太陽能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本
【發(fā)明內(nèi)容】
提供一種太陽能系統(tǒng)，包括用于提供從入射的太陽能輻射生成的能量的太陽能收集器。太陽能系統(tǒng)還包括具有噴射器的第一熱交換系統(tǒng)，噴射器被設(shè)置成使用由太陽能收集器提供的能量的至少一部分來工作。另外，太陽能系統(tǒng)包括第二熱交換系統(tǒng)，第二熱交換系統(tǒng)被設(shè)置成使用來自除太陽能能量源之外的能量源的能量來工作。太陽能系統(tǒng)被設(shè)置用于在第一熱交換系統(tǒng)與區(qū)域之間以及在第二熱交換系統(tǒng)與該區(qū)域之間傳遞熱能。太陽能系統(tǒng)被設(shè)置成控制第一熱交換系統(tǒng)和第二熱交換系統(tǒng)對熱能傳遞的相對貢獻(xiàn)。
【專利說明】太陽能系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括太陽能收集器和噴射器的太陽能系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)例如空調(diào)和制冷單元的工作需要大量的電能。電能通常使用發(fā)電廠來生成，發(fā)電廠燃燒化石燃料并頻繁地排放不期望的污染物和溫室氣體。
[0003]可以使用光伏太陽能板將陽光轉(zhuǎn)換為能夠用以操作冷卻系統(tǒng)的壓縮機的電能。這可以降低對化石燃料的需要，但是效率相對低并且資金成本相對高。替代方案是如下冷卻系統(tǒng):其被使用太陽熱能來操作并且具有代替相應(yīng)的傳統(tǒng)電氣部件的噴射器。
[0004]然而，太陽能不能以穩(wěn)定的水平可用，并且提供一種甚至在太陽能的可用性很低的情況下仍然可以滿足加熱和/或冷卻需要的太陽能系統(tǒng)被證明是一種挑戰(zhàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種太陽能系統(tǒng)，包括:
[0006]用于提供從入射的太陽能輻射生成的能量的太陽能收集器；
[0007]包括噴射器的第一熱交換系統(tǒng)，噴射器被設(shè)置成使用由太陽能收集器提供的能量的至少一部分來工作；以及
[0008]被設(shè)置成使用來自除太陽能能量源之外的能量源的能量來工作的第二熱交換系統(tǒng)；
[0009]其中，太陽能系統(tǒng)被設(shè)置用于在第一熱交換系統(tǒng)與區(qū)域之間以及在第二熱交換系統(tǒng)與該區(qū)域之間直接地或間接地傳遞熱能；以及
[0010]其中，太陽能系統(tǒng)被設(shè)置成控制第一熱交換系統(tǒng)和第二熱交換系統(tǒng)對熱能傳遞的相對貢獻(xiàn)。
[0011]太陽能系統(tǒng)通常被設(shè)置使得在第一熱交換系統(tǒng)對熱能傳遞的貢獻(xiàn)對于太陽能系統(tǒng)的工作條件而言不足時第二熱交換系統(tǒng)補充第一熱交換系統(tǒng)的工作。
[0012]可以向或從第一熱交換系統(tǒng)和第二熱交換系統(tǒng)傳遞熱能，這分別導(dǎo)致加熱或冷卻區(qū)域。
[0013]第一熱交換系統(tǒng)可以被設(shè)置使得第一熱交換系統(tǒng)的工作模式在用于加熱區(qū)域的第一模式與用于冷卻區(qū)域的第二模式之間可選擇。
[0014]在一種不例中，第一熱交換系統(tǒng)包括噴射器回路并且被設(shè)置用于在第一工作模式下旁路噴射器回路的至少一部分，并且第一熱交換系統(tǒng)被設(shè)置使得在第二工作模式下不旁路噴射器回路的上述部分。
[0015]第二熱交換系統(tǒng)通常被設(shè)置成使用電能來工作并且可以包括電動壓縮機。
[0016]第二熱交換系統(tǒng)還可以被設(shè)置用于在用于加熱區(qū)域的第一模式與用于冷卻區(qū)域的第二模式之間選擇。在一種示例中，第二熱交換系統(tǒng)為逆循環(huán)熱交換系統(tǒng)并且可以為分離系統(tǒng)熱交換系統(tǒng)。
[0017]太陽能系統(tǒng)還可以包括用于加熱水的水加熱系統(tǒng)并且可以被設(shè)置成利用太陽能收集器獲得的能量來向水加熱系統(tǒng)傳遞熱量。
[0018]在一種實施方式中，太陽能系統(tǒng)被設(shè)置使得從入射的太陽能輻射生成的熱能的一部分被提供至第一熱交換系統(tǒng)并且從入射的太陽能輻射生成的剩余熱能的至少一部分被提供至水加熱系統(tǒng)。
[0019]太陽能系統(tǒng)還可以包括能量存儲裝置，能量存儲裝置用于存儲由第一熱交換系統(tǒng)和/或第二熱交換系統(tǒng)提供的能量，并且太陽能系統(tǒng)可以被設(shè)置成使用存儲在能量存儲裝置中的能量的至少一部分用于冷卻或加熱區(qū)域。能量存儲裝置可以被設(shè)置用于通過將熱能傳遞至合適的固體或流體來存儲熱能。
[0020]在一種實施方式中，太陽能系統(tǒng)被設(shè)置使得第一熱交換系統(tǒng)用于加熱或冷卻并且僅在第一熱交換系統(tǒng)的加熱或冷卻貢獻(xiàn)不足以達(dá)到預(yù)選擇的或預(yù)定的冷卻或加熱條件(例如區(qū)域應(yīng)當(dāng)被加熱或冷卻至的選定溫度)時第二熱交換系統(tǒng)用于補充第一熱交換系統(tǒng)的工作。太陽能系統(tǒng)太陽能熱交換系統(tǒng)可以被控制使得在第二熱交換系統(tǒng)用于補充第一熱交換系統(tǒng)的貢獻(xiàn)之前第一熱交換系統(tǒng)的加熱或冷卻貢獻(xiàn)根據(jù)工作條件(例如入射到太陽能收集器上的陽光的強度)被基本上最大化。另外，太陽能系統(tǒng)太陽能熱交換系統(tǒng)可以被控制使得第二熱交換系統(tǒng)的貢獻(xiàn)基本上限于啟用加熱或冷卻以達(dá)到預(yù)選擇的或預(yù)定的加熱或冷卻條件。
[0021]第一熱交換系統(tǒng)還可以被設(shè)置成使用來自能量存儲裝置的熱能用于加熱或冷卻。
[0022]太陽能系統(tǒng)可以包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)被設(shè)置成根據(jù)預(yù)定的或預(yù)選擇的加熱或冷卻條件和/或根據(jù)第一熱交換系統(tǒng)的加熱或冷卻貢獻(xiàn)來控制第二熱交換系統(tǒng)的冷卻或加熱貢獻(xiàn)，第一熱交換系統(tǒng)的加熱或冷卻貢獻(xiàn)又可以取決于外部參數(shù)例如陽光情況。
[0023]在一種實施方式中，控制系統(tǒng)是軟件控制的并且例如由用戶可編程。控制系統(tǒng)可以被設(shè)置用于對太陽能系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行編程。
[0024]在一種【具體實施方式】中，控制系統(tǒng)包括:
[0025]用于選擇太陽能系統(tǒng)的工作模式或工作條件例如區(qū)域應(yīng)當(dāng)被冷卻或加熱至的溫度的選擇器；
[0026]提供指示由太陽能收集器提供的或能夠提供的熱能的量的信息的感測器裝置；以及
[0027]被設(shè)置成基于選定的工作模式或條件并且基于由感測器裝置提供的信息來控制第二熱交換系統(tǒng)的工作以補充第一熱交換系統(tǒng)的工作的處理器。
[0028]感測器裝置可以被設(shè)置成以預(yù)定時間間隔或基本上連續(xù)地提供上述信息，并且處理器可以被設(shè)置成以預(yù)定時間間隔或基本上實時地控制第二熱交換系統(tǒng)的工作。
[0029]太陽能系統(tǒng)還可以包括提供指示由太陽能存儲裝置能夠提供的熱能的量的信息的感測器裝置。另外，處理器可以被設(shè)置成控制來自能量存儲裝置的熱能的用于第一熱交換系統(tǒng)的工作的使用。
