可确保使该换热器上的该管状体保持位置不变。
2.根据权利要求1所述的设施，其中弹簧搭扣通过管状体(30)上设置的锁紧构件(5)实现，这些锁紧构件与换热器(21)上设置的锁紧互补构件(25)合作。
3.根据权利要求2所述的设施，其中：
－管状体(30)的锁紧构件(5)为可弯曲锁片(50)形式，可从该管状体的外表面展开，与管子(31)平行并与该管子在同一侧；
－每片锁片(50)都包括一个与管状体(30)连为一体的末端，和一个带有锁紧构件(51)的自由末端，
－每个锁紧构件(51)与换热器(21)上设置的锁紧开孔(25)配合。
4.根据权利要求3所述的设施，其中管状体(30)带有两对锁片(50)，每对锁片以镜像方式排列，相对于该管状体的中间平面对称。
5.根据权利要求3所述的设施，其中管状体(30)带有两对锁片(50)，每对锁片以镜像方式排列，相对于该管状体的正切面对称。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设施，其中每个锁紧开孔(25)都被设置于换热器(21)壁板(23)中开凿的一个槽沟(250)中，当把管状体(30)的搭扣位于该换热器壁上时，这些槽沟就形成了锁片(50)的导向槽。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设施，其中管状体(30)设置了一个或多个止销(6)，这些止销被插入换热器(21)上设置的互补槽(26)内，这些止销是与锁紧构件(5)分开的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设施，其中管状体(30)设置了一个或多个加强筋(7)，这些加强筋被插入换热器(21)上设置的互补槽(27)内，这些加强筋是与锁紧构件(5)分开的。
9.根据权利要求8所述的设施，其中加强筋(7)以相对管状体(30)正切面对称的方式排列。
10.根据权利要求8所述的设施，其中加强筋(7)以相对管状体(30)中间平面对称的方式排列。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设施，其中管状体(30)内壁上设置有棘爪或尖齿(33)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设施，其中：
－套筒(4)带有一个锥形外壁，
－开孔(22)的锥度与套筒(4)的相同，该开孔的内壁紧贴该套筒的外壁。
13.根据权利要求12所述的设施，其中套筒(4)外壁有一个或多个使该外壁突起的圆形凸缘或加强筋(41)。
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