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太阳能系统

阅读：360发布：2020-05-15

IPRDB可以提供太阳能系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明内容提供一种太阳能系统，包括用于提供从入射的太阳能辐射生成的能量的太阳能收集器。太阳能系统还包括具有喷射器的第一热交换系统，喷射器被设置成使用由太阳能收集器提供的能量的至少一部分来工作。另外，太阳能系统包括第二热交换系统，第二热交换系统被设置成使用来自除太阳能能量源之外的能量源的能量来工作。太阳能系统被设置用于在第一热交换系统与区域之间以及在第二热交换系统与该区域之间传递热能。太阳能系统被设置成控制第一热交换系统和第二热交换系统对热能传递的相对贡献。，下面是太阳能系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳能系统，包括：

太阳能收集器，所述太阳能收集器用于提供从入射的太阳能辐射生成的能量；

第一热交换系统，所述第一热交换系统包括喷射器，所述喷射器被设置成使用由所述太阳能收集器提供的能量的至少一部分来工作；以及第二热交换系统，所述第二热交换系统被设置成使用来自除太阳能能量源之外的能量源的能量来工作；

其中，所述太阳能系统被设置用于在所述第一热交换系统与区域之间以及在所述第二热交换系统与所述区域之间直接地或间接地传递热能；以及其中，所述太阳能系统被设置成控制所述第一热交换系统和所述第二热交换系统对所述热能传递的相对贡献。

2.根据权利要求1所述的太阳能系统，其中，所述太阳能系统被设置使得在所述第一热交换系统对所述热能传递的贡献对于所述太阳能系统的工作条件而言不足时所述第二热交换系统补充所述第一热交换系统的工作。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能系统，其中，所述第一热交换系统被设置使得所述第一热交换系统的工作模式在用于加热所述区域的第一模式与用于冷却所述区域的第二模式之间可选择。

4.根据权利要求3所述的太阳能系统，其中，所述第一热交换系统包括喷射器回路并且被设置用于在所述第一工作模式下旁路所述喷射器回路的至少一部分，并且所述第一热交换系统被设置使得在所述第二工作模式下不旁路所述喷射器回路的所述部分。

5.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能系统，其中，所述第二热交换系统被设置成使用电能来工作并且包括电动压缩机。

6.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能系统，其中，所述第二热交换系统被设置用于在用于加热所述区域的第一模式与用于冷却所述区域的第二模式之间选择。

7.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能系统，包括用于加热水的水加热系统并且被设置成利用所述太阳能收集器获得的能量来向所述水加热系统传递热量。

8.根据权利要求7所述的太阳能系统，其中，所述太阳能系统被设置使得从入射的太阳能辐射生成的热能的一部分被提供至所述第一热交换系统并且从入射的太阳能辐射生成的剩余热能的至少一部分被提供至所述水加热系统。

9.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能系统，还包括能量存储装置，所述能量存储装置用于存储由所述第一热交换系统和/或所述第二热交换系统提供的能量，以及其中，所述太阳能系统被设置成使用存储在所述能量存储装置中的能量的至少一部分用于冷却或加热所述区域。

10.根据权利要求9所述的太阳能系统，其中，所述能量存储装置被设置用于通过将热能传递至合适的固体或流体来存储所述热能。

11.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能系统，其中，所述太阳能系统被设置使得所述第一热交换系统用于加热或冷却并且仅在所述第一热交换系统的加热或冷却贡献不足以达到预选择的或预定的冷却或加热条件时所述第二热交换系统用于补充所述第一热交换系统的工作。

12.根据权利要求11所述的太阳能系统，其中，所述太阳能热交换系统被控制使得在所述第二热交换系统用于补充所述第一热交换系统的贡献之前所述第一热交换系统的加热或冷却贡献根据工作条件被基本上最大化。

13.根据权利要求11或12所述的太阳能系统，其中，所述第二热交换系统的加热或冷却贡献基本上限于启用加热或冷却以达到所述预选择的或预定的加热或冷却条件。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的太阳能系统，其中，所述第一热交换系统还被设置成使用来自所述能量存储装置的热能用于加热或冷却。

15.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能系统，其中，所述第一热交换系统和所述第二热交换系统被设置成通过与循环回路交换热量来向或从所述区域间接地传递热能。

16.根据权利要求15所述的太阳能系统，其中，所述第一热交换系统和所述第二热交换系统包括被设置成与所述循环回路交换热量的热交换器，并且所述热交换器被设置成在向所述循环回路传递热能时用作冷凝器以及在从所述循环回路传递热能时用作蒸发器。

17.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能系统，包括控制系统，所述控制系统包括：选择器，所述选择器用于选择所述太阳能系统的工作模式或工作条件；

感测器装置，所述感测器装置提供指示由所述太阳能收集器提供的或能够提供的热能的量的信息；以及处理器，所述处理器被设置成基于选定的工作模式或条件并且基于由所述感测器装置提供的信息来控制所述第二热交换系统的工作以补充所述第一热交换系统的工作。

18.根据权利要求17所述的太阳能系统，其中，所述感测器装置被设置成以预定间隔或基本上连续地提供所述信息，并且所述处理器被设置成以预定时间间隔或基本上实时地控制所述第二热交换系统的工作。

19.根据权利要求17或18所述的太阳能系统，还包括提供指示由所述太阳能存储装置能够提供的热能的量的信息的感测器装置。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的太阳能系统，其中，所述处理器被设置成控制来自所述能量存储装置的热能的用于所述第一热交换系统的工作的使用。