[0030]第一熱交換系統(tǒng)和第二熱交換系統(tǒng)中的每個熱交換系統(tǒng)可以被設(shè)置成通過與循環(huán)回路交換熱量來向或從區(qū)域間接地傳遞熱能。第一熱交換系統(tǒng)和第二熱交換系統(tǒng)可以包括被設(shè)置成與循環(huán)回路交換熱量的熱交換器，并且熱交換器可以被設(shè)置成在向循環(huán)回路傳遞熱能時用作冷凝器以及在從循環(huán)回路傳遞熱能時用作蒸發(fā)器。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種使用太陽能系統(tǒng)加熱或冷卻區(qū)域的方法，該方法包括步驟:
[0032]從太陽能能量源獲得能量；
[0033]將所獲得的能量提供至第一熱交換器，第一熱交換器包括噴射器，噴射器被設(shè)置成使用所獲得能量的至少一部分來工作；
[0034]在第一熱交換系統(tǒng)與區(qū)域之間直接地或間接地傳遞熱能；
[0035]確定是否存在充足的所獲得的能量用于由第一熱交換系統(tǒng)來使用以滿足區(qū)域的冷卻或加熱需要；以及
[0036]如果確定不存在充足的所獲得的能量用于由第一熱交換系統(tǒng)來使用以滿足區(qū)域的冷卻或加熱需要，則:
[0037]向第二熱交換系統(tǒng)提供來自除太陽能能量源之外的能量源的能量，第二熱交換系統(tǒng)被設(shè)置成使用所提供的能量以用作熱交換系統(tǒng)；以及
[0038]在第二熱交換系統(tǒng)與區(qū)域之間傳遞熱能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]為了可以更清楚地確定本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖、僅通過示例來描述本發(fā)明的實施方式，附圖中:
[0040]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的太陽能系統(tǒng)的示意圖，太陽能系統(tǒng)被設(shè)置成在加熱模式下工作；
[0041]圖2是示出了用于在加熱模式下操作圖1的太陽能系統(tǒng)的控制方案的流程圖；
[0042]圖3是示出了在冷卻模式下工作的圖1的太陽能系統(tǒng)的示意圖，太陽能系統(tǒng)被設(shè)置成在加熱模式下工作；以及
[0043]圖4是示出了用于在冷卻模式下操作圖3的太陽能系統(tǒng)的控制方案的流程圖。

【具體實施方式】
[0044]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的用于在加熱或冷卻區(qū)域時使用的太陽能系統(tǒng)100的示例。系統(tǒng)100可以在參照圖1和圖2更詳細(xì)描述的加熱模式下以及在參照圖3和圖4更詳細(xì)描述的冷卻模式下工作。
[0045]通常，無論系統(tǒng)100在加熱模式還是在冷卻模式下工作，系統(tǒng)100被設(shè)置使得系統(tǒng)100的第一熱交換系統(tǒng)102由從太陽能收集器104獲得的熱能來驅(qū)動，并且第一熱交換系統(tǒng)102被設(shè)置成以使得能夠加熱或冷卻區(qū)域的方式來交換熱量。
[0046]如果太陽能收集器104提供不足以驅(qū)動第一熱交換系統(tǒng)102以滿足冷卻或加熱需求的能量，則采用由傳統(tǒng)的能量源例如市電供電的第二熱交換系統(tǒng)106以補償?shù)谝粺峤粨Q系統(tǒng)102。第二熱交換系統(tǒng)106被設(shè)置成以使得能夠根據(jù)需要來冷卻或加熱區(qū)域以補充第一熱交換系統(tǒng)102的工作這樣的方式來交換熱量。
[0047]在本實施方式中，系統(tǒng)100被設(shè)置使得對區(qū)域的冷卻或加熱的最大量由第一熱交換系統(tǒng)102提供，并且其中第二加熱系統(tǒng)106用于根據(jù)需要來補充第一熱交換系統(tǒng)102。
[0048]系統(tǒng)100可以包括控制系統(tǒng)(未示出)，控制系統(tǒng)被設(shè)置成根據(jù)溫度和/或可用太陽能的量來改變第二熱交換系統(tǒng)106對冷卻或加熱區(qū)域做出的貢獻(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)是軟件控制的，并且可以被編程以在例如太陽能情況變化或者加熱或冷卻需求變化(例如由于操作者選擇)且第一熱交換系統(tǒng)102不能提供所需的冷卻或加熱時增加第二熱交換系統(tǒng)106對冷卻或加熱區(qū)域的貢獻(xiàn)。
[0049]另外地或替選地，控制系統(tǒng)可以被設(shè)置成使用存儲在太陽能系統(tǒng)的能量存儲裝置(例如在第一熱交換系統(tǒng)的太陽能收集器提供過量的熱能時在其中存儲熱能的熱能能量存儲裝置)中的熱能，并且僅在來自能量存儲裝置的能量不足或在閾限以下時，控制系統(tǒng)可以激活第二熱交換系統(tǒng)以補充系統(tǒng)100的工作。
[0050]在圖1所示的具體示例中，第一熱交換系統(tǒng)102包括噴射器108。噴射器108在被供應(yīng)來自太陽能收集器104的熱能或從第二熱交換系統(tǒng)106回收的熱量時用作壓縮機。噴射器108主要使用從太陽能獲得的熱能。這與傳統(tǒng)的壓縮機例如在第二熱交換系統(tǒng)106中使用的電動壓縮機110形成對比，在傳統(tǒng)的壓縮機中壓縮機由傳統(tǒng)的能量源例如市電來驅(qū)動。
[0051]設(shè)置系統(tǒng)100以使由第一熱交換系統(tǒng)102對區(qū)域的冷卻或加熱的量最大化提供使在冷卻或加熱區(qū)域時使用的可再生能量的量最大化的優(yōu)點。在不存在足以提供所需的冷卻或加熱的太陽能的量的情形下，使用以傳統(tǒng)方式供電的第二熱交換系統(tǒng)106以按照兩種方式做貢獻(xiàn)。首先，系統(tǒng)106向區(qū)域提供附加的冷卻或加熱；其次，系統(tǒng)106通過熱交換器144和132向系統(tǒng)102提供熱量以補充太陽能熱量。如果必要，則第二熱交換系統(tǒng)可以提供全部所需的冷卻或加熱。
[0052]現(xiàn)在將參照圖1和圖2更詳細(xì)地描述系統(tǒng)100在加熱模式下的工作。
[0053]除了第一熱交換系統(tǒng)102和第二熱交換系統(tǒng)106之外，系統(tǒng)100還包括循環(huán)回路112,循環(huán)回路102被設(shè)置成與第一熱交換系統(tǒng)102和第二熱交換系統(tǒng)106交換熱量用于在向區(qū)域供應(yīng)冷卻或加熱時使用。系統(tǒng)100還包括太陽能回路114和太陽能熱水系統(tǒng)116，太陽能回路114被設(shè)置成向第一熱交換系統(tǒng)102和太陽能熱水系統(tǒng)116供應(yīng)從太陽能收集器104獲得的熱能。
[0054]系統(tǒng)100被設(shè)置成經(jīng)由適當(dāng)?shù)牧黧w傳遞熱量。例如，第一熱交換系統(tǒng)102和第二熱交換系統(tǒng)106利用制冷劑用于熱傳遞，循環(huán)回路112、太陽能回路114以及太陽能熱水系統(tǒng)116利用水用于熱傳遞(以及用于在太陽能熱水系統(tǒng)116的情況下供應(yīng)熱水)。
[0055]在加熱模式下，太陽能回路114將來自太陽能收集器104的熱能經(jīng)由蒸氣生成器(熱交換器)118傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102。來自太陽能收集器104的附加熱能經(jīng)由蒸氣生成器118被提供至太陽能熱水系統(tǒng)116。通常，太陽能收集器104具有使得無論噴射器108是否正在工作均可以向太陽能熱水系統(tǒng)116提供熱能的足夠的尺寸。
