專利名稱：用于控制太陽能能量供給系統(tǒng)的布局、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的實(shí)施方案主要涉及太陽能供給系統(tǒng)領(lǐng)域。具體而言，所公開的實(shí)施方案涉及用于控制太陽能供給系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
對(duì)能源的關(guān)注導(dǎo)致對(duì)太陽能技術(shù)使用的增長(zhǎng)，以取代對(duì)傳統(tǒng)燃料的使用。能源價(jià)格的上漲以及對(duì)“構(gòu)建綠色”的期望，導(dǎo)致了使用太陽能電模塊(PV)以提供電能，以及使用太陽能熱模塊(T)來為住宅和其他建筑物提供供熱服務(wù)。當(dāng)前，大多數(shù)太陽能系統(tǒng)是孤立的設(shè)計(jì)，或者使用PV產(chǎn)生功率，或者為家用熱水(DHW)和空間供熱提供熱能。然而，可用屋頂空間的局促，出于美學(xué)的考慮，以及優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)代化控制能力，已經(jīng)潛在地需要改進(jìn)和優(yōu)化太陽能陣列的性能以及它們所吸收能量的應(yīng)用，從而將電和/或熱服務(wù)于建筑物內(nèi)的各不同載荷。除了通過改進(jìn)的控制策略使傳統(tǒng)的太能能陣列得到性能優(yōu)化和增強(qiáng)的潛在優(yōu)勢(shì)之外，通過組合系統(tǒng)(combi-system)能夠?qū)崿F(xiàn)甚至更有效率的操作。在傳統(tǒng)的工業(yè)定義中，組合系統(tǒng)是將DHW生產(chǎn)和空調(diào)建筑空間的加熱組合起來的太陽能熱系統(tǒng)。近些年這個(gè)定義被進(jìn)一步擴(kuò)充以涵蓋通過干燥冷卻或吸收冷卻循環(huán)的太陽能輔助冷卻的潛在可能。在對(duì)組合系統(tǒng)定義的最終擴(kuò)充中，光電(PV)陣列可整體制造或物理地耦合到熱(T)陣列，以在電生產(chǎn)之外提供加熱和冷卻生產(chǎn)。在太陽能模塊陣列之內(nèi)的這樣的PV和熱生產(chǎn)的組合，可被稱為PVT陣列。通過將幾種能量生成構(gòu)件進(jìn)行組合并且使在居住和商業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)熱載荷和電載荷的復(fù)雜度增大，PVT陣列內(nèi)的能量生產(chǎn)元件的最優(yōu)化操作以及它們和相應(yīng)載荷匹配的應(yīng)用，形成了許多可能性和策略以將所生成的能量耦合到建筑物內(nèi)適當(dāng)?shù)妮d荷需求。需要新的控制結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)實(shí)施方式以優(yōu)化這些系統(tǒng)的性能。PV模塊的陣列通常置于直射陽光下，以將太陽光輻射轉(zhuǎn)化成電。由于它們置于直射陽光下的特性，PV模塊自身也產(chǎn)生大量的熱輸出。這是緣于如下事實(shí)，大多數(shù)PV模塊在從日照到電的轉(zhuǎn)換中具有10%到18%的效率，且剩余的太陽能中的大部分被模塊轉(zhuǎn)換成熱。從而，PVT陣列可以由PV模塊陣列單獨(dú)組成，并且仍然提供熱。還可以通過添加熱模塊以增大熱生產(chǎn)，以進(jìn)一步增強(qiáng)所述陣列。 PVT陣列的組合系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)施例包括PV模塊的集成PV陣列，其使用陣列的背后強(qiáng)制通風(fēng)以提供加熱的或冷卻的通風(fēng)空氣。此類設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)施例是由出自安大略省多倫多市的Conserval Engineering公司的S0NICWALL系統(tǒng)所提供的。在其他設(shè)計(jì)之中，也有基于液體的設(shè)計(jì)，例如以色列的MILLENIUM electric公司的產(chǎn)品。這些實(shí)施例僅僅描繪了，有多種多樣的太陽能陣列，既有基于空氣的設(shè)計(jì)也有基于液體的設(shè)計(jì)(空氣和液體均視為“流體”)，均可用于此處。


圖IA示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案用于控制太陽能模塊陣列及其在目標(biāo)位置的使用的控制器。圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案配置的太陽能模塊陣列。圖2示出了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案下，如何能在目標(biāo)位置實(shí)施太陽能模塊陣列的示意圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，太陽能模塊陣列的效率作為太陽能模塊 的陣列下方的以體積為度量的流體流的函數(shù)的采樣圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，基于單元溫度在太陽能模塊陣列中的PV模塊的典型運(yùn)行電壓。圖5示出了根據(jù)此處描述的實(shí)施方案，在太陽能模塊陣列中的PV模塊溫度的實(shí)際運(yùn)行范圍。圖6示出了如本發(fā)明的實(shí)施方案所描述的控制系統(tǒng)的框示。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，可由控制器控制的不同構(gòu)件的框圖。圖8是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案下，用作用于執(zhí)行優(yōu)化操作的系統(tǒng)的一部分的控制器的輸出框的框圖表示。圖9示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中空調(diào)排氣可通過中間熱物質(zhì)(11￥)傳送。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案對(duì)輔助載荷的處理。圖11示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中太陽能模塊陣列被連接到典型的空氣處理單元(AHU)，結(jié)合以中間熱物質(zhì)(11￥)。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案而為PVT陣列配備的配置，其帶有置于空氣流中的干燥輪，以為隨后的IDEC層級(jí)進(jìn)行空氣除濕。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，多個(gè)載荷與太陽能陣列出口串聯(lián)和并聯(lián)放置的一般情況。圖14示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的溫度讀數(shù)隨時(shí)間變化的圖，作為如下技術(shù)的一部分，通過該技術(shù)，控制器能夠推斷目標(biāo)位置的占用情況以及電/熱載荷的使用情況。圖15為示出根據(jù)此處提供的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的控制器的硬件圖。
具體實(shí)施例方式在此所針對(duì)描述的實(shí)施方式提供用于控制和/或使用太陽能模塊陣列。一個(gè)實(shí)施方案提供既使用熱能也使用電能，如供之以既輸出電能又輸出熱能的太陽能模塊陣列。在此處所描述的多個(gè)實(shí)施方案之中，提供一種控制器控制系統(tǒng)，其能夠基于確定的或預(yù)期的能量需求，使太陽能模塊陣列的效率波動(dòng)或變化。

在一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種控制器或控制系統(tǒng)，用于改進(jìn)熱能和/或電能的分配方式。在此類實(shí)施方案中，控制器可針對(duì)多方考慮的因素進(jìn)行配置，例如何種載荷與能量一起最佳地用于最小化使用成本，抑或服務(wù)于目標(biāo)位置的能量需求。更進(jìn)一步，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供控制系統(tǒng)或控制器來實(shí)施優(yōu)化方案以優(yōu)化成本節(jié)約和/或貸款。可以通過太陽能模塊陣列的效率波動(dòng)和/或能量消耗資源的能量使用來實(shí)現(xiàn)此類優(yōu)化方案(或計(jì)劃)。具體地，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供用于在目標(biāo)位置運(yùn)行太陽能模塊陣列。太陽能模塊陣列可以以如下方式操作(i)在目標(biāo)位置處，通過一個(gè)或更多能量消耗源，針對(duì)給定時(shí)間段，編程確定針對(duì)太陽能模塊陣列輸出的需求；以及(ii)至少部分地基于所確定的需求，影響太陽能模塊陣列的效率。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于運(yùn)行太陽能模塊陣列的系統(tǒng)，該陣列被安裝以供目標(biāo)位置使用。所述系統(tǒng)可包括如下設(shè)備，其可操作以在太陽能模塊陣列下方導(dǎo)引流體流，在該處流體流充分接近太陽能模塊陣列以影響太陽能模塊陣列至少一個(gè)區(qū)域的運(yùn)行溫度。該系統(tǒng)還可以包括耦合到所述設(shè)備的控制器?？刂破骺梢钥刂圃O(shè)備的運(yùn)行以影響在太陽能模塊陣列下方的流體的流速。該系統(tǒng)還可以包括總線，其將控制器與提供目標(biāo)位置的有關(guān)一個(gè)或更多構(gòu)件的能量消耗信息的一個(gè)或更多源互連?？刂破骺膳渲脼橐龑?dǎo)流體流時(shí)控制設(shè)備，從而至少部分地基于能量消耗信息，影響太陽能模塊陣列的運(yùn)行溫度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，控制器被提供用于太陽能模塊陣列，其中太陽能模塊陣列在運(yùn)行時(shí)安裝于目標(biāo)位置?？刂破骺梢园刂颇K和接口模塊?？刂颇K可被配置為控制可操作以導(dǎo)引在太陽能模塊陣列下方的流體流的設(shè)備。流體流可充分接近于太陽能模塊陣列以影響太陽能模塊陣列至少一個(gè)區(qū)域的運(yùn)行溫度?？刂颇K控制設(shè)備的運(yùn)行以影響在太陽能模塊陣列下方的流體的流速。接口模塊可耦合到數(shù)據(jù)總線，且被配置為處理接收自多個(gè)構(gòu)件中任一個(gè)的能量消耗信息。所述多個(gè)構(gòu)件中每一個(gè)均被配置為，通過由所述太陽能模塊陣列的輸出所服務(wù)的一個(gè)或更多構(gòu)件，來檢測(cè)或確定能量消耗?？刂颇K還被配置為使用能量消耗信息控制所述設(shè)備的運(yùn)行。在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種系統(tǒng)，用于運(yùn)行被安裝以供目標(biāo)位置使用的太陽能模塊陣列。該系統(tǒng)包括如下設(shè)備，其可操作以導(dǎo)引在所述太陽能模塊陣列下方的流體。該設(shè)備可被配置或定位以導(dǎo)致所述流體充分接近太陽能模塊陣列而流動(dòng)，以影響太陽能模塊陣列至少一個(gè)區(qū)域的運(yùn)行溫度，而同時(shí)對(duì)流體加熱。