21.一种使用太阳能系统加热或冷却区域的方法，所述方法包括步骤：

从太阳能能量源获得能量；

将所获得的能量提供至第一热交换系统，所述第一热交换系统包括喷射器，所述喷射器被设置成使用所获得的能量的至少一部分来工作；

在所述第一热交换系统与区域之间直接地或间接地传递热能；

确定是否存在充足的所获得的能量用于由所述第一热交换系统来使用以满足所述区域的冷却或加热需要；以及如果确定不存在充足的所获得的能量用于由所述第一热交换系统来使用以满足所述区域的所述冷却或加热需要，则：向第二热交换系统提供来自除太阳能能量源之外的能量源的能量，所述第二热交换系统被设置成使用所提供的能量以用作热交换系统；以及在所述第二热交换系统与所述区域之间传递热能。

说明书全文

太阳能系统

技术领域

[0001] 本发明涉及包括太阳能收集器和喷射器的太阳能系统。

背景技术

[0002] 传统的冷却系统例如空调和制冷单元的工作需要大量的电能。电能通常使用发电厂来生成，发电厂燃烧化石燃料并频繁地排放不期望的污染物和温室气体。

[0003] 可以使用光伏太阳能板将阳光转换为能够用以操作冷却系统的压缩机的电能。这可以降低对化石燃料的需要，但是效率相对低并且资金成本相对高。替代方案是如下冷却系统：其被使用太阳热能来操作并且具有代替相应的传统电气部件的喷射器。

[0004] 然而，太阳能不能以稳定的水平可用，并且提供一种甚至在太阳能的可用性很低的情况下仍然可以满足加热和/或冷却需要的太阳能系统被证明是一种挑战。

发明内容

[0005] 根据本发明的第一方面，提供一种太阳能系统，包括：

[0006] 用于提供从入射的太阳能辐射生成的能量的太阳能收集器；

[0007] 包括喷射器的第一热交换系统，喷射器被设置成使用由太阳能收集器提供的能量的至少一部分来工作；以及

[0008] 被设置成使用来自除太阳能能量源之外的能量源的能量来工作的第二热交换系统；

[0009] 其中，太阳能系统被设置用于在第一热交换系统与区域之间以及在第二热交换系统与该区域之间直接地或间接地传递热能；以及

[0010] 其中，太阳能系统被设置成控制第一热交换系统和第二热交换系统对热能传递的相对贡献。

[0011] 太阳能系统通常被设置使得在第一热交换系统对热能传递的贡献对于太阳能系统的工作条件而言不足时第二热交换系统补充第一热交换系统的工作。

[0012] 可以向或从第一热交换系统和第二热交换系统传递热能，这分别导致加热或冷却区域。

[0013] 第一热交换系统可以被设置使得第一热交换系统的工作模式在用于加热区域的第一模式与用于冷却区域的第二模式之间可选择。

[0014] 在一种示例中，第一热交换系统包括喷射器回路并且被设置用于在第一工作模式下旁路喷射器回路的至少一部分，并且第一热交换系统被设置使得在第二工作模式下不旁路喷射器回路的上述部分。

[0015] 第二热交换系统通常被设置成使用电能来工作并且可以包括电动压缩机。

[0016] 第二热交换系统还可以被设置用于在用于加热区域的第一模式与用于冷却区域的第二模式之间选择。在一种示例中，第二热交换系统为逆循环热交换系统并且可以为分离系统热交换系统。

[0017] 太阳能系统还可以包括用于加热水的水加热系统并且可以被设置成利用太阳能收集器获得的能量来向水加热系统传递热量。

[0018] 在一种实施方式中，太阳能系统被设置使得从入射的太阳能辐射生成的热能的一部分被提供至第一热交换系统并且从入射的太阳能辐射生成的剩余热能的至少一部分被提供至水加热系统。

[0019] 太阳能系统还可以包括能量存储装置，能量存储装置用于存储由第一热交换系统和/或第二热交换系统提供的能量，并且太阳能系统可以被设置成使用存储在能量存储装置中的能量的至少一部分用于冷却或加热区域。能量存储装置可以被设置用于通过将热能传递至合适的固体或流体来存储热能。

[0020] 在一种实施方式中，太阳能系统被设置使得第一热交换系统用于加热或冷却并且仅在第一热交换系统的加热或冷却贡献不足以达到预选择的或预定的冷却或加热条件(例如区域应当被加热或冷却至的选定温度)时第二热交换系统用于补充第一热交换系统的工作。太阳能系统太阳能热交换系统可以被控制使得在第二热交换系统用于补充第一热交换系统的贡献之前第一热交换系统的加热或冷却贡献根据工作条件(例如入射到太阳能收集器上的阳光的强度)被基本上最大化。另外，太阳能系统太阳能热交换系统可以被控制使得第二热交换系统的贡献基本上限于启用加热或冷却以达到预选择的或预定的加热或冷却条件。

[0021] 第一热交换系统还可以被设置成使用来自能量存储装置的热能用于加热或冷却。

[0022] 太阳能系统可以包括控制系统，控制系统被设置成根据预定的或预选择的加热或冷却条件和/或根据第一热交换系统的加热或冷却贡献来控制第二热交换系统的冷却或加热贡献，第一热交换系统的加热或冷却贡献又可以取决于外部参数例如阳光情况。

[0023] 在一种实施方式中，控制系统是软件控制的并且例如由用户可编程。控制系统可以被设置用于对太阳能系统的工作模式进行编程。

[0024] 在一种具体实施方式中，控制系统包括：

[0025] 用于选择太阳能系统的工作模式或工作条件例如区域应当被冷却或加热至的温度的选择器；

[0026] 提供指示由太阳能收集器提供的或能够提供的热能的量的信息的感测器装置；以及

[0027] 被设置成基于选定的工作模式或条件并且基于由感测器装置提供的信息来控制第二热交换系统的工作以补充第一热交换系统的工作的处理器。

[0028] 感测器装置可以被设置成以预定时间间隔或基本上连续地提供上述信息，并且处理器可以被设置成以预定时间间隔或基本上实时地控制第二热交换系统的工作。

[0029] 太阳能系统还可以包括提供指示由太阳能存储装置能够提供的热能的量的信息的感测器装置。另外，处理器可以被设置成控制来自能量存储装置的热能的用于第一热交换系统的工作的使用。