[0056]應(yīng)當(dāng)理解，太陽能收集器104相對于傳統(tǒng)的太陽能水加熱型應(yīng)用尺寸加大，在本示例中為四倍，以使得太陽能收集器104能夠獲得足以操作噴射器108的能量。如此，太陽能收集器104能夠供應(yīng)熱水負(fù)荷的相當(dāng)大的部分。通常，太陽能收集器104被設(shè)置成供應(yīng)約100°C的熱水用于與第一熱交換系統(tǒng)102進(jìn)行熱交換。在經(jīng)由生成器118向第一熱交換系統(tǒng)102傳遞熱量之后，水通常處于約70°C的溫度。約70°C的溫度適于也經(jīng)由生成器118與太陽能熱水系統(tǒng)116進(jìn)行熱交換。
[0057]太陽能回路114中的水由在圖1中還被標(biāo)記為泵Pl的太陽能收集器循環(huán)泵115繞太陽能回路114來泵送。
[0058]如圖1所示的包括閥120a、120b以及120c的旁通閥系統(tǒng)Vl被設(shè)置(即旁通閥系統(tǒng)Vl被啟用)，使得由太陽能回路114供應(yīng)的熱能旁路噴射器回路124的噴射器108和冷凝器122。熱能流動通過熱交換器126，熱交換器126在系統(tǒng)100在加熱模式下工作時用作液體到液體熱交換器以從第一熱交換器102向循環(huán)回路112傳遞熱量。
[0059]在已經(jīng)向循環(huán)回路112供應(yīng)至少一些熱能之后，經(jīng)冷卻的制冷劑流動通過噴射器回路124的打開的膨脹閥128并且通過閥120c以由在圖1中還被標(biāo)記為泵P3的噴射器壓力泵130來泵送。
[0060]制冷劑然后流動通過預(yù)熱器132，預(yù)熱器132被設(shè)置成在某些情況下例如在第二熱交換系統(tǒng)106產(chǎn)生的熱量由熱水供應(yīng)系統(tǒng)116經(jīng)由減溫器回收時，使用來自熱水供應(yīng)系統(tǒng)116的熱量來加熱制冷劑。制冷劑然后返回生成器118，在生成器118處制冷劑被太陽能回路114進(jìn)一步加熱，制冷劑傳遞熱量通過第一熱交換系統(tǒng)102的循環(huán)再次開始。
[0061]如早先所提及的，第一熱交換系統(tǒng)102經(jīng)由熱交換器126向循環(huán)回路112傳遞熱量，熱交換器126在這種情形下用作傳統(tǒng)的液體到液體熱交換器,熱交換器126從第一熱交換系統(tǒng)102向循環(huán)回路112傳遞熱量。所傳遞的熱量加熱循環(huán)回路112中的水，水然后流動通過在圖1中還被標(biāo)記為閥V2的循環(huán)回路熱交換器旁通閥134，旁通閥134被設(shè)置(即旁通閥134被停用)以將經(jīng)加熱的水引導(dǎo)至熱交換器136用于在向區(qū)域提供熱量時使用。在本示例中，熱交換器136是用于向區(qū)域提供熱量的室內(nèi)熱交換單元。
[0062]已經(jīng)向熱交換器136提供至少一些熱量用于加熱區(qū)域的水然后流動通過冷卻/加熱存儲裝置138，然后或者直接流動至熱交換器126或者如果旁通閥135被啟用則流動至可以存儲附加熱量的存儲裝置138。在任一種情況下，水可以流動至在圖1中還被標(biāo)記為泵P5的循環(huán)回路泵140，水被泵送通過熱交換器126，在熱交換器126處熱量從第一熱交換系統(tǒng)102被傳遞至循環(huán)回路112，傳遞熱量通過循環(huán)回路112的循環(huán)再次開始。
[0063]如果系統(tǒng)100不向循環(huán)回路112供應(yīng)充足的熱量用于由熱交換器136來使用以加熱區(qū)域，則系統(tǒng)100被設(shè)置成向第二熱交換系統(tǒng)106提供動力。在本示例中，第二熱交換系統(tǒng)106是可以在加熱模式或冷卻模式下工作的逆循環(huán)分離系統(tǒng)并且包括熱交換器142，熱交換器142被設(shè)置成在第二熱交換系統(tǒng)106與循環(huán)回路112之間傳遞熱量。在本示例中，第二熱交換系統(tǒng)106在加熱模式下工作,熱交換器142用作冷凝器以從第二熱交換系統(tǒng)106向循環(huán)回路Π2傳遞熱量。
[0064]第二熱交換系統(tǒng)106的壓縮機110被設(shè)置成接收來自除太陽能收集器104之外的源的動力。在本具體示例中，壓縮機110是被設(shè)置成接收來自市電的電力的電動壓縮機。壓縮機110壓縮在該階段為蒸氣的制冷劑。加壓后的制冷劑然后流動通過減溫器144并且然后經(jīng)由換向閥146到達(dá)熱交換器142，在減溫器144處可以將過多的熱量從制冷劑傳遞至熱水供應(yīng)系統(tǒng)116。
[0065]應(yīng)當(dāng)理解，盡管可以使用減溫器144將過多的熱量從制冷劑傳遞至熱水供應(yīng)系統(tǒng)116，但是在加熱模式下優(yōu)選的是經(jīng)由減溫器144將熱量從壓縮機引導(dǎo)至熱交換器142。通常，當(dāng)系統(tǒng)在冷卻模式下工作時，過多的熱量經(jīng)由減溫器144被傳遞至熱水供應(yīng)系統(tǒng)116，冷卻模式隨后參照圖3和圖4進(jìn)行描述。
[0066]制冷劑在熱交換器142中冷凝成液體，熱量從熱交換器142傳遞至水，水流動通過循環(huán)回路112用于由熱交換器136來使用以向區(qū)域提供熱量。
[0067]已經(jīng)向循環(huán)回路112傳遞至少一些熱量的制冷劑然后流動通過降低制冷劑壓力的膨脹閥148。制冷劑然后流動通過在該模式下用作蒸發(fā)器的熱交換器150，熱交換器150向制冷劑傳遞熱量以通過使用來自區(qū)域外部的熱量來蒸發(fā)并加熱制冷劑。制冷劑然后流回壓縮機110用于壓縮，向循環(huán)回路112傳遞熱量的循環(huán)再次開始。
[0068]系統(tǒng)100還被設(shè)置成根據(jù)需要(例如在第一熱交換系統(tǒng)102不滿足加熱需求的情況下)傳遞來自冷卻/加熱存儲裝置138的熱量用于在循環(huán)回路中使用以向熱交換器136提供熱量。
[0069]系統(tǒng)100還被設(shè)置成經(jīng)由太陽能熱水系統(tǒng)116提供太陽能熱水。太陽能熱水系統(tǒng)116從冷水源152接收水。水流動通過預(yù)熱器154，預(yù)熱器154被設(shè)置成傳遞來自太陽能回路114的熱量以預(yù)熱水。水然后將至少一些熱量傳遞至熱水存儲裝置156，熱水存儲裝置156在本示例中為被設(shè)置成存儲熱水的水箱。水然后由在圖1中還被標(biāo)記為泵P2的熱水循環(huán)泵158泵送通過減溫器144，在減溫器144處在可用的情況下來自第二熱交換系統(tǒng)106的過多的熱量被傳遞至水。水然后流動通過預(yù)熱器132，在預(yù)熱器132處熱量從水被傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102中的制冷劑以預(yù)熱制冷劑。水然后通過生成器118，在生成器118處熱量從太陽能回路114被傳遞至水。經(jīng)加熱的水然后流動至熱水存儲裝置156，在熱水存儲裝置156處熱水被存儲用于由熱水源160來使用。
[0070]系統(tǒng)100被設(shè)置成例如經(jīng)由控制模塊(未示出)控制從第一熱交換系統(tǒng)102、第二熱交換系統(tǒng)106以及冷卻/加熱存儲裝置138傳遞的用于在加熱區(qū)域時使用的熱量的量。圖2中圖示示例控制方案，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述示例控制方案。
[0071]圖2示出了用于在加熱模式下控制系統(tǒng)100的控制方案200。在第一步驟202中，例如通過用戶按下“開啟”開關(guān)或相似元件并且選擇系統(tǒng)100在“加熱模式”下工作來啟動系統(tǒng)100。
[0072]系統(tǒng)100在步驟204中確定是否已經(jīng)做出加熱區(qū)域的請求。加熱請求可以例如通過用戶與和系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)的控制面板或遠(yuǎn)程控制裝置交互來做出。
