[发明专利]一种光伏组件与中央空调的复合系统及复合方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏与空调领域，具体地说是一种光伏组件与中央空调的复合系统及复合方法。

背景技术

中央空调具有经济节能、温差小、舒适、环保、使用寿命长等优点，目前中央空调在公共建筑的使用越来越普遍，但中央空调在冬季低温天气使用时室外机经常会出现结霜问题，中央空调室外机结霜则会堵塞翅片间通道，增加空气流动阻力，导致换热能力下降，使用时需定期除霜。现在市场上的高端空调产品大多有手动或自动除霜功能，空调在设定关闭待机的情况下，室外机会自动判定结霜状况并启动加热除霜程序，迅速融化结霜，这种方式虽然可以较好的除霜，但由于需要加热能耗较高，而且需关闭待机以致某些时间内不能制热而影响用户的使用。

光伏组件在公共建筑的应用越来越多，尤其是光伏与建筑一体化的应用，但光伏组件与建筑一体化也存在一些问题，如光伏组件背板升温问题，光伏组件背板温度越高，其发电效率就越低，光伏背板的温度夏季时有50-60°C，冬季时有20-30°C，如何降低光伏背板温度以提高光伏组件发电效率是当前十分重要的研究内容。目前对光伏组件背板的降温和余热回收已有很多的研究，如在光伏组件背板设置冷水管或风管进行余热回收和降温，冷水管余热回收主要用于提供热水，风管余热回收主要用于冬季空调新风系统的预热处理，这些技术虽然较好的解决了光伏组件背板升温问题且对光伏组件的余热进行了回收，但其回收效率较低，回收装置运行能耗和应用成本都较高，导致回收技术应用不是很广泛。

其实，对于光伏组件来说，光伏组件背板的降温是最为重要的，这直接影响光伏组件的发电效率，在研究光伏组件背板升温问题时应优先解决降温，降温措施成本应尽量少，而对于光伏组件的余热回收，在根据建筑的具体情况加以回收利用，如某些建筑需要热水，可以对其回收利用，虽然余热回收增加了一些成本，但相对于减小热水的加热能耗，如某些建筑不需热水，则余热可不回收利用，不应增加余热回收的成本。而对于中央空调来说，在冬季采暖使用时由于室外机会释放冷量而结霜，为了正常运行，室外机中交换热量的空间需要升温，现有技术采用加热升温除霜，能耗较高。

目前光伏组件和中央空调的复合系统研究较少，两种常常独立运行，但由于光伏组件与中央空调的外机都安装在建筑屋面上，两者在空间上安装并不冲突，而且在某些情况下两者互补可使各自的性能均有所提高，因此急需低成本的光伏组件和中央空调的复合技术使光伏组件的发电效率提高和中央空调的运行能耗降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种光伏组件与中央空调的复合系统及复合方法，夏季使用时可将空调外机的排风用于提供光伏组件背面的机械通风，冬季使用时可将空调外机排出的冷风用于光伏组件背面的降温和光伏组件背面的热风用于空调外机的进风，使光伏组件发电效率提高和空调外机除霜能耗与制热能耗大大降低。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种光伏组件与中央空调的复合系统，其包括光伏组件、空调外机，所述光伏组件设置在空调外机的上方，其背面间隔设置背板，所述背板与光伏组件之间形成一空间，该空间的前、后两侧密封形成风道，所述复合系统还包括通风系统和控制系统，所述通风系统包括空调外机排风口、风道室外进风口、风道进风口、风道出风口、风道室外出风口、空调外机进风口，所述空调外机排风口通过风管与风道进风口相连，所述风道室外进风口通过风管与风道进风口相连，所述风道室外出风口通过风管与风道出风口相连，所述空调外机进风口通过风管与风道出风口相连，所述控制系统包括控制装置、安装在风道室外进风口处的风道室外进风口风阀、安装在风道室外出风口处的风道室外出风口风阀、安装在风道出风口与空调外机进风口连接风管上的空调外机进风口风阀，所述控制装置与空调控制模块 连接，可根据空调外机的使用状态来控制风道室外进风口风阀、风道室外出风口风阀、空调外机进风口风阀的开启与闭合。

进一步地，所述光伏组件与背板的间隔为10mm~60mm。

进一步地，所述控制装置在空调外机处于制冷模式时开启风道室外出风口风阀，闭合风道室外进风口风阀和空调外机进风口风阀；所述控制装置在空调外机处于制热模式时闭合风道室外进风口风阀与风道室外出风口风阀，开启空调外机进风口风阀；所述控制装置在空调外机不使用时开启风道室外进风口风阀、风道室外出风口风阀和空调外机进风口风阀。

一种光伏组件与中央空调的复合方法，包括以下步骤：

1）在空调外机上方安装光伏组件，在光伏组件背面间隔设置背板，所述背板与光伏组件之间形成一空间，对该空间的前、后两侧密封，使背板与光伏组件之间形成风道；