[0030] 第一热交换系统和第二热交换系统中的每个热交换系统可以被设置成通过与循环回路交换热量来向或从区域间接地传递热能。第一热交换系统和第二热交换系统可以包括被设置成与循环回路交换热量的热交换器，并且热交换器可以被设置成在向循环回路传递热能时用作冷凝器以及在从循环回路传递热能时用作蒸发器。

[0031] 根据本发明的第二方面，提供了一种使用太阳能系统加热或冷却区域的方法，该方法包括步骤：

[0032] 从太阳能能量源获得能量；

[0033] 将所获得的能量提供至第一热交换器，第一热交换器包括喷射器，喷射器被设置成使用所获得能量的至少一部分来工作；

[0034] 在第一热交换系统与区域之间直接地或间接地传递热能；

[0035] 确定是否存在充足的所获得的能量用于由第一热交换系统来使用以满足区域的冷却或加热需要；以及

[0036] 如果确定不存在充足的所获得的能量用于由第一热交换系统来使用以满足区域的冷却或加热需要，则：

[0037] 向第二热交换系统提供来自除太阳能能量源之外的能量源的能量，第二热交换系统被设置成使用所提供的能量以用作热交换系统；以及

[0038] 在第二热交换系统与区域之间传递热能。

附图说明

[0039] 为了可以更清楚地确定本发明，现在将参照附图、仅通过示例来描述本发明的实施方式，附图中：

[0040] 图1是示出了根据本发明的一种实施方式的太阳能系统的示意图，太阳能系统被设置成在加热模式下工作；

[0041] 图2是示出了用于在加热模式下操作图1的太阳能系统的控制方案的流程图；

[0042] 图3是示出了在冷却模式下工作的图1的太阳能系统的示意图，太阳能系统被设置成在加热模式下工作；以及

[0043] 图4是示出了用于在冷却模式下操作图3的太阳能系统的控制方案的流程图。

具体实施方式

[0044] 图1示出了根据本发明的一种实施方式的用于在加热或冷却区域时使用的太阳能系统100的示例。系统100可以在参照图1和图2更详细描述的加热模式下以及在参照图3和图4更详细描述的冷却模式下工作。

[0045] 通常，无论系统100在加热模式还是在冷却模式下工作，系统100被设置使得系统100的第一热交换系统102由从太阳能收集器104获得的热能来驱动，并且第一热交换系统
102被设置成以使得能够加热或冷却区域的方式来交换热量。

[0046] 如果太阳能收集器104提供不足以驱动第一热交换系统102以满足冷却或加热需求的能量，则采用由传统的能量源例如市电供电的第二热交换系统106以补偿第一热交换系统102。第二热交换系统106被设置成以使得能够根据需要来冷却或加热区域以补充第一热交换系统102的工作这样的方式来交换热量。

[0047] 在本实施方式中，系统100被设置使得对区域的冷却或加热的最大量由第一热交换系统102提供，并且其中第二加热系统106用于根据需要来补充第一热交换系统102。

[0048] 系统100可以包括控制系统(未示出)，控制系统被设置成根据温度和/或可用太阳能的量来改变第二热交换系统106对冷却或加热区域做出的贡献。控制系统是软件控制的，并且可以被编程以在例如太阳能情况变化或者加热或冷却需求变化(例如由于操作者选择)且第一热交换系统102不能提供所需的冷却或加热时增加第二热交换系统106对冷却或加热区域的贡献。

[0049] 另外地或替选地，控制系统可以被设置成使用存储在太阳能系统的能量存储装置(例如在第一热交换系统的太阳能收集器提供过量的热能时在其中存储热能的热能能量存储装置)中的热能，并且仅在来自能量存储装置的能量不足或在阈限以下时，控制系统可以激活第二热交换系统以补充系统100的工作。

[0050] 在图1所示的具体示例中，第一热交换系统102包括喷射器108。喷射器108在被供应来自太阳能收集器104的热能或从第二热交换系统106回收的热量时用作压缩机。喷射器108主要使用从太阳能获得的热能。这与传统的压缩机例如在第二热交换系统106中使用的电动压缩机110形成对比，在传统的压缩机中压缩机由传统的能量源例如市电来驱动。

[0051] 设置系统100以使由第一热交换系统102对区域的冷却或加热的量最大化提供使在冷却或加热区域时使用的可再生能量的量最大化的优点。在不存在足以提供所需的冷却或加热的太阳能的量的情形下，使用以传统方式供电的第二热交换系统106以按照两种方式做贡献。首先，系统106向区域提供附加的冷却或加热；其次，系统106通过热交换器144和132向系统102提供热量以补充太阳能热量。如果必要，则第二热交换系统可以提供全部所需的冷却或加热。

[0052] 现在将参照图1和图2更详细地描述系统100在加热模式下的工作。

[0053] 除了第一热交换系统102和第二热交换系统106之外，系统100还包括循环回路112，循环回路102被设置成与第一热交换系统102和第二热交换系统106交换热量用于在向区域供应冷却或加热时使用。系统100还包括太阳能回路114和太阳能热水系统116，太阳能回路114被设置成向第一热交换系统102和太阳能热水系统116供应从太阳能收集器
104获得的热能。

[0054] 系统100被设置成经由适当的流体传递热量。例如，第一热交换系统102和第二热交换系统106利用制冷剂用于热传递，循环回路112、太阳能回路114以及太阳能热水系统116利用水用于热传递(以及用于在太阳能热水系统116的情况下供应热水)。