[0073]如果系統(tǒng)100確定未做出加熱請求，則系統(tǒng)100確定(步驟206)冷卻/加熱存儲裝置138是否需要熱量。確定冷卻/加熱存儲裝置138是否需要熱量可以包括檢查來自與冷卻/加熱存儲裝置138關(guān)聯(lián)的調(diào)溫器或溫度概況傳感器(未示出)的信息。
[0074]例如，用作冷卻/加熱存儲裝置138中的熱存儲裝置的材料可以通過對水的可感測加熱來存儲熱量。如果在冷卻/加熱存儲裝置138中使用的材料的40°C的溫度適于循環(huán)加熱，則系統(tǒng)100在來自調(diào)溫器或溫度概況傳感器的信息指示冷卻/加熱存儲裝置138的溫度在40°C以下的情況下確定206冷卻/加熱存儲裝置138需要熱量。相似地，如果在冷卻/加熱存儲裝置138中使用的材料的70°C的溫度適于提供用于散熱器或風(fēng)機/盤管單元的足夠的熱能，則系統(tǒng)100在來自調(diào)溫器或溫度概況傳感器的信息指示冷卻/加熱存儲裝置138的溫度在70°C以下的情況下確定206冷卻/加熱存儲裝置138需要熱量。
[0075]應(yīng)當(dāng)理解，用作冷卻/加熱存儲裝置138中的熱存儲裝置的材料可以為相變材料，在這種情況下以恒定溫度存儲和釋放熱量并且因此可以使用確定冷卻/加熱存儲裝置138的熱容量的替選措施。
[0076]如果系統(tǒng)在步驟206中確定冷卻/加熱存儲裝置138不需要熱量，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟208:停用噴射器壓力泵130 (泵P3)、循環(huán)回路泵140(泵P5)、壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)以及旁通閥135(V3)。在步驟208中，系統(tǒng)100啟用旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)以及旁通閥134 (旁通閥V2)。
[0077]在步驟210中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)和熱水循環(huán)泵158 (泵P2)切換至Λ T模式，S卩如下模式:其中，在太陽能收集器104的輸出溫度超過熱水存儲裝置156的箱底部的水溫第一預(yù)定量例如7°C時打開太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)，并且在太陽能收集器104的輸出溫度與熱水存儲裝置156的箱底部的水溫之間的差被降低至第二預(yù)定量例如2°C時關(guān)閉太陽能收集器循環(huán)泵115(泵Pl)。以這種方式，將熱量從太陽能回路114傳遞至熱水供應(yīng)系統(tǒng)116以使熱水供應(yīng)系統(tǒng)116的水的太陽能加熱最大化。
[0078]步驟208和步驟210從而有效地停用第一熱交換系統(tǒng)102和第二熱交換系統(tǒng)106，旁路熱交換器136，并且導(dǎo)致熱量從太陽能回路114傳遞至熱水供應(yīng)系統(tǒng)116。
[0079]在執(zhí)行步驟208和步驟210之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出212并且返回步驟204以確定是否已經(jīng)做出加熱請求。
[0080]如果系統(tǒng)在步驟206中確定冷卻/加熱存儲裝置138需要熱量，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟214:啟用噴射器壓力泵130 (泵P3)、循環(huán)回路泵140(泵P5)、旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)、旁通閥134(V2)以及旁通閥135 (V3)。在步驟214中，系統(tǒng)100還停用壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)。在步驟216中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵PD和熱水循環(huán)泵158(泵P2)切換至恒定收集器溫度模式，即如下模式:其中，太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)的速度被調(diào)節(jié)使得太陽能回路114試圖產(chǎn)生恒定太陽能收集器104輸出溫度用于經(jīng)由熱交換器136最終傳遞至區(qū)域。為了加熱，這一溫度可以為40°C或更高。應(yīng)當(dāng)理解，熱水供應(yīng)系統(tǒng)116可以工作或可以不工作，因此熱水循環(huán)泵158(泵P2)可以工作或可以不工作。
[0081]步驟214和步驟216具有如下效果:將熱量從太陽能回路114傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102并且然后將熱量從第一熱交換系統(tǒng)傳遞至冷卻/加熱源138用于稍后使用。第二熱交換系統(tǒng)106被有效停用，這將降低市電使用。另外，如果適用，當(dāng)太陽能收集器循環(huán)泵115(泵Pl)連同熱水循環(huán)泵158 (泵P2) —起在恒定收集器溫度模式下工作時，熱交換器136被旁路并且從太陽能回路114最終傳遞至冷卻/加熱存儲裝置138的熱量的量被最大化。
[0082]在執(zhí)行步驟214和步驟216之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出(步驟218)并且可以返回步驟204以確定是否已經(jīng)做出加熱請求。
[0083]如果系統(tǒng)100確定已經(jīng)做出加熱請求，則系統(tǒng)100在步驟220中確定是否存在足以滿足加熱請求的太陽能熱量。確定是否存在足以滿足加熱請求的太陽能熱量可以包括檢查與太陽能回路114關(guān)聯(lián)的工作溫度信息。例如，可以激活太陽能收集器循環(huán)泵115(泵PD并且檢查(在短的延遲之后)離開太陽能收集器104的流體的溫度，使得可以由系統(tǒng)100來測量太陽能收集器104能力。如果確定沒有足夠的溫度可用，則太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)被去激活并且系統(tǒng)100移動至步驟228 (稍后描述)。
[0084]如果系統(tǒng)在步驟220中確定存在足以滿足加熱請求的太陽能熱量，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟222:啟用噴射器壓力泵130 (泵P3)、循環(huán)回路泵140(泵P5)以及旁通閥120a、120b、120c (芳通閩系統(tǒng)VI)。在步驟222中，系統(tǒng)還停用芳通閩134 (芳通閩V2)、芳通閩135 (V3)以及壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)。在步驟224中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115(泵Pl)和熱水循環(huán)泵158(泵P2)切換至恒定收集器溫度模式。再次，應(yīng)當(dāng)理解，如果熱水供應(yīng)系統(tǒng)116不工作，則熱水循環(huán)泵158(泵P2)可以不工作。
[0085]步驟222和步驟224具有如下效果:將熱量從太陽能回路114傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102并且然后將熱量從第一熱交換系統(tǒng)傳遞至熱交換器136用于在加熱區(qū)域時使用。第二熱交換系統(tǒng)106被有效停用，這將降低市電使用。另外，當(dāng)太陽能收集器循環(huán)泵115(泵PD和熱水循環(huán)泵158 (泵P2)在恒定收集器溫度模式下工作時，熱交換器136沒有被旁路，并且從太陽能回路114最終傳遞至熱交換器136用于在加熱區(qū)域時使用的熱量的量被最大化。