該系統(tǒng)還可以包括分配裝置，其組合以將(i)加熱的流體，或(ii)產(chǎn)生自加熱流體的能量，導(dǎo)引到目標(biāo)位置的一個(gè)或更多能量消耗源。一個(gè)或更多構(gòu)件被配置為，通過使用太陽能模塊陣列而被服務(wù)的一個(gè)或更多固定設(shè)備，來檢測(cè)或確定能量消耗?？刂破骺神詈系剿鲈O(shè)備以控制該設(shè)備的運(yùn)行。此類控制可以影響在太陽能模塊陣列下方的流體的流速。所述系統(tǒng)還可以包括總線，其將控制器與提供目標(biāo)位置處的有關(guān)一個(gè)或更多構(gòu)件的相關(guān)能量消耗信息的一個(gè)或更多源互連?？刂破骺梢员慌渲脼槭褂媚芰肯男畔砜刂圃O(shè)備的運(yùn)行能力。此處描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供，由控制器、控制系統(tǒng)或控制系統(tǒng)所用構(gòu)件所執(zhí)行的操作或行為，以編程執(zhí)行?！熬幊獭币馕吨褂么a或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。編程執(zhí)行步驟可以自動(dòng)也可以不是自動(dòng)。此處描述的實(shí)施方案提供用于模塊的使用。如此處所使用的，模塊包括程序、子例程、程序的一部分、或能夠執(zhí)行一個(gè)或更多規(guī)定的任務(wù)或功能的軟件構(gòu)件或硬件構(gòu)件。模塊可以獨(dú)立于其他模塊而存在于硬件構(gòu)件上，或一個(gè)模塊可以是其他模塊、程序或機(jī)器的共享的要素或進(jìn)程。 此外，此處描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案可以通過使用可被一個(gè)或更多處理器執(zhí)行的指令而實(shí)現(xiàn)。這些指令可以承載于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。圖中所示的機(jī)器提供了處理資源和和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)施例，在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上可以載有和/或執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方案的指令。特別地，隨本發(fā)明的實(shí)施方案示出的許多機(jī)器包括處理器和各種形式的用于保存數(shù)據(jù)和指令的存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)施例包括永久記憶存儲(chǔ)設(shè)備，如個(gè)人計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上的硬盤驅(qū)動(dòng)器。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)的其他實(shí)例包括諸如CD或DVD單元的便攜式存儲(chǔ)單元、閃速存儲(chǔ)器(例如承載在許多手機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)上)，和磁存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)、終端、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)設(shè)備(例如，諸如手機(jī)的移動(dòng)設(shè)備)都是利用處理器、存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的指令的機(jī)器和設(shè)備的實(shí)施例。此處描述的實(shí)施方案提供了關(guān)于集成和控制組合PVT陣列的獨(dú)特配置，其優(yōu)化了由這些系統(tǒng)產(chǎn)生的熱和電的節(jié)約。這些配置中許多可被應(yīng)用于通用的PVT陣列設(shè)計(jì)，有些被特別設(shè)計(jì)以最優(yōu)化基于空氣的PVT陣列的性能，諸如在美國(guó)專利申請(qǐng)11/332，000中所描述的那些配置，該專利申請(qǐng)?jiān)诖颂幰栽绞饺考{入本文。雖然此處描述的某些實(shí)施方案涉及基于空氣的系統(tǒng)，但是許多控制和集成方法也適用于基于液體的設(shè)計(jì)。此外，雖然居所被用于描述典型結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷和電負(fù)荷，但所有概念等價(jià)地適用于其他結(jié)構(gòu)，范圍從禮堂到商業(yè)設(shè)施。作為此處描述的實(shí)施方案的變化或補(bǔ)充，可以使用能夠最佳運(yùn)行PVT系統(tǒng)的先進(jìn)的系統(tǒng)控制概念。因?yàn)镻VT系統(tǒng)能夠同時(shí)從多個(gè)源(PV和熱)產(chǎn)生能量，且可操作以服務(wù)于多個(gè)負(fù)荷(例如，空間加熱、水加熱、通風(fēng)及其他)，對(duì)這些系統(tǒng)的控制存在許多難題。同樣地，不是結(jié)合特定實(shí)施方案所描述的每個(gè)控制機(jī)會(huì)都適用于每個(gè)所描述的可能的配置或其潛在組合。同樣地，每個(gè)控制機(jī)會(huì)都應(yīng)該被認(rèn)為既具有獨(dú)立的意義也具有與其他實(shí)施方案組合的意義。如此處所用，術(shù)語“方案”指的是計(jì)劃或行動(dòng)系統(tǒng)計(jì)劃。在一個(gè)實(shí)施方案中，方案可以通過識(shí)別或維持優(yōu)先級(jí)列表并且按照優(yōu)先級(jí)行動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。圖IA示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的用于在目標(biāo)位置控制太陽能模塊陣列及其使用的控制器。在實(shí)施方案中，可以結(jié)合太陽能模塊陣列的安裝和使用來設(shè)置控制器，例如如圖IA或圖2的實(shí)施方案所示和所述。在一個(gè)實(shí)施方案下，諸如所示的實(shí)施方案可以結(jié)合混合陣列使用，在混合陣列中陣列的一個(gè)或多個(gè)太陽能模塊服務(wù)于成為熱生成器這一主要意圖。諸如在圖IA中所述的實(shí)施方案提供用于靠近太陽能模塊陣列下方的流體通路，目的在于冷卻包含陣列的單獨(dú)模塊，同時(shí)收集作為來自陣列的輸出的熱能。例如，可在陣列正下方的管道或封閉(半封閉)空間中導(dǎo)引空氣或其他流體，從而從陣列中單獨(dú)模塊的運(yùn)行溫度加熱。如所描述，控制器10和對(duì)應(yīng)的太陽能模塊陣列可以安裝或?qū)嵤┲幍哪繕?biāo)位置，可以對(duì)應(yīng)于使用電和/或熱的建筑物、住宅或居所、或者其他結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器10由包括接口模塊12和控制模塊14的構(gòu)件形成。接口模塊12可以從各種不同的遠(yuǎn)程和本地源接收關(guān)于目標(biāo)位置內(nèi)不同固定設(shè)備08的能量消耗的輸入。在此處描述的其他實(shí)施方案中，針對(duì)此類源描述遠(yuǎn)程和本地的總線。固定設(shè)備08包括能量生成設(shè)備01和能量消耗設(shè)備(或“載荷”)03。能量生成設(shè)備包括熱類型和電類型，并且涵蓋太陽能模塊陣列。能量消耗設(shè)備將能量(熱能或電能) 從流體(例如空氣流)中除去。能量消耗熱設(shè)備可以對(duì)應(yīng)于，例如，供熱的空間，或加熱的水源(例如，室內(nèi)熱水或游泳池)或者熱塊構(gòu)件。能量消耗電設(shè)備還包括電設(shè)備，其是消耗電能(DC或AC)的系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，控制器10從探測(cè)器22接收輸入數(shù)據(jù)11。探測(cè)器22相當(dāng)于探知固定設(shè)備08的能量需求或消耗的任何設(shè)備。這些設(shè)備可以包括，例如，溫度傳感器、壓力傳感器、量規(guī)、儀表和其他設(shè)備。如關(guān)于其他實(shí)施方案所述，本地總線可以將控制器10連接到探測(cè)器，以接收輸入數(shù)據(jù)14。在一個(gè)實(shí)施方案下，輸入數(shù)據(jù)11被實(shí)時(shí)接收，或者作為反饋被接收以控制實(shí)施方式。接口模塊12可以將能量消耗信息32通信至控制模塊14?？刂颇K14可以配備有編程或其他邏輯，以實(shí)施命令16、18或其他控制。在一個(gè)實(shí)施方式下，命令16、18可以包括設(shè)備命令，從而可以采取機(jī)械轉(zhuǎn)換或行為的形式。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制模塊14在控制對(duì)太陽能模塊陣列的效率有影響的設(shè)備時(shí)使用能量消耗信息32。這些設(shè)備可以例如包括，送風(fēng)機(jī)或其他機(jī)構(gòu)52，其在陣列的模塊的下方導(dǎo)引空氣流。例如，送風(fēng)機(jī)可以在太陽能模塊陣列下方加速或減速空氣流(或其他流體流)。作為替代或補(bǔ)充，影響太陽能模塊陣列的效率的設(shè)備包括對(duì)流體流速的機(jī)電控制(假設(shè)流體可為不同于空氣的某物)和通風(fēng)輸入(流體是空氣)。在一個(gè)實(shí)施方案下，控制模塊14部分地基于能量消耗信息32，確定針對(duì)陣列運(yùn)行的效率范圍。作為影響太陽能模塊陣列的效率的替代或補(bǔ)充，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供了控制模塊14控制來自陣列的熱輸出的入口 54。在一個(gè)實(shí)施方式中,太陽能模塊陣列通過光電模塊和熱模塊的組合對(duì)流體加熱。加熱的流體(例如，熱空氣)被引入目標(biāo)位置的能量分配系統(tǒng)的速率和方式可部分基于從能量消耗信息32作出的決定，受控制模塊14影響。再進(jìn)一步，控制模塊14可以配置能量(熱能和電能)通過目標(biāo)位置的系統(tǒng)分配的方式。具體而言，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供，控制模塊14在能量消耗設(shè)備中做選擇，以在給定時(shí)段內(nèi)提供以熱輸出或電輸出。這種選擇可以可選地基于一個(gè)或多個(gè)優(yōu)化方案42，也可基于諸如使用規(guī)則的其他標(biāo)準(zhǔn)。使用規(guī)則可以例如指定常識(shí)度量，例如避免在冷天對(duì)池加熱，或者為非高峰時(shí)段節(jié)約高電負(fù)荷。使用規(guī)則也可以規(guī)定適應(yīng)特定目標(biāo)的優(yōu)先級(jí)或其他公知的度量。更具體地，優(yōu)化方案42也可以呈規(guī)則形式，但卻將基本目標(biāo)或一系列目標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)化方案42可以考慮成本節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)，以最小化在目標(biāo)位置的能量消耗的成本。同樣地，優(yōu)化方案42可以例如歸因于，與在同一時(shí)段內(nèi)使用來自公用事業(yè)源(utility source)的能量的成本相比,基于所存在的或期望的光照量,在一天的給定時(shí)間內(nèi)服務(wù)于何種固定設(shè)備08。為了實(shí)施優(yōu)化方案42以及關(guān)于能量(熱或電)如何分配的不同規(guī)則，ー個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供了，控制模塊14具有對(duì)能量分配設(shè)備56的訪問和控制。這些實(shí)施方案可以例如包括，接收加熱流體并且消耗其所帯來之熱的熱交換設(shè)備、輸送管、節(jié)流閥、以及用于移動(dòng)空氣或其它流體的送風(fēng)機(jī)/風(fēng)扇。此類控制可以提供作為對(duì)例如推送抑或?qū)б谔柲苣K陣列下方的空氣流的構(gòu)件的控制的替代或補(bǔ)充。