[0055] 在加热模式下，太阳能回路114将来自太阳能收集器104的热能经由蒸气生成器(热交换器)118传递至第一热交换系统102。来自太阳能收集器104的附加热能经由蒸气生成器118被提供至太阳能热水系统116。通常，太阳能收集器104具有使得无论喷射器108是否正在工作均可以向太阳能热水系统116提供热能的足够的尺寸。

[0056] 应当理解，太阳能收集器104相对于传统的太阳能水加热型应用尺寸加大，在本示例中为四倍，以使得太阳能收集器104能够获得足以操作喷射器108的能量。如此，太阳能收集器104能够供应热水负荷的相当大的部分。通常，太阳能收集器104被设置成供应约100℃的热水用于与第一热交换系统102进行热交换。在经由生成器118向第一热交换系统102传递热量之后，水通常处于约70℃的温度。约70℃的温度适于也经由生成器118与太阳能热水系统116进行热交换。

[0057] 太阳能回路114中的水由在图1中还被标记为泵P1的太阳能收集器循环泵115绕太阳能回路114来泵送。

[0058] 如图1所示的包括阀120a、120b以及120c的旁通阀系统V1被设置(即旁通阀系统V1被启用)，使得由太阳能回路114供应的热能旁路喷射器回路124的喷射器108和冷凝器122。热能流动通过热交换器126，热交换器126在系统100在加热模式下工作时用作液体到液体热交换器以从第一热交换器102向循环回路112传递热量。

[0059] 在已经向循环回路112供应至少一些热能之后，经冷却的制冷剂流动通过喷射器回路124的打开的膨胀阀128并且通过阀120c以由在图1中还被标记为泵P3的喷射器压力泵130来泵送。

[0060] 制冷剂然后流动通过预热器132，预热器132被设置成在某些情况下例如在第二热交换系统106产生的热量由热水供应系统116经由减温器回收时，使用来自热水供应系统116的热量来加热制冷剂。制冷剂然后返回生成器118，在生成器118处制冷剂被太阳能回路114进一步加热，制冷剂传递热量通过第一热交换系统102的循环再次开始。

[0061] 如早先所提及的，第一热交换系统102经由热交换器126向循环回路112传递热量，热交换器126在这种情形下用作传统的液体到液体热交换器，热交换器126从第一热交换系统102向循环回路112传递热量。所传递的热量加热循环回路112中的水，水然后流动通过在图1中还被标记为阀V2的循环回路热交换器旁通阀134，旁通阀134被设置(即旁通阀134被停用)以将经加热的水引导至热交换器136用于在向区域提供热量时使用。在本示例中，热交换器136是用于向区域提供热量的室内热交换单元。

[0062] 已经向热交换器136提供至少一些热量用于加热区域的水然后流动通过冷却/加热存储装置138，然后或者直接流动至热交换器126或者如果旁通阀135被启用则流动至可以存储附加热量的存储装置138。在任一种情况下，水可以流动至在图1中还被标记为泵P5的循环回路泵140，水被泵送通过热交换器126，在热交换器126处热量从第一热交换系统102被传递至循环回路112，传递热量通过循环回路112的循环再次开始。

[0063] 如果系统100不向循环回路112供应充足的热量用于由热交换器136来使用以加热区域，则系统100被设置成向第二热交换系统106提供动力。在本示例中，第二热交换系统106是可以在加热模式或冷却模式下工作的逆循环分离系统并且包括热交换器142，热交换器142被设置成在第二热交换系统106与循环回路112之间传递热量。在本示例中，第二热交换系统106在加热模式下工作，热交换器142用作冷凝器以从第二热交换系统106向循环回路112传递热量。

[0064] 第二热交换系统106的压缩机110被设置成接收来自除太阳能收集器104之外的源的动力。在本具体示例中，压缩机110是被设置成接收来自市电的电力的电动压缩机。压缩机110压缩在该阶段为蒸气的制冷剂。加压后的制冷剂然后流动通过减温器144并且然后经由换向阀146到达热交换器142，在减温器144处可以将过多的热量从制冷剂传递至热水供应系统116。

[0065] 应当理解，尽管可以使用减温器144将过多的热量从制冷剂传递至热水供应系统116，但是在加热模式下优选的是经由减温器144将热量从压缩机引导至热交换器142。通常，当系统在冷却模式下工作时，过多的热量经由减温器144被传递至热水供应系统116，冷却模式随后参照图3和图4进行描述。

[0066] 制冷剂在热交换器142中冷凝成液体，热量从热交换器142传递至水，水流动通过循环回路112用于由热交换器136来使用以向区域提供热量。

[0067] 已经向循环回路112传递至少一些热量的制冷剂然后流动通过降低制冷剂压力的膨胀阀148。制冷剂然后流动通过在该模式下用作蒸发器的热交换器150，热交换器150向制冷剂传递热量以通过使用来自区域外部的热量来蒸发并加热制冷剂。制冷剂然后流回压缩机110用于压缩，向循环回路112传递热量的循环再次开始。

[0068] 系统100还被设置成根据需要(例如在第一热交换系统102不满足加热需求的情况下)传递来自冷却/加热存储装置138的热量用于在循环回路中使用以向热交换器136提供热量。

[0069] 系统100还被设置成经由太阳能热水系统116提供太阳能热水。太阳能热水系统116从冷水源152接收水。水流动通过预热器154，预热器154被设置成传递来自太阳能回路114的热量以预热水。水然后将至少一些热量传递至热水存储装置156，热水存储装置
156在本示例中为被设置成存储热水的水箱。水然后由在图1中还被标记为泵P2的热水循环泵158泵送通过减温器144，在减温器144处在可用的情况下来自第二热交换系统106的过多的热量被传递至水。水然后流动通过预热器132，在预热器132处热量从水被传递至第一热交换系统102中的制冷剂以预热制冷剂。水然后通过生成器118，在生成器118处热量从太阳能回路114被传递至水。经加热的水然后流动至热水存储装置156，在热水存储装置156处热水被存储用于由热水源160来使用。