[0086]在執(zhí)行步驟222和步驟224之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出218并且可以返回步驟204以確定是否已經(jīng)做出加熱請求。
[0087]如果系統(tǒng)在步驟220中確定不存在足以滿足加熱請求的太陽能熱量，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟228:確定存儲在冷卻/加熱存儲裝置138中的熱量是否被排放。步驟228可以包括檢查與冷卻/加熱存儲裝置138關(guān)聯(lián)的溫度以確定是否存在可以從冷卻/加熱存儲裝置138排放的任何熱量。
[0088]如果確定228存儲在冷卻/加熱存儲裝置138中的熱量未被排放，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟230:啟用旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)并且停用壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)、太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)、熱水循環(huán)泵158 (泵P2)、旁通閥134(旁通閥V2)以及旁通閥135 (V3)。在步驟232中，系統(tǒng)100啟用噴射器壓力泵130 (泵P3)以及循環(huán)回路泵140(泵P5)以在恒定供應(yīng)溫度模式下運行，恒定供應(yīng)溫度模式即如下模式:其中，第一熱交換系統(tǒng)102供應(yīng)一些熱量以滿足負(fù)荷，并且其中，由第一熱交換系統(tǒng)102供應(yīng)的熱量的差額由從冷卻/加熱存儲裝置138供應(yīng)的熱量來滿足。如果期望冷卻/加熱存儲裝置138供應(yīng)其全部熱量以滿足負(fù)荷，則可以去激活噴射器壓力泵130 (泵P3)。
[0089]步驟230和步驟232具有如下效果:將熱量從冷卻/加熱存儲裝置138傳遞至熱交換器136用于在加熱區(qū)域時使用。第二熱交換系統(tǒng)106被有效停用，這將降低市電使用。
[0090]在執(zhí)行步驟230和步驟232之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出234并且可以返回步驟204以確定是否已經(jīng)做出加熱請求。
[0091]如果在步驟228中確定存儲在冷卻/加熱存儲裝置138中的熱量已被排放，則系統(tǒng)100確定(步驟236)系統(tǒng)100是否例如被系統(tǒng)100的用戶指示在“僅太陽能”模式下工作——意味著系統(tǒng)100不從市電或其它非太陽能能量源獲得任何附加動力。如果在步驟236中確定系統(tǒng)100在“僅太陽能”模式下工作，則系統(tǒng)100不滿足加熱需要并且系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出(步驟238)并且可以返回步驟204以確定是否已經(jīng)做出加熱請求。
[0092]如果在步驟236中確定系統(tǒng)100不在“僅太陽能”模式下工作，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟240:啟用噴射器壓力泵130 (泵P3)、循環(huán)回路泵140(泵P5)、壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)、旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)并且停用旁通閥135 (V3)。在步驟240中，系統(tǒng)100還停用旁通閥134 (旁通閥V2)。
[0093]在步驟242中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)和熱水循環(huán)泵158 (泵P2)切換至恒定收集器溫度模式，但是應(yīng)當(dāng)理解，在熱水供應(yīng)系統(tǒng)116不工作時熱水循環(huán)泵158(泵P2)可以不工作。
[0094]步驟240和步驟242具有如下效果:將熱量從太陽能回路114傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102并且然后將熱量從第一熱交換系統(tǒng)傳遞至熱交換器136用于在加熱區(qū)域時使用。第二熱交換系統(tǒng)106被啟用使得附加的熱量從第二熱交換系統(tǒng)106傳遞至熱交換器136。當(dāng)太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)和熱水循環(huán)泵158(泵P2)在恒定收集器溫度模式下工作時，從太陽能回路114最終傳遞至熱交換器136用于在加熱區(qū)域時使用的熱量的量被最大化。然而，當(dāng)上述量不滿足需求時，由市電供電的第二熱交換系統(tǒng)106向熱交換器136供應(yīng)附加熱量以補償?shù)谝粺峤粨Q系統(tǒng)102。
[0095]在執(zhí)行步驟240和步驟242之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出244并且可以返回步驟204以確定是否已經(jīng)做出加熱請求。
[0096]現(xiàn)在將參照圖3和圖4更詳細(xì)地描述系統(tǒng)100在冷卻模式下的工作。在冷卻模式下，太陽能回路114將熱能從太陽能收集器104經(jīng)由生成器118傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102。旁通閥120a、120b以及120c (旁通閥系統(tǒng)VI)被設(shè)置(即旁通閥系統(tǒng)Vl被停用)，使得從太陽能回路114獲得的熱能被供應(yīng)至噴射器108。使用熱能的噴射器108用作壓縮機以對制冷劑(制冷劑在該階段為蒸氣)加壓。制冷劑然后流動至冷凝器122，在冷凝器122處制冷劑被冷卻為高壓中溫液體。制冷劑然后由閥120c引導(dǎo)至膨脹閥128，在膨脹閥128處制冷劑的壓力被降低。制冷劑然后流動通過用作蒸發(fā)器以吸收來自循環(huán)回路112的熱量的熱交換器126 (旁通閥135 (V3)被停用)，以有效地冷卻循環(huán)回路112中的水并且將噴射器回路124中的制冷劑加熱為熱蒸氣。制冷劑然后返回噴射器108，在噴射器108處熱蒸氣被壓縮，循環(huán)被重復(fù)。
[0097]以這種方式，第一熱交換系統(tǒng)從循環(huán)回路112吸取熱量，從而將熱交換器136可以使用的冷傳遞至循環(huán)回路112以冷卻區(qū)域。
[0098]制冷劑的至少一部分由噴射器壓力泵130泵送通過預(yù)熱器132以從第二熱交換系統(tǒng)106或熱水供應(yīng)系統(tǒng)116獲得熱量，并且然后到達(dá)生成器118，在生成器118處制冷劑被太陽能回路114再次加熱，制冷劑傳遞熱量通過第一熱交換系統(tǒng)102的循環(huán)再次開始。
[0099]如早先所提及的，第一熱交換系統(tǒng)102將冷經(jīng)由在這種情形下用作蒸發(fā)器的熱交換器126傳遞至循環(huán)回路112，以將熱量從循環(huán)回路112傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102。熱傳遞會冷卻循環(huán)回路112中的水(旁通閥135 (V3)被停用)，水然后流動通過循環(huán)回路熱交換器旁通閥134 (閥V2)，循環(huán)回路熱交換器旁通閥134 (閥V2)被設(shè)置(即旁通閥134被停用)成將經(jīng)冷卻的水引導(dǎo)至熱交換器136用于在冷卻區(qū)域時使用。