在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器10，或其中的部分，以專用設(shè)備的形式實(shí)施，其被安裝或置于適當(dāng)?shù)奈恢靡越邮宅F(xiàn)場(chǎng)的電消耗信息32。從而，舉例而言，控制器10可以通過硬件、固件或軟件以盒形式實(shí)現(xiàn)，其直接與例如溫度傳感器和其他設(shè)備通信。然而，在其他實(shí)施方案中，控制器10可以實(shí)施在計(jì)算機(jī)上，例如在個(gè)人計(jì)算機(jī)(臺(tái)式機(jī)、膝上電腦、小型尺寸設(shè)備等等)或微控制器上。更進(jìn)一歩，可以分配控制器10，因?yàn)榘刂破?0或其模塊的邏輯可以分配到多個(gè)機(jī)器或設(shè)備并且/或者分配于多個(gè)位置處。圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案配置的太陽能模塊組件。在圖IB中，太陽能模塊陣列110包括多個(gè)太陽能模塊。太陽能模塊陣列110可以安裝在目標(biāo)位置附近。目標(biāo)位置可以對(duì)應(yīng)于建筑物或居所，其用于從陣列110接收輸出。在一個(gè)實(shí)施方案中，陣列110包括熱模塊(T) 125和光電模塊(PV) 124的組合。熱模塊125主要從熱輻射產(chǎn)生熱，而PV模塊124主要生成功率，熱是附帯的副產(chǎn)品。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案確認(rèn)，因?yàn)镻V模塊124代表無光澤的集熱器，所以在模塊后提供的最大空氣流溫度僅僅足以提供用于在容量有限的后繼系統(tǒng)中使用的熱能。為了達(dá)到更高溫度，除了 PV模塊124，還可以采用專為產(chǎn)生熱而設(shè)計(jì)的ー套熱模塊125。流體122可被引入陣列110的下方，并且⑴被從在陣列110中的熱模塊125⑴產(chǎn)生的熱能加熱，和/或Qi)被陣列110中PV模塊的運(yùn)行產(chǎn)生的附帶的熱加熱。在ー個(gè)實(shí)施方案中，流體122對(duì)應(yīng)于環(huán)境空氣，而風(fēng)扇或其他通風(fēng)構(gòu)件被用于將環(huán)境空氣引入陣列110的底(或入口)邊134下方。一個(gè)實(shí)施方案采用了如下配置，其中，環(huán)境空氣在通過熱模塊125下方之前，先被引到PV模塊124下方。此外，一個(gè)實(shí)施方案提供，底邊134或者是未密封或者部分密封，從而使環(huán)境空氣能夠作為流體122進(jìn)入。陣列110的其余周界可被密封。這樣的實(shí)施方案確認(rèn)，允許環(huán)境空氣通過陣列110的底邊134進(jìn)入，具有冷卻PV模塊124且同時(shí)預(yù)加熱用于熱模塊125的空氣流的雙重效果。陣列110實(shí)施PV模塊124位于陣列110底部這ー配置，以第一時(shí)間接收所引導(dǎo)的環(huán)境空氣。熱模塊125位于PVT陣列110的頂部，以增大出ロ溫度。也可以采用其他許多配置，其中例如，環(huán)境空氣在通過熱模塊125下方之前被導(dǎo)引到或迫入于PV模塊124下方。加熱空氣流可以由ー個(gè)或多個(gè)輸送管140從陣列收集，并且被提供給目標(biāo)位置152之內(nèi)的各種不同的負(fù)荷。目標(biāo)位置152可以對(duì)應(yīng)于直接使用來自陣列110的輸出的建筑物或空間?？蛇x地，輸送管140可以包括空氣流控制機(jī)構(gòu)142，例如折流板，其可以減少輸送管140中接收的空氣量?？刂破?50可以用于控制進(jìn)入輸送管140的流體流的體積量。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器150可以控制空氣經(jīng)過陣列110下方的速率。此外，控制器150可以調(diào)節(jié)空氣流控制機(jī)構(gòu)142。此外，控制器150可被耦合到能夠改變進(jìn)入陣列的空氣的入ロ配置的構(gòu)件?？刂破?50可以配備有邏輯或其他源，諸如結(jié)合圖IBA或本申請(qǐng)中其他地方的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案所述。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，在目標(biāo)位置如何執(zhí)行陣列110的示意圖。如所述，可以提供陣列110用于在居所、建筑物或其它封閉的空間或區(qū)域中使用。陣列110能夠向建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)提供空間供熱和水供熱，還能產(chǎn)生功率。在一個(gè)實(shí)施方案中，提供了控制器200或控制系統(tǒng)，其控制陣列110的運(yùn)行，也控制由機(jī)械子系統(tǒng)接收并分配的流體122的使用，所述機(jī)械子系統(tǒng)向目標(biāo)位置152提供加熱服務(wù)。機(jī)械子系統(tǒng)還可以分配從陣列110提供的遍及位置152的電服務(wù)。在圖2所示的實(shí)施方式中，用于在位置152的熱輸出的負(fù)荷包括調(diào)節(jié)空間221，以及在熱水器217處的家用 熱水(DHW)。機(jī)械子系統(tǒng)將流體122從其中通過輸送管202導(dǎo)引到目標(biāo)位置152。傳感器251可以和引入的流體122互動(dòng)，并且向控制器200提供溫度讀數(shù)?？刂破?00被配置為檢測(cè)陣列出ロ傳感器251何時(shí)檢測(cè)到流體流入溫度處于可用水平。在可用的水平，能量可應(yīng)用于對(duì)調(diào)節(jié)空間221加熱，或應(yīng)用于在熱水器217處產(chǎn)生DHW。當(dāng)控制器200收到讀取自傳感器251的溫度且該溫度指示流體122的出ロ溫度處于可用水平時(shí)，控制器啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)204。應(yīng)該注意到，在許多實(shí)例中，當(dāng)由于整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)流或自然循環(huán)而使送風(fēng)機(jī)處于閑置吋，陣列出ロ溫度傳感器251將直接記錄精確的陣列出ロ溫度。然而，如果由于特定配置而不發(fā)生這種情況，則可以在離散的時(shí)間段使送風(fēng)機(jī)204循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，以提供在傳感器521處的精確讀取。例如，隨著送風(fēng)機(jī)正在被激活，環(huán)境空氣(作為流體122)被引導(dǎo)經(jīng)過陣列134的底邊，在此處環(huán)境空氣隨著其在PV模塊124后側(cè)下方行進(jìn)而被加熱，然后被熱模塊125直接加熱。在這個(gè)過程中，隨著空氣流將熱從PV模塊124的后側(cè)除去，PV模塊124的后側(cè)被冷卻。眾所周知，PV模塊124在較低的溫度下運(yùn)行更有效率，因而冷卻PV模塊124能夠增大電輸出，從而增進(jìn)陣列110的整體效率?？諝獗灰龑?dǎo)過陣列熱出口 201，經(jīng)適合的輸送管系統(tǒng)202而至熱交換器203。熱交換器203可以例如對(duì)應(yīng)于，通用于在空氣和水蒸氣之間傳熱的液體循環(huán)加熱或冷卻的風(fēng)機(jī)盤管或類似的熱交換器。控制器200可以在熱水器217處接收讀取自傳感器253的溫度讀數(shù)。控制器200可以通過檢測(cè)由傳感器251測(cè)量的溫度是否高于由傳感器253測(cè)量的溫度，來確定在流體122中是否存在能量可用于產(chǎn)生DHW。如果能量可用，則控制器200可以允許泵216將流體從熱水器217經(jīng)供給管道214和返回管道215循環(huán)至熱交換器203，從而為目標(biāo)位置提供DHW生產(chǎn)。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案，一旦通過熱交換器203從流體122移出熱能，在流體122內(nèi)可能仍然具有熱能，如傳感器252所測(cè)。如果處于取暖季節(jié)且熱能保持在流體122中，則控制器200可以將流體導(dǎo)引到例如空調(diào)空間221。以此方式，可以通過打開和關(guān)閉用于導(dǎo)引流體流的風(fēng)擋來影響流體122的流向。在所提供的配置中，控制器200可以觸發(fā)風(fēng)擋206的打開和風(fēng)擋205的關(guān)閉，從而通過通風(fēng)孔202來導(dǎo)引流體122。替代地，如果在夏季并不希望將熱能用于空調(diào)，則可通過打開風(fēng)擋205和關(guān)閉風(fēng)擋206而使空氣流經(jīng)通風(fēng)孔210排出，來排出熱能。雖然陣列110的明顯的潛在應(yīng)用在于為建筑物提供供熱服務(wù)，但同樣的陣列通過采用涼爽的夜間空氣對(duì)空調(diào)空間221進(jìn)行清理，也可以在夜間提供冷卻能力。為了正確進(jìn)行冷卻操作，在傳感器251處的陣列的溫度讀數(shù)，需要低于由傳感器256為空調(diào)空間221提供的溫度讀數(shù)。可以例如在低日照條件下或更為通常地在夜間提供此類運(yùn)行模式。當(dāng)在這些條件下可以具有冷卻能力時(shí)，可以運(yùn)行送風(fēng)機(jī)204，風(fēng)擋205被關(guān)閉而風(fēng)擋206被打開以允許冷卻陣列排放流體122經(jīng)通風(fēng)孔212導(dǎo)入空調(diào)空間221。此類配置有利于晝暖夜冷一日之內(nèi)溫度強(qiáng)烈變化搖擺的氣候。陣列110的特定配置使得它優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的夜間通風(fēng)實(shí)踐，因?yàn)镻V模塊124在對(duì)于夜空的輻射通信中用作黑體表面。雖然在通常的夜間通風(fēng)期間達(dá)到的最冷溫度只是環(huán)境空氣溫度，但在陣列110出ロ 201處可能形成的溫度可以低于環(huán)境溫度5° C或更多，從而提供了更強(qiáng)的冷卻能力。通過陣列110表面上的夜空輻射就實(shí)現(xiàn)了這種局部冷卻效應(yīng)。