[0070] 系统100被设置成例如经由控制模块(未示出)控制从第一热交换系统102、第二热交换系统106以及冷却/加热存储装置138传递的用于在加热区域时使用的热量的量。图2中图示示例控制方案，现在将更详细地描述示例控制方案。

[0071] 图2示出了用于在加热模式下控制系统100的控制方案200。在第一步骤202中，例如通过用户按下“开启”开关或相似元件并且选择系统100在“加热模式”下工作来启动系统100。

[0072] 系统100在步骤204中确定是否已经做出加热区域的请求。加热请求可以例如通过用户与和系统100关联的控制面板或远程控制装置交互来做出。

[0073] 如果系统100确定未做出加热请求，则系统100确定(步骤206)冷却/加热存储装置138是否需要热量。确定冷却/加热存储装置138是否需要热量可以包括检查来自与冷却/加热存储装置138关联的调温器或温度概况传感器(未示出)的信息。

[0074] 例如，用作冷却/加热存储装置138中的热存储装置的材料可以通过对水的可感测加热来存储热量。如果在冷却/加热存储装置138中使用的材料的40℃的温度适于循环加热，则系统100在来自调温器或温度概况传感器的信息指示冷却/加热存储装置138的温度在40℃以下的情况下确定206冷却/加热存储装置138需要热量。相似地，如果在冷却/加热存储装置138中使用的材料的70℃的温度适于提供用于散热器或风机/盘管单元的足够的热能，则系统100在来自调温器或温度概况传感器的信息指示冷却/加热存储装置138的温度在70℃以下的情况下确定206冷却/加热存储装置138需要热量。

[0075] 应当理解，用作冷却/加热存储装置138中的热存储装置的材料可以为相变材料，在这种情况下以恒定温度存储和释放热量并且因此可以使用确定冷却/加热存储装置138的热容量的替选措施。

[0076] 如果系统在步骤206中确定冷却/加热存储装置138不需要热量，则系统100执行步骤208：停用喷射器压力泵130(泵P3)、循环回路泵140(泵P5)、压缩机110(分离系统SS4)以及旁通阀135(V3)。在步骤208中，系统100启用旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)以及旁通阀134(旁通阀V2)。

[0077] 在步骤210中，系统100将太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)切换至ΔT模式，即如下模式：其中，在太阳能收集器104的输出温度超过热水存储装置156的箱底部的水温第一预定量例如7℃时打开太阳能收集器循环泵115(泵P1)，并且在太阳能收集器104的输出温度与热水存储装置156的箱底部的水温之间的差被降低至第二预定量例如2℃时关闭太阳能收集器循环泵115(泵P1)。以这种方式，将热量从太阳能回路114传递至热水供应系统116以使热水供应系统116的水的太阳能加热最大化。

[0078] 步骤208和步骤210从而有效地停用第一热交换系统102和第二热交换系统106，旁路热交换器136，并且导致热量从太阳能回路114传递至热水供应系统116。

[0079] 在执行步骤208和步骤210之后，系统100从当前控制路径退出212并且返回步骤204以确定是否已经做出加热请求。

[0080] 如果系统在步骤206中确定冷却/加热存储装置138需要热量，则系统100执行步骤214：启用喷射器压力泵130(泵P3)、循环回路泵140(泵P5)、旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)、旁通阀134(V2)以及旁通阀135(V3)。在步骤214中，系统100还停用压缩机110(分离系统SS4)。在步骤216中，系统100将太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)切换至恒定收集器温度模式，即如下模式：其中，太阳能收集器循环泵115(泵P1)的速度被调节使得太阳能回路114试图产生恒定太阳能收集器104输出温度用于经由热交换器136最终传递至区域。为了加热，这一温度可以为40℃或更高。
应当理解，热水供应系统116可以工作或可以不工作，因此热水循环泵158(泵P2)可以工作或可以不工作。

[0081] 步骤214和步骤216具有如下效果：将热量从太阳能回路114传递至第一热交换系统102并且然后将热量从第一热交换系统传递至冷却/加热源138用于稍后使用。第二热交换系统106被有效停用，这将降低市电使用。另外，如果适用，当太阳能收集器循环泵115(泵P1)连同热水循环泵158(泵P2)一起在恒定收集器温度模式下工作时，热交换器
136被旁路并且从太阳能回路114最终传递至冷却/加热存储装置138的热量的量被最大化。

[0082] 在执行步骤214和步骤216之后，系统100从当前控制路径退出(步骤218)并且可以返回步骤204以确定是否已经做出加热请求。

[0083] 如果系统100确定已经做出加热请求，则系统100在步骤220中确定是否存在足以满足加热请求的太阳能热量。确定是否存在足以满足加热请求的太阳能热量可以包括检查与太阳能回路114关联的工作温度信息。例如，可以激活太阳能收集器循环泵115(泵P1)并且检查(在短的延迟之后)离开太阳能收集器104的流体的温度，使得可以由系统100来测量太阳能收集器104能力。如果确定没有足够的温度可用，则太阳能收集器循环泵
115(泵P1)被去激活并且系统100移动至步骤228(稍后描述)。

[0084] 如果系统在步骤220中确定存在足以满足加热请求的太阳能热量，则系统100执行步骤222：启用喷射器压力泵130(泵P3)、循环回路泵140(泵P5)以及旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)。在步骤222中，系统还停用旁通阀134(旁通阀V2)、旁通阀
135(V3)以及压缩机110(分离系统SS4)。在步骤224中，系统100将太阳能收集器循环泵
115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)切换至恒定收集器温度模式。再次，应当理解，如果热水供应系统116不工作，则热水循环泵158(泵P2)可以不工作。