[0100]如果旁通閥135 (V3)被啟用，則已經(jīng)向室內(nèi)單元136提供至少一些冷的水然后流動通過冷卻/加熱存儲裝置138，在冷卻/加熱存儲裝置138處附加的冷可以被存儲。水可以然后流動至循環(huán)回路泵140并且水被泵送通過熱交換器126，在熱交換器126處熱量從循環(huán)回路112傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102，傳遞冷通過循環(huán)回路112的循環(huán)再次開始。
[0101]如果系統(tǒng)100未向循環(huán)回路112供應(yīng)足以由熱交換器136使用以冷卻區(qū)域的冷，則系統(tǒng)100被設(shè)置成在冷卻模式下工作時向第二熱交換系統(tǒng)106提供動力，在冷卻模式下，熱交換器142用作蒸發(fā)器以將熱量從循環(huán)回路112傳遞至第二熱交換系統(tǒng)106中的制冷劑。
[0102]第二熱交換系統(tǒng)106的壓縮機110接收來自市電的電力并壓縮制冷劑。經(jīng)加熱并壓縮的制冷劑然后流動通過減溫器144，在減溫器144處過多的熱量從制冷劑傳遞至熱水供應(yīng)系統(tǒng)116，制冷劑然后經(jīng)由換向閥146到達(dá)在該模式下用作冷凝器的熱交換器150。制冷劑在熱交換器150中被冷凝為較冷的液體。
[0103]已經(jīng)通過熱交換器150的冷凝動作被冷卻的制冷劑然后流動通過膨脹閥148，以降低制冷劑的壓力。制冷劑然后流動通過在該模式下用作蒸發(fā)器的熱交換器142，熱交換器142通過將熱量從循環(huán)回路112傳遞至制冷劑來使制冷劑蒸發(fā)。使制冷劑蒸發(fā)冷卻循環(huán)回路112中的水，并且經(jīng)加熱并蒸發(fā)的制冷劑流回壓縮機110，傳遞冷通過循環(huán)回路112的循環(huán)再次開始。
[0104]系統(tǒng)100還被設(shè)置成根據(jù)需要(例如在第一熱交換系統(tǒng)102不滿足冷卻需求的情況下)傳遞來自冷卻/加熱存儲裝置138的熱量用于在循環(huán)回路112中使用用于在熱交換器136冷卻區(qū)域時使用。
[0105]當(dāng)系統(tǒng)100以與系統(tǒng)100在加熱模式下工作時的方式相同的方式在冷卻模式下工作時，系統(tǒng)100還被設(shè)置成經(jīng)由熱水系統(tǒng)116提供太陽能熱水。
[0106]與在加熱模式下工作相似，系統(tǒng)100被設(shè)置成控制從第一熱交換系統(tǒng)102、第二熱交換系統(tǒng)106以及冷卻/加熱存儲裝置138傳遞的用于冷卻區(qū)域的冷的量。圖4中示出示例控制方案，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述示例控制方案。
[0107]圖4示出了用于在冷卻模式下控制系統(tǒng)100的控制方案400。在第一步驟402中，例如通過用戶按下“開啟”開關(guān)并且選擇系統(tǒng)100在“冷卻模式”下工作來啟動系統(tǒng)100。
[0108]系統(tǒng)100確定404是否已經(jīng)做出冷卻區(qū)域的請求?？梢砸耘c做出加熱請求相似的方式一即通過與和系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)的控制面板或遠(yuǎn)程控制裝置交互一來做出冷卻請求。
[0109]如果系統(tǒng)100確定未做出冷卻請求，則系統(tǒng)100確定406冷卻/加熱存儲裝置138是否需要冷。確定406冷卻/加熱存儲裝置138是否需要冷可以包括檢查來自與冷卻/加熱存儲裝置138關(guān)聯(lián)的調(diào)溫器的信息。例如，如果用作冷卻/加熱存儲裝置138中的熱存儲裝置的材料通過對水的可感知冷卻來存儲冷，則系統(tǒng)100在來自調(diào)溫器或溫度概況傳感器的信息指示冷卻/加熱存儲裝置138的溫度在例如12°C以上的情況下確定406冷卻/加熱存儲裝置138需要冷。再次，應(yīng)當(dāng)理解，用作冷卻/加熱存儲裝置138中的熱存儲裝置的材料可以為相變材料，在這種情況下以恒定溫度存儲并釋放冷并且因此可以使用確定冷卻/加熱存儲裝置138的冷容量的替選方法。
[0110]如果系統(tǒng)在步驟406中確定冷卻/加熱存儲裝置138不需要冷，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟408:停用噴射器壓力泵130 (泵P3)、循環(huán)回路泵140(泵P5)、壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)、芳通閩120a、120b、120c (芳通閩系統(tǒng)VI)以及芳通閩135 (V3)。芳通閩134 (芳通閩V2)被啟用。在步驟410中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115(泵Pl)和熱水循環(huán)泵158(泵P2)切換至Λ T模式。
[0111]步驟408和步驟410從而有效地停用第一熱交換系統(tǒng)102和第二熱交換系統(tǒng)106,旁路熱交換器136，并且導(dǎo)致熱量從太陽能回路114傳遞至熱水供應(yīng)系統(tǒng)116。
[0112]在執(zhí)行步驟408和步驟410之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出412并且返回步驟404以確定是否已經(jīng)做出冷卻請求。
[0113]如果系統(tǒng)在步驟406中確定冷卻/加熱存儲裝置138需要冷，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟414:啟用噴射器壓力泵130 (泵Ρ3)、循環(huán)回路泵140 (泵Ρ5)以及旁通閥134 (旁通閥V2)。在步驟414中，系統(tǒng)100還停用壓縮機110(分離系統(tǒng)SS4)、旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)并且啟用旁通閥V3。在步驟416中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115(泵PD和熱水循環(huán)泵158(泵P2)切換至恒定收集器溫度模式。與加熱模式相同，應(yīng)當(dāng)理解，如果熱水系統(tǒng)116不工作則熱水循環(huán)泵158(泵P2)可以不工作。
[0114]步驟414和步驟416具有如下效果:將熱量從太陽能回路114傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102并且然后將冷從第一熱交換系統(tǒng)傳遞至冷卻/加熱源138用于稍后使用。第二熱交換系統(tǒng)106被有效停用，這將降低市電使用。另外，當(dāng)太陽能收集器循環(huán)泵115(泵Pl)和熱水循環(huán)泵158(泵P2)在恒定收集器溫度模式下工作時，熱交換器136被旁路并且從太陽能回路114最終傳遞至冷卻/加熱存儲裝置138的冷的量被最大化。
[0115]在執(zhí)行步驟414和步驟416之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出418并且可以返回步驟404以確定是否已經(jīng)做出冷卻請求。
[0116]如果系統(tǒng)100確定已經(jīng)做出冷卻請求，則系統(tǒng)100確定420是否存在足以滿足冷卻請求的太陽能熱量。確定420是否存在足以滿足冷卻請求的太陽能熱量可以包括檢查與太陽能回路114關(guān)聯(lián)的工作溫度信息。