—個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案確認(rèn)，例如隨圖2的實(shí)施方案所描述的整體系統(tǒng)可被配置以使得可由陣列110實(shí)現(xiàn)的出口溫度可以取決于從陣列排出的空氣流的通風(fēng)速率。在例如由圖2所描述的ー個(gè)實(shí)施方案中，流速由可被調(diào)速的送風(fēng)機(jī)204控制。描述該陣列通風(fēng)速率的常用變量是Vtl，其是陣列以立方英尺/分鐘(CFM)度量的通風(fēng)率除以PVT陣列110的以平方英尺度量的表面面積。通常\的值為0至4CFM/ft2，但也可以更高。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的太陽能模塊(熱模塊和PV模塊)的效率作為陣列下方的以體積為度量的流體流的函數(shù)的采樣圖。如所述的圖可以應(yīng)用于例如隨圖2的一個(gè)實(shí)施方案描述的系統(tǒng)，因?yàn)殛嚵?10被配置為向建筑物提供空間供熱和水供熱，另外還要提供發(fā)電。同樣地，在圖3的圖300描述中，為描述需要，參照?qǐng)D2(以及由此的圖1B)的要素。圖300表示處于如下條件的陣列110 ⑴低風(fēng)速(大約5MPH)，(ii)日照處于峰值1000W/m2，以及(iii)環(huán)境溫度處于25。C。陣列110的實(shí)際性能可能受到這些變量或其他變量影響。然而圖300示出了效率和在陣列110的使用中固有的陣列輸出溫度的相反趨勢(shì)。高溫度和高效率都是值得期望的，但是在如圖2所描述的系統(tǒng)中，魚與熊掌不可兼得。為了達(dá)到高溫度，流體122的流速必須為低，這對(duì)于熱效率和電效率都有負(fù)面影響。進(jìn)ー步詳述，圖300繪出效率值對(duì)照流體122的以體積為度量的流量。在所述條件下，線301示出陣列110中模塊125的熱效率(“熱效率nthOTal”)，線302示出陣列110中的PV模塊124的電效率(“電效率nelec;tri。ノ，)，線303示出熱模塊124的出ロ溫度(“Tmay”)，而線304示出陣列110中的PV模塊124的平均運(yùn)行溫度(“Teell”)。在流體122以體積為度量的流速的増大，可以通過例如使用送風(fēng)機(jī)以導(dǎo)引在陣列HO下方的環(huán)境空氣來實(shí)現(xiàn)。線301和302的熱效率和電效率被分別定義為，PVT陣列產(chǎn)生的熱產(chǎn)量除以在陣列上入射的太陽能輻射量，和PVT陣列的電產(chǎn)量除以在陣列上入射的太陽能輻射量。這些變量是風(fēng)速、太陽能輻射量、環(huán)境溫度以及陣列的物理結(jié)構(gòu)的函數(shù)。同樣地，圖3僅僅表示在如所述條件下運(yùn)行的通常的PVT陣列110的趨勢(shì)。圖3示出了通風(fēng)速率(Vtl)對(duì)于陣列的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的影響，陣列的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)包括將由傳感器251所測(cè)量的陣列的出ロ溫度Ta ay303，和在PV模塊124內(nèi)的単元平均運(yùn)ィ丁溫度TcellO陣列的電效率nelec;tric;al 302和熱效率nthemal301均隨著通風(fēng)速率(V。)的逐漸增大而増大。關(guān)于電效率nelec;Mc;al 302，效率的增大緣于在較高的通風(fēng)速率之下發(fā)生的単元溫度304的降低。Teell每降低I ° C，晶體硅PV模塊的效率就増加0. 5%之多，這是眾所周知的現(xiàn)象。關(guān)于熱效率nthe al301，效率的増大可歸因于PV模塊124和熱模塊125的運(yùn)行溫度的降低，如出ロ溫度Tamy303的降低所示。這就隨之降低了從陣列100到環(huán)境的熱損耗。另ー個(gè)増大熱效率nthOTal301的效應(yīng)在于，在高流量下空氣流(也即，流體122)的紊流的増加，其促進(jìn)了在模塊和空氣流之間的傳熱。來自陣列110的能量生產(chǎn)的優(yōu)化，要求取自陣列的處于Tamy303形式的服務(wù)溫度對(duì)照熱構(gòu)件和電構(gòu)件的效率Uthmial和n—ic;al)進(jìn)行平衡。然而，此處描述的實(shí)施方案確認(rèn)，単獨(dú)優(yōu)化效率的嘗試將低得不足以服務(wù)于目標(biāo)位置152處的任何熱載荷。更確切地說，實(shí)施方案歸因于包括如下各項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)整體效率、在對(duì)目標(biāo)位置152的能量載荷進(jìn)行服務(wù)的成本(或成本節(jié)約)、以及期望的熱能或電能的總額?？刂破?50可能對(duì)此類標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)，以在確定運(yùn)行陣列的通風(fēng)速率(Vtl)時(shí)，平衡可利用的溫度水平和運(yùn)行效率。 圖4基于如圖3所示的単元溫度Teell,示出陣列110中PV模塊124的通常的運(yùn)行電壓Vmmlule401。在圖3中示出的在高運(yùn)行溫度下PV模塊124的效率降低的一部分，涉及模塊電壓Vm11的降低。關(guān)于圖3，在PV模塊溫度Teell304和運(yùn)行效率n elec;tHc;al302之間存在連續(xù)且接近于線性的關(guān)系。然而，在PV模塊124上也有絕對(duì)的運(yùn)行極限，若超過該極限，陣列輸出就會(huì)明顯地降低或完全地消失。PV模塊124的陣列的運(yùn)行極限的一個(gè)實(shí)施例是用于反相器的電壓窗，其將從PV模塊產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成公用電網(wǎng)的交流電。大多數(shù)反相器具有電壓范圍，這些反相器可在該范圍內(nèi)運(yùn)行，且不能在該范圍之外運(yùn)行。在圖4中示出形式為Teell的PV模塊溫度對(duì)PV模塊電壓V—401的影響。對(duì)于不同類型的PV模塊結(jié)構(gòu)，這種影響也有所不同，但是代表性的趨勢(shì)是，溫度Tm11増大，則模塊電壓
Vmodule
降低。在高度的太陽能輻射和升高的環(huán)境溫度下，模塊運(yùn)行電壓Vnwdule可下降而低于使用來自PV模塊124的電能的反相器或其他載荷的運(yùn)行電壓范圍。在這樣的情況下，PV模塊的運(yùn)行效率n electrical可非線性地降低到由于從PV模塊124供應(yīng)的低電壓而導(dǎo)致它們的輸出不可用的一點(diǎn)。理想地，PV模塊的選擇、尺寸測(cè)量、以及并聯(lián)或串聯(lián)連線，確保這些低電壓電平絕不發(fā)生。然而，特定的模塊設(shè)計(jì)和陣列布線，有時(shí)使得低于期望的電壓配置成為必要。這樣的低電壓配置可由于太陽能輻射峰值下的高壞境溫度而下降，且當(dāng)陣列被部分地遮蔽時(shí)電壓可能會(huì)更低。在缺乏空氣流控制或使用的傳統(tǒng)陣列中，沒有可用來補(bǔ)償VMdulJ$低的機(jī)制，而唯一的解決方案就是避免會(huì)導(dǎo)致低電壓或部分遮蔭的陣列配置或布置。然而，在如圖IB所描述的實(shí)施方案中，PVT陣列110中，PV模塊溫度Teell304(圖3)可以通過改變陣列的通風(fēng)速率Vtl而調(diào)節(jié)。因此，如果PV模塊運(yùn)行電壓Vnwdul6即將接近下運(yùn)行極限，就可以進(jìn)行具體操作來増大通風(fēng)速率Vtl,從而將Vnwdule保持在適合且期望的運(yùn)行范圍內(nèi)。圖5示出PV模塊124的陣列中PV模塊溫度Teell的實(shí)際運(yùn)行范圍。在傳統(tǒng)的方式下，模塊溫度Trall基本主要受環(huán)境溫度和太陽能輻射支配(而不是受例如下方空氣流影響)。圖5表示環(huán)境溫度25° C下針對(duì)三種不同情況Teell對(duì)照太陽能輻射的圖表。PV模塊溫度的上限由線501定義，其表示光伏建筑一體化(BIPV)，其中PV模塊直接靠著建筑物表面安裝。通常，在這種安裝方案中，在PV模塊后側(cè)上無通風(fēng)設(shè)備。PV模塊溫度的下限由線502定義，其表示自由無支撐的PV模塊，其兩個(gè)表面均被環(huán)境風(fēng)所通風(fēng)。這些配置代表傳統(tǒng)PV模塊陣列的實(shí)際限制溫度場(chǎng)景。在這兩條線之間的差504定義在提供的場(chǎng)景下的實(shí)踐范圍。基于陣列被驅(qū)動(dòng)以供應(yīng)DHW和空間供熱這ー運(yùn)行環(huán)境(例如，如圖2的實(shí)施方案所述)，由運(yùn)行點(diǎn)503示出VT陣列的PV模塊溫度Trall的運(yùn)行范圍。PV模塊運(yùn)行溫度Tm11保持為高，且遵循BIPV曲線501，直到達(dá)到約400W/m2的太陽能輻射。在這一點(diǎn)上，鼓風(fēng)機(jī)204(見圖2)可被啟動(dòng)以從陣列110傳遞熱能，從而開始冷卻PV模塊124。隨著太陽能輻射增加，PV模塊124的運(yùn)行溫度503繼續(xù)偏離BIPV曲線501，并且趨向于自由而無支撐的·曲線502，且送風(fēng)機(jī)204增加通風(fēng)速率(V。)，以恢復(fù)來自陣列110的附加的熱能。雖然BIPV的運(yùn)行溫度曲線501和自由而無支撐的運(yùn)行溫度曲線502由它們的物理結(jié)構(gòu)決定，但是在陣列110之內(nèi)的PV模塊124的運(yùn)行點(diǎn)503主要受陣列的通風(fēng)速率V。支配。對(duì)通風(fēng)速率Vtl的使用，允許陣列110中PV模塊的熱響應(yīng)不受陣列的物理配置干擾，并且允許送風(fēng)機(jī)204在由504定義的寬范圍內(nèi)調(diào)整PV模塊溫度Teell,以實(shí)現(xiàn)溫度Teell的期望概況，從而實(shí)現(xiàn)PV模塊124的電壓Veell和電效率n electrical的期望概況。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案確認(rèn)，用于陣列110的控制器或控制系統(tǒng)(例如如圖IB所示)，需要既考慮熱輸出也考慮電輸出。雖然僅PV陣列(也即，電陣列)的傳統(tǒng)的控制器通常運(yùn)行在一個(gè)單獨(dú)的目標(biāo)上，例如使得PV模塊輸出最大化的目標(biāo)，但是PVT系統(tǒng)控制器必須在多種潛在的運(yùn)行模式之中和之間進(jìn)行優(yōu)化。在某些情況下，例如提供空間加熱或DHW生產(chǎn)時(shí)，所述模式是離散和分離的，但是在許多情況下它們直接耦合。耦合運(yùn)行模式的一個(gè)實(shí)施方案可以是，參照?qǐng)D2的系統(tǒng)，在通過空調(diào)通風(fēng)孔212提供空間供熱的同吋，該系統(tǒng)通過熱交換器203執(zhí)行DHW生產(chǎn)。根據(jù)送風(fēng)機(jī)204的速度、泵216的操作和風(fēng)擋(205，206)的位置，控制器200能夠改變DHW或空間供熱的相對(duì)產(chǎn)量。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案，可以對(duì)陣列110進(jìn)行額外耦合，其中熱能生產(chǎn)影響PV模塊溫度Trall304，從而影響電效率nル。Mc;al和產(chǎn)量。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器200基于諸如成本節(jié)約或能量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化PVT陣列110的運(yùn)行。關(guān)于成本節(jié)約，例如，所述成本節(jié)約可以涉及陣列110的運(yùn)營(yíng)商從必須從公用事業(yè)公司或其他資源購(gòu)買能量所能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約多少成本。