[0085] 步骤222和步骤224具有如下效果：将热量从太阳能回路114传递至第一热交换系统102并且然后将热量从第一热交换系统传递至热交换器136用于在加热区域时使用。第二热交换系统106被有效停用，这将降低市电使用。另外，当太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)在恒定收集器温度模式下工作时，热交换器136没有被旁路，并且从太阳能回路114最终传递至热交换器136用于在加热区域时使用的热量的量被最大化。

[0086] 在执行步骤222和步骤224之后，系统100从当前控制路径退出218并且可以返回步骤204以确定是否已经做出加热请求。

[0087] 如果系统在步骤220中确定不存在足以满足加热请求的太阳能热量，则系统100执行步骤228：确定存储在冷却/加热存储装置138中的热量是否被排放。步骤228可以包括检查与冷却/加热存储装置138关联的温度以确定是否存在可以从冷却/加热存储装置138排放的任何热量。

[0088] 如果确定228存储在冷却/加热存储装置138中的热量未被排放，则系统100执行步骤230：启用旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)并且停用压缩机110(分离系统SS4)、太阳能收集器循环泵115(泵P1)、热水循环泵158(泵P2)、旁通阀134(旁通阀V2)以及旁通阀135(V3)。在步骤232中，系统100启用喷射器压力泵130(泵P3)以及循环回路泵140(泵P5)以在恒定供应温度模式下运行，恒定供应温度模式即如下模式：其中，第一热交换系统102供应一些热量以满足负荷，并且其中，由第一热交换系统102供应的热量的差额由从冷却/加热存储装置138供应的热量来满足。如果期望冷却/加热存储装置138供应其全部热量以满足负荷，则可以去激活喷射器压力泵130(泵P3)。

[0089] 步骤230和步骤232具有如下效果：将热量从冷却/加热存储装置138传递至热交换器136用于在加热区域时使用。第二热交换系统106被有效停用，这将降低市电使用。

[0090] 在执行步骤230和步骤232之后，系统100从当前控制路径退出234并且可以返回步骤204以确定是否已经做出加热请求。

[0091] 如果在步骤228中确定存储在冷却/加热存储装置138中的热量已被排放，则系统100确定(步骤236)系统100是否例如被系统100的用户指示在“仅太阳能”模式下工作——意味着系统100不从市电或其它非太阳能能量源获得任何附加动力。如果在步骤236中确定系统100在“仅太阳能”模式下工作，则系统100不满足加热需要并且系统100从当前控制路径退出(步骤238)并且可以返回步骤204以确定是否已经做出加热请求。

[0092] 如果在步骤236中确定系统100不在“仅太阳能”模式下工作，则系统100执行步骤240：启用喷射器压力泵130(泵P3)、循环回路泵140(泵P5)、压缩机110(分离系统SS4)、旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)并且停用旁通阀135(V3)。在步骤240中，系统100还停用旁通阀134(旁通阀V2)。

[0093] 在步骤242中，系统100将太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)切换至恒定收集器温度模式，但是应当理解，在热水供应系统116不工作时热水循环泵158(泵P2)可以不工作。

[0094] 步骤240和步骤242具有如下效果：将热量从太阳能回路114传递至第一热交换系统102并且然后将热量从第一热交换系统传递至热交换器136用于在加热区域时使用。第二热交换系统106被启用使得附加的热量从第二热交换系统106传递至热交换器136。
当太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)在恒定收集器温度模式下工作时，从太阳能回路114最终传递至热交换器136用于在加热区域时使用的热量的量被最大化。然而，当上述量不满足需求时，由市电供电的第二热交换系统106向热交换器136供应附加热量以补偿第一热交换系统102。

[0095] 在执行步骤240和步骤242之后，系统100从当前控制路径退出244并且可以返回步骤204以确定是否已经做出加热请求。

[0096] 现在将参照图3和图4更详细地描述系统100在冷却模式下的工作。在冷却模式下，太阳能回路114将热能从太阳能收集器104经由生成器118传递至第一热交换系统102。旁通阀120a、120b以及120c(旁通阀系统V1)被设置(即旁通阀系统V1被停用)，使得从太阳能回路114获得的热能被供应至喷射器108。使用热能的喷射器108用作压缩机以对制冷剂(制冷剂在该阶段为蒸气)加压。制冷剂然后流动至冷凝器122，在冷凝器122处制冷剂被冷却为高压中温液体。制冷剂然后由阀120c引导至膨胀阀128，在膨胀阀128处制冷剂的压力被降低。制冷剂然后流动通过用作蒸发器以吸收来自循环回路112的热量的热交换器126(旁通阀135(V3)被停用)，以有效地冷却循环回路112中的水并且将喷射器回路124中的制冷剂加热为热蒸气。制冷剂然后返回喷射器108，在喷射器108处热蒸气被压缩，循环被重复。

[0097] 以这种方式，第一热交换系统从循环回路112吸取热量，从而将热交换器136可以使用的冷传递至循环回路112以冷却区域。

[0098] 制冷剂的至少一部分由喷射器压力泵130泵送通过预热器132以从第二热交换系统106或热水供应系统116获得热量，并且然后到达生成器118，在生成器118处制冷剂被太阳能回路114再次加热，制冷剂传递热量通过第一热交换系统102的循环再次开始。

[0099] 如早先所提及的，第一热交换系统102将冷经由在这种情形下用作蒸发器的热交换器126传递至循环回路112，以将热量从循环回路112传递至第一热交换系统102。热传递会冷却循环回路112中的水(旁通阀135(V3)被停用)，水然后流动通过循环回路热交换器旁通阀134(阀V2)，循环回路热交换器旁通阀134(阀V2)被设置(即旁通阀134被停用)成将经冷却的水引导至热交换器136用于在冷却区域时使用。