[0117]如果系統(tǒng)在步驟420中確定存在足以滿足冷卻請求的太陽能熱量，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟422:啟用噴射器壓力泵130(泵P3)以及循環(huán)回路泵140 (泵P5)。在步驟422中，系統(tǒng)還停用旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)、旁通閥134 (旁通閥V2)、壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)以及旁通閥135(V3)。在步驟424中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115(泵PD和熱水循環(huán)泵158 (泵P2)切換至恒定收集器溫度模式，但是應(yīng)當(dāng)理解，如果熱水系統(tǒng)116不工作則熱水循環(huán)泵158(泵P2)可以不工作。
[0118]步驟422和步驟424具有如下效果:將熱量從太陽能回路114傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102并且然后將冷從第一熱交換系統(tǒng)傳遞至熱交換器136用于冷卻區(qū)域。第二熱交換系統(tǒng)106被有效停用，這將降低市電使用。另外，當(dāng)太陽能收集器循環(huán)泵115(泵Pl)和熱水循環(huán)泵158 (泵P2)在恒定收集器溫度模式下工作時，熱交換器136沒有被旁路，并且從太陽能回路114最終傳遞至熱交換器136的冷的量被最大化。
[0119]在執(zhí)行步驟422和步驟424之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出418并且可以返回步驟404以確定是否已經(jīng)做出冷卻請求。
[0120]如果系統(tǒng)在步驟420中確定不存在足以滿足冷卻請求的太陽能熱，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟428:確定存儲在冷卻/加熱存儲裝置138中的冷是否被排放。步驟428可以包括檢查與冷卻/加熱存儲裝置138關(guān)聯(lián)的溫度以確定是否存在可以從冷卻/加熱存儲裝置138排放的任何冷。例如，步驟428可以包括檢查冷卻/加熱存儲裝置138的箱的溫度概況或至少箱頂部的溫度，如果溫度概況一致在預(yù)定溫度例如12°C以下，則系統(tǒng)100確定存儲在冷卻/加熱存儲裝置138中的冷未被排放。
[0121]如果在步驟428中確定存儲在冷卻/加熱存儲裝置138中的冷未被排放，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟430:停用壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)、熱水循環(huán)泵158(泵P2)、旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)以及旁通閥134(旁通閥V2)。另外，系統(tǒng)啟用旁通閥135 (V3)。可以停用太陽能收集器循環(huán)泵115(泵P1)，然而如以下所解釋的，存在太陽能收集器循環(huán)泵115可以工作的情況。在步驟432中，系統(tǒng)100啟用噴射器壓力泵130 (泵P3)以在恒定供應(yīng)溫度模式下工作，并且啟用循環(huán)回路泵140(泵P5)以在恒定生成器溫度模式下工作。應(yīng)當(dāng)理解，第一熱交換系統(tǒng)102仍然可以運行以經(jīng)由熱交換器126供應(yīng)部分冷卻負(fù)荷。因此，可以激活泵115、130和140 (即泵P1、P3和P5)，除非太陽能收集器104不具有足以驅(qū)動第一熱交換系統(tǒng)102的溫度或動力。
[0122]步驟430和步驟432具有如下效果:使冷從冷卻/加熱存儲裝置138傳遞至熱交換器136用于在冷卻區(qū)域時使用。第二熱交換系統(tǒng)106被有效停用，這將降低市電使用。
[0123]在執(zhí)行步驟430和步驟432之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出434并且可以返回步驟404以確定是否已經(jīng)做出冷卻請求。
[0124]如果在步驟428中確定存儲在冷卻/加熱存儲裝置138中的冷已被排放，則系統(tǒng)100確定436系統(tǒng)100是否例如被系統(tǒng)100的用戶指示在“僅太陽能”模式下工作——意味著系統(tǒng)100不從市電或其它非太陽能能量源獲得任何附加動力。如果確定436系統(tǒng)100在“僅太陽能”模式下工作，則系統(tǒng)100將不滿足冷卻需要并且系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出438并且可以返回步驟404以確定是否已經(jīng)做出冷卻請求。
[0125]如果在步驟436中確定系統(tǒng)100不在“僅太陽能”模式下工作，則系統(tǒng)100執(zhí)行步驟440:啟用噴射器壓力泵130 (泵P3)、循環(huán)加熱泵140(泵P5)以及壓縮機110 (分離系統(tǒng)SS4)。在步驟440中，系統(tǒng)100還停用旁通閥120a、120b、120c (旁通閥系統(tǒng)VI)、旁通閥134(旁通閥V2)以及旁通閥135 (V3)。
[0126]在步驟442中，系統(tǒng)100將太陽能收集器循環(huán)泵115(泵Pl)切換至恒定收集器溫度模式，并且在第一熱交換系統(tǒng)102和第二熱交換系統(tǒng)106 —起工作時熱水循環(huán)泵158 (泵P2)工作。以這種方式，熱水供應(yīng)系統(tǒng)116可以根據(jù)需要經(jīng)由生成器118向熱水存儲裝置156傳遞熱量。
[0127]步驟440和步驟442具有如下效果:將熱量從太陽能回路114傳遞至第一熱交換系統(tǒng)102并且然后將冷從第一熱交換系統(tǒng)傳遞至熱交換器136用于在冷卻區(qū)域時使用。第二熱交換系統(tǒng)106被啟用使得將附加的冷從第二熱交換系統(tǒng)106傳遞至熱交換器136。當(dāng)太陽能收集器循環(huán)泵115 (泵Pl)在恒定收集器溫度模式下工作時，從太陽能回路114最終傳遞至熱交換器136的冷的量被最大化。然而，當(dāng)上述量不滿足需求時，由市電供電的第二熱交換系統(tǒng)106供應(yīng)附加的冷以補償?shù)谝粺峤粨Q系統(tǒng)102，在第一熱交換系統(tǒng)102和第二熱交換系統(tǒng)106 —起工作時熱水循環(huán)泵158 (泵P2)工作。