這樣的優(yōu)化可以進(jìn)一歩延伸到整個(gè)能量生成之外，因?yàn)樵O(shè)備的能量成本在一天內(nèi)可以有所不同，并且受到其他運(yùn)行參數(shù)影響。在能量或成本節(jié)約方面優(yōu)化來自PVT陣列110的整體凈生產(chǎn)是ー項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。為了正確地服務(wù)于可能與目標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的各種不同的熱載荷，所述控制器可能需要確定服務(wù)于任何特定載荷所需的必要的陣列出ロ溫度Tamy,以及從陣列110到各種不同載荷的熱能輸出的先后順序和調(diào)節(jié)。在陣列能量的優(yōu)化生成方面對(duì)陣列110的進(jìn)ー步優(yōu)化，以及對(duì)各種不同載荷的輸出能量的分配，可受到下列參數(shù)影響，包括(i)所安裝系統(tǒng)的操作硬件，(ii)在空調(diào)空間內(nèi)個(gè)人的存在，(iii)針對(duì)DHW的使用圖案，(iv)功率需求，(V)非陣列產(chǎn)生的能量的成本，(vi)當(dāng)前的和預(yù)測(cè)的天氣數(shù)據(jù)。其他實(shí)施方案提供用于其他相關(guān)信息的使用，這些信息的使用以最小化能量成本為目的，能夠編程確定在PVT陣列110的運(yùn)行中的控制判定。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案所描述的控制系統(tǒng)的框圖。系統(tǒng)包括控制器601和控制設(shè)備621，它們組合以管理從陣列110到任何一個(gè)或多個(gè)熱載荷606的熱能輸出的分配和使用?？刂圃O(shè)備621包括可由控制器601控制的硬件、固件和/或軟件。如圖2的實(shí)施方案所描述的，控制設(shè)備621的實(shí)施例可以包括(i)導(dǎo)致空氣流122處于太陽能陣列110下方的的設(shè)備(例如，送風(fēng)機(jī)204)，(ii)傳感器，包括溫度傳感器(例如，傳感器251)，用于讀取關(guān)于引入流體122的信息或關(guān)于由所述系統(tǒng)使用的下游的流體的信息，(iii)熱交換，以及(iv)用于在內(nèi)部導(dǎo)引流體122的風(fēng)擋和其他設(shè)備。此外，控制器601可被配置以與陣列110的系統(tǒng)和目標(biāo)位置之內(nèi)的電功率系統(tǒng)(electric power system)、熱構(gòu)件、用戶數(shù)據(jù)以及寬范圍的輸入相交互。在一個(gè)實(shí)施方案中，陣列110產(chǎn)生來自PV模塊124的功率617，其被饋入DC電功率系統(tǒng)(Electrical Power System) 604。DC電功率系統(tǒng)604輸出DC功率623，其然后可以被直接饋入以DC電カ運(yùn)行的電載荷605，或饋入替代的電流反相器603。反相器603可 以將DC電カ623轉(zhuǎn)換成AC電カ627。AC電カ627可被供應(yīng)到AC電功率系統(tǒng)602。AC電力627可被提供給AC電功率系統(tǒng)602。然后，AC電カ627可以或者直接饋入可以AC電カ運(yùn)行的電載荷605，或者回饋給公用電網(wǎng)。DC電功率系統(tǒng)604、反相器603、以及AC電功率系統(tǒng)602,均可與控制器601相交互。根據(jù)反相器的電容，與DC電功率系統(tǒng)604和AC電功率系統(tǒng)602均相關(guān)的信息可由控制器601從反相器603請(qǐng)求。替代地，可將換能器置于DC電功率系統(tǒng)604或AC電功率系統(tǒng)602之上，以確定來自陣列110的功率生產(chǎn)，或來自各種不同電載荷605的消耗。控制器601也與熱載荷606交互，熱載荷606包括加熱、冷卻、水加熱、通風(fēng)系統(tǒng)以及輔助的熱カ系統(tǒng)614，例如鍋爐、熔爐、空調(diào)、加熱元件以及可以協(xié)助PVT陣列110設(shè)備來供給熱載荷606的其他設(shè)備。
本地輸入608可以包括，例如，濕度、溫度、流速、建筑物占用期、電需求以及建筑物本地的其他屬性信息，其可以通過適當(dāng)?shù)目刂撇呗詠韰f(xié)助對(duì)陣列110的性能和載荷管理進(jìn)行優(yōu)化的能力。該系統(tǒng)還可以擁有本地用戶接ロ 609，用于和控制器601或交互設(shè)備進(jìn)行通信，所述交互設(shè)備例如為反相器603、電功率系統(tǒng)602、604、以及輔助熱カ系統(tǒng)614。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)總線610允許所有遠(yuǎn)程輸入和遠(yuǎn)程用戶接ロ通過任意遠(yuǎn)程通信協(xié)議進(jìn)行通信。遠(yuǎn)程通信協(xié)議的實(shí)施例包括，有線和無線以太網(wǎng)、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星、以及其他通信協(xié)議。本地?cái)?shù)據(jù)總線611為本地輸入608和用戶接ロ 609到控制器601以及在設(shè)備之間提供通信路徑。遠(yuǎn)程和本地總線610和611可以使用相同的通信協(xié)議?？偩€610、611中任一個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)協(xié)同運(yùn)行的協(xié)議以創(chuàng)建與獨(dú)立設(shè)備的通信。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案，可以為遠(yuǎn)程總線610提供專用遠(yuǎn)程輸入612，以允許訪問諸如天氣數(shù)據(jù)或公用事業(yè)收費(fèi)費(fèi)率的信息。遠(yuǎn)程輸入612可以提供自動(dòng)的和編程的機(jī)制，以將此類信息與其他相關(guān)信息一起提供給控制器601。更進(jìn)一歩，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供其他類型的數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程用戶接ロ 613被訪問或提供給控制器601。遠(yuǎn)程用戶接ロ 613可以允許用戶將數(shù)據(jù)或參數(shù)輸入系統(tǒng)控制器或其他和控制器601相通信的設(shè)備。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，可被控制器訪問的構(gòu)件的框圖。參見圖6的一個(gè)實(shí)施方案,控制器601從多個(gè)本地傳感器并通過遠(yuǎn)程和本地總線610、611，接收許多輸入。對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息的訪問可涉及創(chuàng)建優(yōu)化系統(tǒng)性能的控制策略以及算法的能力。如所描述，輸入可以采用信息的形式，包括用戶輸入/設(shè)定點(diǎn)701、濕度輸入702、占用信息703、溫度信息704、流信息705、電輸入706以及反相器數(shù)據(jù)707。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器601通過本地用戶接ロ 609或遠(yuǎn)程用戶接ロ 613接收用戶輸入/設(shè)定點(diǎn)701。用戶輸入/設(shè)定點(diǎn)701的實(shí)施例可以包括占用狀態(tài)、熱水器設(shè)定點(diǎn)、用于空調(diào)空間的加熱和冷卻設(shè)定點(diǎn)、以及其他操作設(shè)定點(diǎn)?？梢酝ㄟ^被放置以從例如在系統(tǒng)之內(nèi)的環(huán)境空氣、空調(diào)空間和/或空氣流中檢測(cè)濕度的傳感器提供濕度輸入702，所述系統(tǒng)可以包括熱存儲(chǔ)器、熱交換器、除濕輪或熱回收系統(tǒng)。占用信息703可以被在動(dòng)作檢測(cè)器中常用的超聲或紅外傳感器自動(dòng)感知。系統(tǒng)可被分成若干區(qū)域，且可以分區(qū)域向控制器報(bào)告占用信息。作為替代或補(bǔ)充，占用信息603可 以通過對(duì)電載荷605的監(jiān)測(cè)例如從應(yīng)用設(shè)備的使用來推斷。溫度信息704可以收集自多種不同的源。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供如下，可以通過為所述系統(tǒng)的確定的優(yōu)化操作而制定的測(cè)量方法來提供溫度信息。參見圖7的實(shí)施方案，溫度信息704例如包括如下各項(xiàng)的報(bào)告通過傳感器255(圖2)所報(bào)告的環(huán)境空氣溫度、通過傳感器215 (圖2)所報(bào)告的陣列輸出溫度、流體122經(jīng)過熱交換器之后在傳感器252 (圖2)處所報(bào)告的溫度、通過傳感器256(圖2)所報(bào)告的在空調(diào)空間221中的空氣溫度、通過傳感器253、254(圖2)所報(bào)告的在熱水器中的溫度、以及其他可能由系統(tǒng)所需要的溫度測(cè)量結(jié)果。流信息(和/或輸入)705可以包括識(shí)別或指示流經(jīng)所述系統(tǒng)的特定輸送管或部分的空氣體積以及在液體循環(huán)加熱或冷卻的環(huán)路之中的液體流量的信息。流信息705可以處于多種形式，例如處于實(shí)際質(zhì)量或體積流量的形式，和/或處于指示流存在與否的簡(jiǎn)單的開/關(guān)指示標(biāo)記的形式。電輸入706包括，例如，由PV模塊124 (圖1B)提供的電流和電壓、來自DC電功率系統(tǒng)604(圖6)的輸出、來自AC電功率系統(tǒng)602的輸出、建筑物的主要測(cè)量值、以及用于單個(gè)或多個(gè)子載荷605的載荷需求。子載荷605的實(shí)例包括空調(diào)、水池泵、照明設(shè)備、熱水器和/或其功率消耗將被測(cè)量的任何設(shè)備。控制器601也可以和反相器603交互，以獲得關(guān)于反相器電性能、連接到反相器603的PV模塊124的電流和電壓特性、以及從反相器603到AC電功率系統(tǒng)602的功率輸出的運(yùn)行信息。此外，控制器601可以從遠(yuǎn)程輸入接收數(shù)據(jù)。來自遠(yuǎn)程輸入的數(shù)據(jù)可以包括，例如，天氣數(shù)據(jù)、能源價(jià)格、以及公用事業(yè)能源費(fèi)率表。這些和其他數(shù)據(jù)集合可通過遠(yuǎn)程總線610、用戶輸入601或者潛在的本地總線611提供給控制器。圖8是表不針對(duì)控制器601 (圖6)的輸出框的框圖，控制器601對(duì)應(yīng)于可被用于執(zhí)行優(yōu)化操作的系統(tǒng)的實(shí)體元件。這些實(shí)體元件不僅可以優(yōu)化PVT陣列110的生產(chǎn)，還可以促進(jìn)或允許對(duì)任意電載荷805或熱カ系統(tǒng)6814的構(gòu)件的控制和調(diào)整。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器601被連接以調(diào)整或調(diào)節(jié)連接到DC電功率系統(tǒng)604 (圖6)或AC電功率系統(tǒng)602 (圖6)的任意電載荷805，如輸出方框805所示?？