[0100] 如果旁通阀135(V3)被启用，则已经向室内单元136提供至少一些冷的水然后流动通过冷却/加热存储装置138，在冷却/加热存储装置138处附加的冷可以被存储。水可以然后流动至循环回路泵140并且水被泵送通过热交换器126，在热交换器126处热量从循环回路112传递至第一热交换系统102，传递冷通过循环回路112的循环再次开始。

[0101] 如果系统100未向循环回路112供应足以由热交换器136使用以冷却区域的冷，则系统100被设置成在冷却模式下工作时向第二热交换系统106提供动力，在冷却模式下，热交换器142用作蒸发器以将热量从循环回路112传递至第二热交换系统106中的制冷剂。

[0102] 第二热交换系统106的压缩机110接收来自市电的电力并压缩制冷剂。经加热并压缩的制冷剂然后流动通过减温器144，在减温器144处过多的热量从制冷剂传递至热水供应系统116，制冷剂然后经由换向阀146到达在该模式下用作冷凝器的热交换器150。制冷剂在热交换器150中被冷凝为较冷的液体。

[0103] 已经通过热交换器150的冷凝动作被冷却的制冷剂然后流动通过膨胀阀148，以降低制冷剂的压力。制冷剂然后流动通过在该模式下用作蒸发器的热交换器142，热交换器142通过将热量从循环回路112传递至制冷剂来使制冷剂蒸发。使制冷剂蒸发冷却循环回路112中的水，并且经加热并蒸发的制冷剂流回压缩机110，传递冷通过循环回路112的循环再次开始。

[0104] 系统100还被设置成根据需要(例如在第一热交换系统102不满足冷却需求的情况下)传递来自冷却/加热存储装置138的热量用于在循环回路112中使用用于在热交换器136冷却区域时使用。

[0105] 当系统100以与系统100在加热模式下工作时的方式相同的方式在冷却模式下工作时，系统100还被设置成经由热水系统116提供太阳能热水。

[0106] 与在加热模式下工作相似，系统100被设置成控制从第一热交换系统102、第二热交换系统106以及冷却/加热存储装置138传递的用于冷却区域的冷的量。图4中示出示例控制方案，现在将更详细地描述示例控制方案。

[0107] 图4示出了用于在冷却模式下控制系统100的控制方案400。在第一步骤402中，例如通过用户按下“开启”开关并且选择系统100在“冷却模式”下工作来启动系统100。

[0108] 系统100确定404是否已经做出冷却区域的请求。可以以与做出加热请求相似的方式——即通过与和系统100关联的控制面板或远程控制装置交互——来做出冷却请求。

[0109] 如果系统100确定未做出冷却请求，则系统100确定406冷却/加热存储装置138是否需要冷。确定406冷却/加热存储装置138是否需要冷可以包括检查来自与冷却/加热存储装置138关联的调温器的信息。例如，如果用作冷却/加热存储装置138中的热存储装置的材料通过对水的可感知冷却来存储冷，则系统100在来自调温器或温度概况传感器的信息指示冷却/加热存储装置138的温度在例如12℃以上的情况下确定406冷却/加热存储装置138需要冷。再次，应当理解，用作冷却/加热存储装置138中的热存储装置的材料可以为相变材料，在这种情况下以恒定温度存储并释放冷并且因此可以使用确定冷却/加热存储装置138的冷容量的替选方法。

[0110] 如果系统在步骤406中确定冷却/加热存储装置138不需要冷，则系统100执行步骤408：停用喷射器压力泵130(泵P3)、循环回路泵140(泵P5)、压缩机110(分离系统SS4)、旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)以及旁通阀135(V3)。旁通阀134(旁通阀V2)被启用。在步骤410中，系统100将太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)切换至ΔT模式。

[0111] 步骤408和步骤410从而有效地停用第一热交换系统102和第二热交换系统106，旁路热交换器136，并且导致热量从太阳能回路114传递至热水供应系统116。

[0112] 在执行步骤408和步骤410之后，系统100从当前控制路径退出412并且返回步骤404以确定是否已经做出冷却请求。

[0113] 如果系统在步骤406中确定冷却/加热存储装置138需要冷，则系统100执行步骤414：启用喷射器压力泵130(泵P3)、循环回路泵140(泵P5)以及旁通阀134(旁通阀V2)。
在步骤414中，系统100还停用压缩机110(分离系统SS4)、旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)并且启用旁通阀V3。在步骤416中，系统100将太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)切换至恒定收集器温度模式。与加热模式相同，应当理解，如果热水系统116不工作则热水循环泵158(泵P2)可以不工作。

[0114] 步骤414和步骤416具有如下效果：将热量从太阳能回路114传递至第一热交换系统102并且然后将冷从第一热交换系统传递至冷却/加热源138用于稍后使用。第二热交换系统106被有效停用，这将降低市电使用。另外，当太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)在恒定收集器温度模式下工作时，热交换器136被旁路并且从太阳能回路114最终传递至冷却/加热存储装置138的冷的量被最大化。

[0115] 在执行步骤414和步骤416之后，系统100从当前控制路径退出418并且可以返回步骤404以确定是否已经做出冷却请求。

[0116] 如果系统100确定已经做出冷却请求，则系统100确定420是否存在足以满足冷却请求的太阳能热量。确定420是否存在足以满足冷却请求的太阳能热量可以包括检查与太阳能回路114关联的工作温度信息。

[0117] 如果系统在步骤420中确定存在足以满足冷却请求的太阳能热量，则系统100执行步骤422：启用喷射器压力泵130(泵P3)以及循环回路泵140(泵P5)。在步骤422中，系统还停用旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)、旁通阀134(旁通阀V2)、压缩机110(分离系统SS4)以及旁通阀135(V3)。在步骤424中，系统100将太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)切换至恒定收集器温度模式，但是应当理解，如果热水系统116不工作则热水循环泵158(泵P2)可以不工作。