[0128]在執(zhí)行步驟440和步驟442之后，系統(tǒng)100從當(dāng)前控制路徑退出444并且可以返回步驟404以確定是否已經(jīng)做出冷卻請求。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言明顯的修改和變型被確定落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0129]在所附權(quán)利要求和本發(fā)明的在前描述中，除非上下文需要，否則由于表達(dá)用語或必要暗示，詞語“包括(comprise) ”或其變型例如“包括(comprises) ”或“包括(comprising) ”以包容性含義來使用，即在本發(fā)明的各個實施方式中指定所陳述的特征的存在但不排除另外的特征的存在或添加。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能系統(tǒng)，包括: 太陽能收集器，所述太陽能收集器用于提供從入射的太陽能輻射生成的能量； 第一熱交換系統(tǒng)，所述第一熱交換系統(tǒng)包括噴射器，所述噴射器被設(shè)置成使用由所述太陽能收集器提供的能量的至少一部分來工作；以及 第二熱交換系統(tǒng)，所述第二熱交換系統(tǒng)被設(shè)置成使用來自除太陽能能量源之外的能量源的能量來工作； 其中，所述太陽能系統(tǒng)被設(shè)置用于在所述第一熱交換系統(tǒng)與區(qū)域之間以及在所述第二熱交換系統(tǒng)與所述區(qū)域之間直接地或間接地傳遞熱能；以及 其中，所述太陽能系統(tǒng)被設(shè)置成控制所述第一熱交換系統(tǒng)和所述第二熱交換系統(tǒng)對所述熱能傳遞的相對貢獻(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述太陽能系統(tǒng)被設(shè)置使得在所述第一熱交換系統(tǒng)對所述熱能傳遞的貢獻(xiàn)對于所述太陽能系統(tǒng)的工作條件而言不足時所述第二熱交換系統(tǒng)補充所述第一熱交換系統(tǒng)的工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換系統(tǒng)被設(shè)置使得所述第一熱交換系統(tǒng)的工作模式在用于加熱所述區(qū)域的第一模式與用于冷卻所述區(qū)域的第二模式之間可選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換系統(tǒng)包括噴射器回路并且被設(shè)置用于在所述第一工作模式下旁路所述噴射器回路的至少一部分，并且所述第一熱交換系統(tǒng)被設(shè)置使得在所述第二工作模式下不旁路所述噴射器回路的所述部分。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第二熱交換系統(tǒng)被設(shè)置成使用電能來工作并且包括電動壓縮機。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第二熱交換系統(tǒng)被設(shè)置用于在用于加熱所述區(qū)域的第一模式與用于冷卻所述區(qū)域的第二模式之間選擇。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，包括用于加熱水的水加熱系統(tǒng)并且被設(shè)置成利用所述太陽能收集器獲得的能量來向所述水加熱系統(tǒng)傳遞熱量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述太陽能系統(tǒng)被設(shè)置使得從入射的太陽能輻射生成的熱能的一部分被提供至所述第一熱交換系統(tǒng)并且從入射的太陽能輻射生成的剩余熱能的至少一部分被提供至所述水加熱系統(tǒng)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，還包括能量存儲裝置，所述能量存儲裝置用于存儲由所述第一熱交換系統(tǒng)和/或所述第二熱交換系統(tǒng)提供的能量，以及其中，所述太陽能系統(tǒng)被設(shè)置成使用存儲在所述能量存儲裝置中的能量的至少一部分用于冷卻或加熱所述區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述能量存儲裝置被設(shè)置用于通過將熱能傳遞至合適的固體或流體來存儲所述熱能。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述太陽能系統(tǒng)被設(shè)置使得所述第一熱交換系統(tǒng)用于加熱或冷卻并且僅在所述第一熱交換系統(tǒng)的加熱或冷卻貢獻(xiàn)不足以達(dá)到預(yù)選擇的或預(yù)定的冷卻或加熱條件時所述第二熱交換系統(tǒng)用于補充所述第一熱交換系統(tǒng)的工作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述太陽能熱交換系統(tǒng)被控制使得在所述第二熱交換系統(tǒng)用于補充所述第一熱交換系統(tǒng)的貢獻(xiàn)之前所述第一熱交換系統(tǒng)的加熱或冷卻貢獻(xiàn)根據(jù)工作條件被基本上最大化。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第二熱交換系統(tǒng)的加熱或冷卻貢獻(xiàn)基本上限于啟用加熱或冷卻以達(dá)到所述預(yù)選擇的或預(yù)定的加熱或冷卻條件。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換系統(tǒng)還被設(shè)置成使用來自所述能量存儲裝置的熱能用于加熱或冷卻。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換系統(tǒng)和所述第二熱交換系統(tǒng)被設(shè)置成通過與循環(huán)回路交換熱量來向或從所述區(qū)域間接地傳遞熱能。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換系統(tǒng)和所述第二熱交換系統(tǒng)包括被設(shè)置成與所述循環(huán)回路交換熱量的熱交換器，并且所述熱交換器被設(shè)置成在向所述循環(huán)回路傳遞熱能時用作冷凝器以及在從所述循環(huán)回路傳遞熱能時用作蒸發(fā)器。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括: 選擇器，所述選擇器用于選擇所述太陽能系統(tǒng)的工作模式或工作條件； 感測器裝置，所述感測器裝置提供指示由所述太陽能收集器提供的或能夠提供的熱能的量的信息；以及 處理器，所述處理器被設(shè)置成基于選定的工作模式或條件并且基于由所述感測器裝置提供的信息來控制所述第二熱交換系統(tǒng)的工作以補充所述第一熱交換系統(tǒng)的工作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述感測器裝置被設(shè)置成以預(yù)定間隔或基本上連續(xù)地提供所述信息，并且所述處理器被設(shè)置成以預(yù)定時間間隔或基本上實時地控制所述第二熱交換系統(tǒng)的工作。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的太陽能系統(tǒng)，還包括提供指示由所述太陽能存儲裝置能夠提供的熱能的量的信息的感測器裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項所述的太陽能系統(tǒng)，其中，所述處理器被設(shè)置成控制來自所述能量存儲裝置的熱能的用于所述第一熱交換系統(tǒng)的工作的使用。
21.一種使用太陽能系統(tǒng)加熱或冷卻區(qū)域的方法，所述方法包括步驟: 從太陽能能量源獲得能量； 將所獲得的能量提供至第一熱交換系統(tǒng)，所述第一熱交換系統(tǒng)包括噴射器，所述噴射器被設(shè)置成使用所獲得的能量的至少一部分來工作； 在所述第一熱交換系統(tǒng)與區(qū)域之間直接地或間接地傳遞熱能； 確定是否存在充足的所獲得的能量用于由所述第一熱交換系統(tǒng)來使用以滿足所述區(qū)域的冷卻或加熱需要；以及 如果確定不存在充足的所獲得的能量用于由所述第一熱交換系統(tǒng)來使用以滿足所述區(qū)域的所述冷卻或加熱需要，則: 向第二熱交換系統(tǒng)提供來自除太陽能能量源之外的能量源的能量，所述第二熱交換系統(tǒng)被設(shè)置成使用所提供的能量以用作熱交換系統(tǒng)；以及在所述第二熱交換系統(tǒng)與所述區(qū)域之間傳遞熱能。
【文檔編號】F24D19/10GK104364582SQ201380031207
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】邁克爾·丹尼斯 申請人:永久太陽能有限公司