刂破?01也可以運(yùn)行送風(fēng)機(jī)803和風(fēng)擋802的任何組合，為傳遞熱能而移動(dòng)和導(dǎo)引空氣流。也可以通過輸出框804對(duì)泵804進(jìn)行操作。對(duì)輔助熱カ系統(tǒng)805的控制也可行，且允許對(duì)陣列110和這些候補(bǔ)能量系統(tǒng)的發(fā)生進(jìn)行協(xié)調(diào)?？梢愿鶕?jù)需要提供額外的輸出框供控制器601以與之交互，并對(duì)任何可能破壞建筑物內(nèi)能量的生成和使用的系統(tǒng)構(gòu)件產(chǎn)生影響。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供用于對(duì)控制器601的使用，目的是為不同標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施策略或優(yōu)化方案。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器601可以同時(shí)訪問在目標(biāo)位置內(nèi)的各種不同的載荷的需求。這些載荷可以包括，例如，水加熱、空間加熱、通風(fēng)以及電消耗。對(duì)所述載荷的訪問可以結(jié)合⑴陣列110提供電功率和熱功率輸出以服務(wù)于這些載荷的能力，以及可選地結(jié)合(ii)用于優(yōu)化電/熱輸出的標(biāo)準(zhǔn)或參數(shù)。 在一個(gè)實(shí)施方案中，由控制器601要求的優(yōu)化可被分成幾個(gè)組成部分。優(yōu)化的第一部分使控制器為陣列110設(shè)定通風(fēng)速率Vtl，其指示熱運(yùn)行效率和電運(yùn)行效率(nthOTal和n electrical)，并且因此指示在給定的一套環(huán)境條件下的陣列輸出。通風(fēng)速率V。的設(shè)置可以包括下列考慮因素中的ー個(gè)或多個(gè)(i)對(duì)于任何熱載荷，控制器601應(yīng)該評(píng)估在陣列出口 201 (圖2)處在傳感器251(圖2)處為必要的溫度，其被要求以服務(wù)于特定載荷。為了實(shí)用目的，在251處的陣列出口溫度應(yīng)該超過載荷溫度ー個(gè)合理的裕度，以促進(jìn)熱傳遞。代表性的載荷溫度的實(shí)例將會(huì)是在傳感器253 (圖2)處的熱水器的溫度或空調(diào)空間221 (圖2)的溫度，但也可能是任何載荷的溫度。(ii)控制器可以評(píng)估是否它能夠在主要的環(huán)境條件下提供此陣列輸出溫度251，所述主要的環(huán)境條件例如太陽能輻射、環(huán)境溫度255以及其他可能影響PVT陣列110的性能的條件，例如風(fēng)速。一個(gè)實(shí)施方案中，這種評(píng)估根據(jù)對(duì)熱載荷的評(píng)估作出?？梢酝ㄟ^改變通風(fēng)速率Vtl并且監(jiān)測(cè)傳感器251處的出ロ溫度，或者通過參考陣列110的已知的性能特性曲線圖，來執(zhí)行在陣列251處對(duì)于陣列出口溫度的評(píng)估，所述曲線圖存儲(chǔ)在控制器中，描述了在各種各樣的環(huán)境條件下的運(yùn)行。(iii)控制器601可隨后或隨之評(píng)估支配整體效率的組合的熱運(yùn)行效率和電運(yùn)行效率(nthOTal和nル。，以及在由陣列Iio所能夠服務(wù)于的載荷所要求的運(yùn)行溫度下陣列Iio的輸出。在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)化的第二部分涉及，控制器601如何排序或調(diào)整在陣列出ロ 201處在各個(gè)不同的熱負(fù)荷之間提供的熱能。在載荷的大多數(shù)物理布線中，例如圖2中所示的那些，該系統(tǒng)能夠同時(shí)提供DHW服務(wù)和空間加熱。關(guān)于圖2，控制器601可以通過調(diào)整泵216的運(yùn)行和速度來調(diào)節(jié)提供給熱水器217的能量，以通過熱交換器203從空氣流中吸取不同量的能量。使用熱交換器203從用于熱水器217的空氣流中吸出更多的能量，就為通過風(fēng)擋206和通風(fēng)孔212向空調(diào)空間221之中提供的空間調(diào)節(jié)留下了更少的能量。隨后控制器可以決定對(duì)能量的哪種用途在確定在載荷之間的能量調(diào)整中更為重要。在圖2所描述的實(shí)施方案的情況中，其中針對(duì)熱水器217的后備加熱由電元件220提供，則可能更為關(guān)鍵的是，將該載荷以第一優(yōu)先級(jí)供給，從而防止由于電元件220的電消耗。如果用于空調(diào)空間221的后備加熱系統(tǒng)由使用低成本天然氣的高效率熔爐提供，則這種優(yōu)化方案為最優(yōu)。然而，如果用于熱系統(tǒng)的后備裝置通過電阻加熱而設(shè)置，則提供能量給熱水器217或空調(diào)空間221的成本就會(huì)基本彼此相同。然后控制器601可以確定服務(wù)于哪個(gè)載荷來最大化陣列輸出。另ー個(gè)優(yōu)化方案或子方案可以結(jié)合陣列110的熱生產(chǎn)和電生產(chǎn)而提供。實(shí)施方案確認(rèn)，以熱生產(chǎn)為代價(jià)來最大化PV生產(chǎn)，在許多情況下將要求由送風(fēng)機(jī)204 (圖2)提供至少對(duì)于一實(shí)際點(diǎn)的最大化的通風(fēng)速率Vtl，在該點(diǎn)處由送風(fēng)機(jī)204中的寄生消耗來減輕電輸出的増益和效率neleeMeal。然而，以高通風(fēng)速率V。運(yùn)行送風(fēng)機(jī)204，導(dǎo)致了針對(duì)陣列的相對(duì)低的出ロ溫度。在這些情況下，在傳感器251處的陣列出ロ溫度可能低于空調(diào)或DHW生產(chǎn)可利用的溫度。例如，設(shè)想情況可為，環(huán)境溫度為5° C且送風(fēng)機(jī)204以全速運(yùn)行以最大化PV輸出。在這樣的場(chǎng)景下，在傳感器251處的陣列出口溫度可為18° C，其不足以提供空間供熱。通過略微降低送風(fēng)機(jī)204的速度，傳感器251處的陣列出ロ溫度可達(dá)到26° C，其僅僅略微降低PV模塊124的效率和生產(chǎn)，但是對(duì)空調(diào)空間221的取暖和通風(fēng)提供了顯著貢獻(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器601可以被配置以在對(duì)送風(fēng)機(jī)204、泵216和/或風(fēng)擋205與206運(yùn)行的速度的控制中執(zhí)行多元優(yōu)化。這樣的控制可以用來最大化陣列110在熱能生產(chǎn)和電能生產(chǎn)方面的能量?jī)羯a(chǎn)。應(yīng)該注意到，控制器并不無必要在各種模式的100%服務(wù)之間分立地改變運(yùn)行模式，而可以同時(shí)調(diào)整和優(yōu)化所有三種運(yùn)行模式的能量増益的形式，執(zhí)行三重生產(chǎn)(triple-generation)。這緣于陣列110能夠向DC電功率系統(tǒng)604、DHW生產(chǎn)、以及空調(diào)同時(shí)提供功率。通過送風(fēng)機(jī)204和泵216的可變速度運(yùn)行，以及影響風(fēng)擋205和206的位置，可以構(gòu)造控制器601以使其優(yōu)選某種生產(chǎn)模式而優(yōu)于其他模式。關(guān)于控制器601的運(yùn)行，可以裝備該控制器以實(shí)施以各種不同的優(yōu)先級(jí)和變量為因素的各種不同方案。這些方案范圍可以從系統(tǒng)上每個(gè)載荷的簡(jiǎn)單的加權(quán)優(yōu)先級(jí)到如下因素的復(fù)雜多元分析，即，系統(tǒng)效率、提供輔助能量的成本、建筑物的包括占用率在內(nèi)的物理特性、載荷概況以及建筑物的熱響應(yīng)。此外，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供，天氣數(shù)據(jù)被用于預(yù)測(cè)和估計(jì)來自陣列110的能量生產(chǎn)，以及載荷的需求，載荷可以包括對(duì)天氣敏感的電載荷605和熱載荷606。下文提供了ー些代表性的實(shí)施例，在如何優(yōu)化系統(tǒng)操作方面對(duì)這些輸入和因素如何加權(quán)而納入控制器決策。實(shí)施方案確認(rèn)，控制器601得益于輔助熱カ系統(tǒng)614的源和效率，輔助熱カ系統(tǒng)614協(xié)助陣列110向載荷提供能量。關(guān)于圖2，例如，熱水器217的輔助熱系統(tǒng)是電熱元件220，但也可以采用其他形式。在這些情況下，可以操作控制器601以避免或減少輔助熱力系統(tǒng)614的運(yùn)行對(duì)電、天然氣、丙烷或其他基礎(chǔ)燃料的消耗?？刂破?01的優(yōu)化方案可以包括識(shí)別輔助熱カ系統(tǒng)的信息，以及它們的運(yùn)行特性和能量消耗成本。此外，結(jié)合設(shè)備效率了解運(yùn)行后備系統(tǒng)的燃料的成本，可以幫助控制器601確定向任意載荷提供輔助動(dòng)力的成本。輔助熱カ系統(tǒng)614的類型、它們的效率以及燃料源，均可使用任意遠(yuǎn)程用戶接ロ 613、本地用戶接ロ 609或其他裝置而編程到控制器601之中。類似地，可以通過類似的裝置將用來運(yùn)行這些系統(tǒng)的燃料的成本編程到控制器601之中，或者將所述成本作為遠(yuǎn)程輸入612查詢。除了燃料基本成本，燃料成本還可以包括隨時(shí)間改變的組成部分，其中能量成本隨一天內(nèi)的時(shí)間或者一年內(nèi)的時(shí)間而變化。例如，幾種電カ公用事業(yè)提供了使用費(fèi)率時(shí)間，其中從12:00到19:00高峰期間電カ收費(fèi)$0. 29/kWh，但是在其余非高峰時(shí)間電カ收費(fèi)$0. 09/kWh。在夏季和冬季期間，基本功率成本中的偏差可以疊加在上述費(fèi)率表上。諸如此類的費(fèi)率表通常被采用于在高峰時(shí)間產(chǎn)生功率的PV模塊124的安裝且對(duì)之有利。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案配置了控制器601，使之意識(shí)到建筑物(或目標(biāo)位置152)在利用這樣的隨時(shí)間而變化的費(fèi)率。在這樣的實(shí)施方案中，控制器601可被配置為優(yōu)化以便在高峰時(shí)間內(nèi)最大化來自PV模塊的電生產(chǎn)，并且致力于延遲任何載荷對(duì)電的使用，直至高峰過后。例如，如果輔助熱カ系統(tǒng)614包括(i)用于以天然氣加熱空調(diào)空間221的爐子，以及(ii)以電元件供給動(dòng)カ的熱水器217，則控制器601可被配置以在高峰時(shí)間優(yōu)化DHW生產(chǎn)以免電元件消耗高峰電力，同時(shí)允許以天然氣加熱空調(diào)空間221的輔助系統(tǒng)運(yùn)行(傳統(tǒng)上其不具有明顯的隨時(shí)間變化的費(fèi)率)。雖然當(dāng)前的隨時(shí)間變化的費(fèi)率通常是以一天內(nèi)的固定時(shí)間安排，但市場(chǎng)趨勢(shì)傾向干“實(shí)時(shí)定價(jià)”，其中現(xiàn)貨市場(chǎng)途徑被用來實(shí)時(shí)地設(shè)定費(fèi)率。在這樣的情況下，控制器601可被配置為沿遠(yuǎn)程總線610訪問作為遠(yuǎn)程輸入612的實(shí)時(shí)費(fèi)率，并且在對(duì)來自陣列110的熱 能生產(chǎn)和電能生產(chǎn)總和的優(yōu)化過程中將所述實(shí)時(shí)費(fèi)率納入考慮。