[0118] 步骤422和步骤424具有如下效果：将热量从太阳能回路114传递至第一热交换系统102并且然后将冷从第一热交换系统传递至热交换器136用于冷却区域。第二热交换系统106被有效停用，这将降低市电使用。另外，当太阳能收集器循环泵115(泵P1)和热水循环泵158(泵P2)在恒定收集器温度模式下工作时，热交换器136没有被旁路，并且从太阳能回路114最终传递至热交换器136的冷的量被最大化。

[0119] 在执行步骤422和步骤424之后，系统100从当前控制路径退出418并且可以返回步骤404以确定是否已经做出冷却请求。

[0120] 如果系统在步骤420中确定不存在足以满足冷却请求的太阳能热，则系统100执行步骤428：确定存储在冷却/加热存储装置138中的冷是否被排放。步骤428可以包括检查与冷却/加热存储装置138关联的温度以确定是否存在可以从冷却/加热存储装置138排放的任何冷。例如，步骤428可以包括检查冷却/加热存储装置138的箱的温度概况或至少箱顶部的温度，如果温度概况一致在预定温度例如12℃以下，则系统100确定存储在冷却/加热存储装置138中的冷未被排放。

[0121] 如果在步骤428中确定存储在冷却/加热存储装置138中的冷未被排放，则系统100执行步骤430：停用压缩机110(分离系统SS4)、热水循环泵158(泵P2)、旁通阀120a、
120b、120c(旁通阀系统V1)以及旁通阀134(旁通阀V2)。另外，系统启用旁通阀135(V3)。
可以停用太阳能收集器循环泵115(泵P1)，然而如以下所解释的，存在太阳能收集器循环泵115可以工作的情况。在步骤432中，系统100启用喷射器压力泵130(泵P3)以在恒定供应温度模式下工作，并且启用循环回路泵140(泵P5)以在恒定生成器温度模式下工作。
应当理解，第一热交换系统102仍然可以运行以经由热交换器126供应部分冷却负荷。因此，可以激活泵115、130和140(即泵P1、P3和P5)，除非太阳能收集器104不具有足以驱动第一热交换系统102的温度或动力。

[0122] 步骤430和步骤432具有如下效果：使冷从冷却/加热存储装置138传递至热交换器136用于在冷却区域时使用。第二热交换系统106被有效停用，这将降低市电使用。

[0123] 在执行步骤430和步骤432之后，系统100从当前控制路径退出434并且可以返回步骤404以确定是否已经做出冷却请求。

[0124] 如果在步骤428中确定存储在冷却/加热存储装置138中的冷已被排放，则系统100确定436系统100是否例如被系统100的用户指示在“仅太阳能”模式下工作——意味着系统100不从市电或其它非太阳能能量源获得任何附加动力。如果确定436系统100在“仅太阳能”模式下工作，则系统100将不满足冷却需要并且系统100从当前控制路径退出
438并且可以返回步骤404以确定是否已经做出冷却请求。

[0125] 如果在步骤436中确定系统100不在“仅太阳能”模式下工作，则系统100执行步骤440：启用喷射器压力泵130(泵P3)、循环加热泵140(泵P5)以及压缩机110(分离系统SS4)。在步骤440中，系统100还停用旁通阀120a、120b、120c(旁通阀系统V1)、旁通阀134(旁通阀V2)以及旁通阀135(V3)。

[0126] 在步骤442中，系统100将太阳能收集器循环泵115(泵P1)切换至恒定收集器温度模式，并且在第一热交换系统102和第二热交换系统106一起工作时热水循环泵158(泵P2)工作。以这种方式，热水供应系统116可以根据需要经由生成器118向热水存储装置156传递热量。

[0127] 步骤440和步骤442具有如下效果：将热量从太阳能回路114传递至第一热交换系统102并且然后将冷从第一热交换系统传递至热交换器136用于在冷却区域时使用。第二热交换系统106被启用使得将附加的冷从第二热交换系统106传递至热交换器136。当太阳能收集器循环泵115(泵P1)在恒定收集器温度模式下工作时，从太阳能回路114最终传递至热交换器136的冷的量被最大化。然而，当上述量不满足需求时，由市电供电的第二热交换系统106供应附加的冷以补偿第一热交换系统102，在第一热交换系统102和第二热交换系统106一起工作时热水循环泵158(泵P2)工作。

[0128] 在执行步骤440和步骤442之后，系统100从当前控制路径退出444并且可以返回步骤404以确定是否已经做出冷却请求。对于本领域的普通技术人员而言明显的修改和变型被确定落在本发明的范围内。

[0129] 在所附权利要求和本发明的在前描述中，除非上下文需要，否则由于表达用语或必要暗示，词语“包括(comprise)”或其变型例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”以包容性含义来使用，即在本发明的各个实施方式中指定所陈述的特征的存在但不排除另外的特征的存在或添加。

标题	发布/更新时间	阅读量
太阳能面板-专利编号CN108604612A	2020-05-13	506
太阳能电池-专利编号CN110476257A	2020-05-12	498
太阳能系统-专利编号CN109855313A	2020-05-12	1040
太阳能系统-专利编号CN104364587B	2020-05-13	597
太阳能板-专利编号CN103247705A	2020-05-11	806
太阳能罐-专利编号CN102227597A	2020-05-11	661
太阳能路灯-专利编号CN106764893B	2020-05-13	685
太阳能炉-专利编号CN105276831A	2020-05-11	221
太阳能板-专利编号CN102117853A	2020-05-11	169
太阳能面板-专利编号CN110634979A	2020-05-12	865

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