這可以作為優(yōu)化方案的一部分而完成，以最小化實(shí)時(shí)地服務(wù)于載荷的輔助熱カ系統(tǒng)614和AC電功率系統(tǒng)604的運(yùn)行成本的。更進(jìn)一歩，可以如下提供另ー種優(yōu)化方案。在某些公用事業(yè)收費(fèi)建筑物中，能量成本是“層級(jí)”形的，因其建立了基線費(fèi)率，在基線之上有逐步升高的費(fèi)率層級(jí)。如果控制器601 了解這種層級(jí)結(jié)構(gòu)以及建筑物的能量消耗，那么控制器可以基于對(duì)層級(jí)定價(jià)的使用，以最小化能量成本為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。這可以通過在陣列110的生產(chǎn)上針對(duì)如下載荷給出優(yōu)先級(jí)而完成，其中所述載荷的輔助能源系統(tǒng)使用的是接近于較高收費(fèi)率的燃料。控制器601可以使用遠(yuǎn)程用戶接ロ 613、遠(yuǎn)程輸入612、本地用戶接ロ 609或其他裝置來獲知層級(jí)費(fèi)率結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^監(jiān)測(cè)形式為主載荷(儀表)的電輸入706或監(jiān)測(cè)子載荷，向控制器提供能量消耗與收費(fèi)層級(jí)相比較的訊息。在確定另一種優(yōu)化方案的過程中，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案可以歸因于公用事業(yè)源具有電費(fèi)要求的情況，這是基于在目標(biāo)位置152的毎月高峰功率消耗的固定收費(fèi)。這樣的需求收費(fèi)可以構(gòu)成對(duì)目標(biāo)位置152的總公用事業(yè)收費(fèi)中的主要部分。因?yàn)榭刂破?01有能力通過輸入框706監(jiān)控來自陣列110的電生產(chǎn)以及各種不同載荷的消耗，所以控制器601可被配置為最小化同時(shí)發(fā)生的凈功率消耗。這導(dǎo)致了需求收費(fèi)降低，因此整體能源成本降低。關(guān)于陣列110的電カ輸出，建筑物的物理特性通常不影響能量生產(chǎn)，只是物理地支撐陣列。關(guān)于陣列110的熱能輸出，建筑物和載荷的物理特性可明顯地影響到陣列110的能量生產(chǎn)以及來自輔助熱カ系統(tǒng)614的燃料消耗。這些特性范圍從空調(diào)空間221的熱物質(zhì)到所述建筑物的占用概況，以及來自熱水器217的消耗概況。關(guān)于控制器601可以如何利用這些物理特性作為實(shí)施策略或優(yōu)化方案的一部分的幾個(gè)實(shí)施例概括如下空間占用多種機(jī)制和裝置可被用于檢測(cè)目標(biāo)位置152的占用情況。在住所或樓房的結(jié)構(gòu)中，可以用例如占用傳感器703檢測(cè)占用情況，盡管其他測(cè)量方式(例如，應(yīng)用設(shè)施或照明設(shè)備的使用)也可以進(jìn)行檢測(cè)和使用。如果建筑物被確定為未占用，控制器可以允許由傳感器256所監(jiān)測(cè)的空調(diào)空間221的溫度在通常范圍之外浮動(dòng)。此外，可減少或甚至停止DHW生產(chǎn)。因此，控制器601可以將空間維持在較寬但合理的溫度范圍之內(nèi)，該溫度范圍將最小化來自任何用于空調(diào)的輔助熱カ系統(tǒng)614的能量需求。以相似的方式，控制器601可以完全避免來自陣列110以及來自任何輔助熱カ系統(tǒng)614的DHW生產(chǎn)。因?yàn)閬碜躁嚵?10的電カ生產(chǎn)通?？梢源鎯?chǔ)在公用電網(wǎng)上作為有價(jià)值的儲(chǔ)備以供隨后消耗，所以控制器601可被配置以優(yōu)化PV模塊的效率n6l6C;tric;al，以形成用于隨后電カ需求的儲(chǔ)備。除了建筑物被占用或未被占用兩種狀態(tài)之外，實(shí)施方案還確認(rèn)實(shí)際的占用情況和載荷概況可以在一天內(nèi)和/或季節(jié)性地偏移。例如，在目標(biāo)位置152(圖1B)是在其他地方工作的占用者的居所的情況下，則會(huì)在早晨和晚間有高需求而午間需求幾乎沒有，因?yàn)檎加谜呖赡茉谏习?。因此，存在空調(diào)空間221空置的預(yù)期時(shí)期。在商業(yè)設(shè)置中，占用和載荷通常與住宅情況相反。因此，針對(duì)住宅設(shè)定，可以在中午減少熱載荷，例如來自熱水器217的DHW生產(chǎn)。相似地，由傳感器256監(jiān)測(cè)的空調(diào)空間221的溫度，可被允許在狹小受控的范圍之外搖擺，而熱水器217也不需要處于用于DHW服務(wù)的設(shè)定點(diǎn)的滿額溫度(如上水箱溫度254所監(jiān)測(cè))。通過允許使嚴(yán)格的設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行變化，可以通過増加這些載荷可存儲(chǔ)的能量來進(jìn)ー步優(yōu)化來自陣列110的能量生產(chǎn)，而對(duì)輔助熱カ系統(tǒng)614的使用也通過減少設(shè)定點(diǎn)而減到最少。作為載荷概況策略的ー個(gè)實(shí)例，可以假設(shè)熱水器217具有足夠的熱容量以便為占 用者提供早晨淋浴。然而，在早晨的淋浴之后，如傳感器254所監(jiān)測(cè)的在熱水器217頂端的溫度變得低于用戶提供的設(shè)定點(diǎn)701。實(shí)施方案確認(rèn)，并不在來自陣列110的能量可用之前就在清晨使用電元件220對(duì)熱水器217進(jìn)行再充能，而是使控制器601可能被配置為推斷建筑物的占用習(xí)慣。具體而言，控制器601可以確定，何時(shí)目標(biāo)位置(例如，住宅)未被占用(例如，起始于上午中段時(shí)間)，然后停用電元件220，以預(yù)測(cè)來自陣列110的能量在數(shù)小時(shí)之后將可用來對(duì)熱水器217加熱。從而，控制器601可以被配置以確認(rèn)熱水不需要被立即補(bǔ)充，而是可在一天中的晚些時(shí)候在來自陣列110的更多能量可用時(shí)再行補(bǔ)充。以類似的方式，控制器601可以允許由傳感器256監(jiān)測(cè)的空調(diào)空間221的溫度在空間未被占用期間降低。作為替代或補(bǔ)充，如果已知如傳感器256所監(jiān)控的空調(diào)空間221中的溫度在占用者返回時(shí)將會(huì)達(dá)到適合的程度，則在中午，控制器601可以允許把空調(diào)空間221加熱到期望設(shè)定點(diǎn)溫度之上。以此方式，控制器601可以將空調(diào)空間221用作熱能存儲(chǔ)器。如果空調(diào)空間221的溫度的嚴(yán)格的設(shè)定點(diǎn)一直得到保持，則通常不可能進(jìn)行此類使用。推斷建筑物的占用情況的最直接的方法是通過使用占用傳感器703，其可以沿本地總線611與控制器通信。然而，一個(gè)實(shí)施方案確認(rèn)，占用情況和使用可以由其他可被控制器601例如經(jīng)由本地總線611訪問的系統(tǒng)參數(shù)來推斷。一種此類方法將是評(píng)估任意電載荷605的功率需求的變化，任意電載荷例如照明設(shè)備或大型應(yīng)用設(shè)施(例如洗衣機(jī))的使用，其可與占用相關(guān)聯(lián)，并且通過電輸入706監(jiān)測(cè)。圖14示出了隨著時(shí)間讀取的溫度的曲線圖，這作為如下技術(shù)的一部分，通過該技術(shù)，控制器601能夠推測(cè)目標(biāo)位置152的占用情況以及電載荷和熱載荷的使用情況。具體而言，圖14提供了來自熱水器217的上溫度傳感器254和下溫度傳感器253的讀數(shù)曲線。這些讀數(shù)由趨勢(shì)線1402和1401( “水溫趨勢(shì)線”)分別示出。從熱水器217取出的熱水的使用概況圖可以通過監(jiān)測(cè)作為時(shí)間函數(shù)的熱水器溫度來進(jìn)行推斷，如趨勢(shì)線1401、1402所示。圖14繪出在熱水器217使用的典型一天內(nèi)的這些趨勢(shì)。由1403指示的時(shí)期，指示了在清晨時(shí)段幾乎沒有或完全沒有從熱水器217中取水。這可以通過水溫趨勢(shì)線1401和1402穩(wěn)定且最小限度的改變推斷，這種改變可以由溫度(dT)關(guān)于時(shí)間(dt)的改變或者說dT/dt來描述。在時(shí)期1403中DT/dt的最小衰減，指示了來自熱水器217的通過其絕緣套的備用熱損耗。時(shí)期1404初始時(shí)陡峭的dT/dt，指示由占用者將熱水從熱水器217中取出。此處，從城市主要管道或水井將冷水引入熱水器入口 218，導(dǎo)致水溫趨勢(shì)線1402和1402的急劇下降，因?yàn)闊崴窃诔謦?219提供的。這種取出過程大得足以觸發(fā)加熱元件220，使得能夠滿足占用者對(duì)于熱水器溫度的設(shè)定點(diǎn)(在此情況下是60° C)。隨著元件220對(duì)熱水器217的上部加熱，加熱元件220的啟動(dòng)觸發(fā)了水溫趨勢(shì)線1402的正的dT/dt。緊接著的是這個(gè)取水曲線圖的另ー個(gè)循環(huán)，之后，PVT陣列110開始對(duì)熱水器217的底部加熱，如水溫趨勢(shì)線1401的正值dT/dt所示。在發(fā)生在中午的整個(gè)時(shí)期1404中，從熱水器217取水多次，如兩條水溫趨勢(shì)線的高比率的負(fù)值DT/dt所示。在同一時(shí)期內(nèi)，我們看到了來自陣列110和加熱元件220的加熱，因?yàn)樗疁刳厔?shì)線1401和1402分別具有dT/dt的正值比率。時(shí)期1405發(fā)生在陣列110已經(jīng)停止向熱水器217充能之后，如水溫趨勢(shì)線1401 的dT/dt的上升終止所示，而兩次較小的取水事件則由水溫趨勢(shì)線1401和1402的短暫的負(fù)值dT/dt時(shí)期所示。時(shí)期1406指示幾乎沒有或完全沒有從熱水器217取水，類似于時(shí)期1403。短暫的時(shí)期1407指示兩次連續(xù)相接的取水，由兩條水溫趨勢(shì)線1401、1402的DT/dt的負(fù)比率表示,而加熱元件220在此時(shí)期的末尾被啟動(dòng)以滿足設(shè)定點(diǎn)。時(shí)期1408指示幾乎沒有或完全沒有從熱水器取水，類似于時(shí)期1403和1406。時(shí)期1409指示兩次連續(xù)相接的取水，由兩條水溫趨勢(shì)線1401、1402的DT/dt的負(fù)比率表示,而加熱元件220在此時(shí)期的末尾被啟動(dòng)以滿足設(shè)定點(diǎn)。這最可能表示次日的早晨淋浴取水概況。如先前的說明書所描述，控制器601可被配置為，通過估計(jì)置于熱水器217上的傳感器253、254的溫度關(guān)于時(shí)間的變化(dT/dt)，以估計(jì)來自熱水器217的熱水需求時(shí)期。這不僅在對(duì)熱水需求的評(píng)估和作為載荷調(diào)整其優(yōu)先級(jí)方面幫助了控制器601，也可被控制器使用以推斷建筑物的占用情況。如果熱水正在被消耗，則控制器601可以推斷目標(biāo)位置152被占用。反之亦然，若沒有熱水取出，則控制器601可以推斷目標(biāo)位置未被占用。對(duì)熱水器217的取水的這種利用可以補(bǔ)充或替代專用占用傳感器703的需要。除了從水溫趨勢(shì)線1401、1402推斷熱水器217的取水之外，也可以使用作為輸入框705的一部分的流量計(jì)。除了從熱水器217取水時(shí)期的推斷之外，水溫趨勢(shì)線1401、1402的dT/dt也可被用于推斷取水的速率和持續(xù)時(shí)間。取水速率可以對(duì)應(yīng)于冷水通過入口 218被引入和熱水通過出口 219被取出熱水器217的流速。因?yàn)闊崴?17容納質(zhì)量相對(duì)固定的水，所以可以通過傳感器253、254所監(jiān)測(cè)的形式為dT/dt的溫度變化率推斷出通過取水取出或除去能量的速率。若dT/dt為較高負(fù)比率，則指示從熱水器217的取水速率較高。也可以從任一水溫趨勢(shì)線1401、1402的dT/dt保持為負(fù)的時(shí)期推斷出取水的持續(xù)時(shí)間。從而，從ー個(gè)或多個(gè)傳感器的讀數(shù)提供的水溫趨勢(shì)線可以用于推斷熱水器217的使用曲線圖，其接著也可用于推斷目標(biāo)位置152的占用概況圖。此外，取水速率和取水持續(xù)時(shí)間也可以由這些同樣的趨勢(shì)推斷，且可以允許控制器601優(yōu)化來自陣列110對(duì)熱水器217的加熱，以及來自形式為加熱元件220的輔助熱カ系統(tǒng)614對(duì)熱水器217的加熱，或來自組合以別處概述的控制器優(yōu)化方案的各種不同方面的源對(duì)熱水器217的加熱。作為替代或補(bǔ)充，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供如下，控制器601能夠識(shí)別抑或使用即將到來的天氣的預(yù)測(cè)，形式為預(yù)期日照、環(huán)境溫度或可在控制器運(yùn)行邏輯方面有幫助的其他因素。舉例而言，控制器601可具有默認(rèn)設(shè)置，其排除或禁用熱水器217中的加熱元件220，以預(yù)測(cè)陣列110提供熱能。然而，控制器601可被配置以使用天氣預(yù)報(bào)來改變其默認(rèn)設(shè)定。如果例如預(yù)報(bào)了多云或下雨，則即便在日出之前控制器601也可觸發(fā)加熱元件220。當(dāng)考慮隨時(shí)間變化的費(fèi)率時(shí)，這樣的編程判定將會(huì)在向加熱元件220提供以$0. 09/kWh非高峰功率或$0. 29/kWh高峰功率之間作出區(qū)別。在天氣不僅影響來自陣列110的可能的能量生產(chǎn)而且影響載荷本身的情況下，類似的實(shí)施例適用于空間加熱、冷卻或其他載荷中。對(duì)于天氣敏感的加熱和冷卻載荷而言尤其如此。所述控制器通過將天氣數(shù)據(jù)作為遠(yuǎn)程輸入612經(jīng)由遠(yuǎn)程總線610來進(jìn)行評(píng)估，可以獲取對(duì)當(dāng)前和未來天氣數(shù)據(jù)的評(píng)估。
如果不能經(jīng)由遠(yuǎn)程總線610或本地總線611來評(píng)估天氣數(shù)據(jù)，則ー個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供用于在夜間運(yùn)行陣列110，以提供日出之前多云的指示。因?yàn)殛嚵?10與夜空的輻射耦合取決于它“看到”了睛朗的夜空，所以在紅外(IR)區(qū)中不透明的任何多云或環(huán)境空氣中過多的濕氣均將部分地?fù)p害陣列110在夜間運(yùn)行時(shí)的預(yù)冷卻效果。因此，完美的睛朗低濕度夜晚將能形成如傳感器251所監(jiān)測(cè)的陣列出口和如傳感器255所監(jiān)測(cè)的環(huán)境空氣溫度之間最大的溫差。相反地，多云濕潤(rùn)的夜晚僅能夠形成在這些溫度之間很小的差異。通過在黎明之前送風(fēng)機(jī)204運(yùn)行的一個(gè)短時(shí)期，這個(gè)效應(yīng)可被控制器601采樣和紀(jì)錄。這樣的記錄可以允許控制器601作出關(guān)于次日可能是睛朗還是多云的引導(dǎo)性推斷。根據(jù)ー個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，控制器601的主要優(yōu)化目標(biāo)是將陣列110的熱生成和電生成方面(即生產(chǎn)的固定設(shè)備)與建筑物的各種熱載荷606和電載荷605 (即消耗能源的資源)相匹配，以便最大化來自陣列110的生產(chǎn)，最小量使用來自輔助動(dòng)カ系統(tǒng)的燃料，并保持占用者的舒適。控制器601可被配置或編程為，通過訪問陣列110上的寬范圍的輸入數(shù)據(jù)，載荷605、606，以及從本地和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)總線610、611聚集的輔助數(shù)據(jù)，來達(dá)到上述目標(biāo)?；谶@些輸入和對(duì)物理系統(tǒng)的認(rèn)知，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案提供了，控制器601能夠運(yùn)行多個(gè)輸出605、614、802至804 (圖8)，以達(dá)到這樣的基本目標(biāo)。如所描述，控制器601可被配置或編程為，基于多種因素以優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，這些因素包括公用事業(yè)費(fèi)率、占用概況，載荷的熱特性、和天氣數(shù)據(jù)。雖然此類多元優(yōu)化為控制器提出了明顯的困難，但是現(xiàn)今的控制器能夠被專業(yè)地編程以響應(yīng)于這些因素。此外，存在如下算法和編程技術(shù)(例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))，通過這些技木，諸如控制器601的編程元件可被設(shè)計(jì)為獲知并且適應(yīng)于輸入和期望目標(biāo)的范圍。優(yōu)化控制方案所提供的ー個(gè)好處是，能量生產(chǎn)可被増加或最大化，而輔助能量消耗和成本可被最小化或減少。除了提供圖2所概括的空調(diào)和水加熱等基本熱服務(wù)之外，一個(gè)實(shí)施方案還提供了可以有效地耦合到陣列110(圖1B)并且被控制器601運(yùn)行的其他系統(tǒng)。圖9到圖13示出了這樣的替代性的系統(tǒng)和實(shí)施方式。圖9示出了可以通過中間熱物質(zhì)(ITM)發(fā)送空調(diào)排氣的實(shí)施方案。在一個(gè)實(shí)施方案中，空調(diào)排氣可以經(jīng)由風(fēng)擋206經(jīng)過通風(fēng)孔212，然后被傳送通過例如以坑式配置的ITM，之后被排到空調(diào)空間221。在圖9中所示的坑式配置包括上表面901，其懸置于下表面902上方。例如，上表面901可以對(duì)應(yīng)于地板，而下表面可以對(duì)應(yīng)于混凝土板。這兩個(gè)表面可以組合以限定空氣腔903。在一種實(shí)施方式下，空調(diào)排氣(穿過通風(fēng)孔212)經(jīng)由輸送管906引入空氣腔903。輸送管906可以將通風(fēng)孔212連通到空腔903，從而提供讓源自PVT陣列下方的空氣流的排氣進(jìn)入空氣腔903的管道。隨著空氣流通過空氣腔向排氣通風(fēng)孔904前進(jìn)，熱能從空氣流傳遞到表面901、902。以此方式，可將熱能存儲(chǔ)在表面901、902中，隨后釋放到空調(diào)空間221。如果建筑物本身是諸如木結(jié)構(gòu)房屋的低熱質(zhì)量結(jié)構(gòu)，那么這樣的ITM是有益的。如果沒有ITM且建筑物本身具有低熱質(zhì)量，則由陣列110提供的熱能會(huì)使空調(diào)空間221過 熱。因此，ITM的ー個(gè)目的在于存儲(chǔ)來自陣列110的熱能，并且隨后當(dāng)空調(diào)空間221的加熱需求較高時(shí)將其釋放?？邮脚渲檬莾H有的一種可達(dá)到上述目標(biāo)的ITM。也可使用其他類型的存儲(chǔ)機(jī)制，例如卵石床。在ITM的任意配置中，控制器601均可被編程以獲知熱存儲(chǔ)構(gòu)件的熱特性，并且隨后據(jù)此調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行和控制。例如，控制器601可以編程獲知，大量的熱可能被導(dǎo)入ITM，而如傳感器256所監(jiān)測(cè)的，在空調(diào)空間221中卻不會(huì)立即出現(xiàn)明顯的溫度響應(yīng)，因?yàn)闊峥杀豢拥木哂袩嵛镔|(zhì)的上表面901和下表面902存儲(chǔ)。通過估計(jì)為向ITM輸入能量和溫度所需的時(shí)延，并且通過估計(jì)隨后對(duì)空調(diào)空間221中溫度的改變，控制器601可以獲知在對(duì)熱物質(zhì)的充能和放能之間的時(shí)間滯后。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案對(duì)輔助載荷的處理。輔助載荷的ー個(gè)實(shí)施例可以對(duì)應(yīng)于水池1005。類似于熱水器217的載荷，水池1005可以通過熱交換器1001方式來加熱。在一個(gè)實(shí)施方案中，熱交換器1001可被串聯(lián)置于在DHW熱交換器203之后?？刂破?01可以使用例如由傳感器252所讀取的溫度，感知有足夠的能量可用于對(duì)水池加熱。例如，如果傳感器252讀取的溫度大于從水池傳感器1007讀取的溫度，則控制器601可以啟動(dòng)泵1004以通過通向熱交換器1001的供給和返回管1002和1003循環(huán)水。這導(dǎo)致了從空氣流到池1005的能量傳遞。雖然水池被用于描述輔助載荷，但預(yù)期也可用于多種其他種類的輔助載荷。對(duì)附加的載荷或熱交換器的串聯(lián)放置，例如由熱交換器203和1001的布置所展現(xiàn)的放置，允許在通過排氣通風(fēng)孔210排到空調(diào)空間221或環(huán)境中之前，從空氣流之中取出更多的熱能。雖然PVT組合系統(tǒng)能夠獨(dú)立于傳統(tǒng)加熱通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)運(yùn)行，但實(shí)施方案確認(rèn)在這兩個(gè)系統(tǒng)交互而協(xié)同運(yùn)行是有益的。許多HVAC系統(tǒng)屬于基于空氣的設(shè)計(jì)。這允許它們調(diào)節(jié)、循環(huán)并且過濾空調(diào)空間221，如有必要也可提供外部通風(fēng)空氣。隨著具備這些功能的空氣處理単元(AHU)的安裝，出現(xiàn)了ー個(gè)由管道和可能的機(jī)動(dòng)化風(fēng)擋組成的分配系統(tǒng)，以對(duì)建筑物中的獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。通過利用這些已有的內(nèi)部構(gòu)造，可向陣列110提供自由且可控的分配系統(tǒng)，以便將其所希望的熱輸出傳遞給空調(diào)空間221。圖11示出了陣列110連接到典型AHU 1106并結(jié)合以中間熱物質(zhì)(ITM) 1108的實(shí)施方案。此配置的ー些可能的合作運(yùn)行模式描述如下。PVT陣列到空調(diào)空間如果控制器601決定陣列的熱輸出應(yīng)該直達(dá)空調(diào)空間221，那么控制器601可以關(guān)閉風(fēng)擋205和1103，而同時(shí)打開風(fēng)擋206和1102。這種配置允許排氣從陣列110經(jīng)過AHU 1106并通過分配管網(wǎng)1107排出。這種配置可以實(shí)現(xiàn)為，安裝在AHU1106內(nèi)部的送風(fēng)機(jī)保持關(guān)閉，而空氣流完全由送風(fēng)機(jī)204提供。替代地，在AHU 1106內(nèi)部的送風(fēng)機(jī)可以和送風(fēng)機(jī)204協(xié)作以在這個(gè)相同的運(yùn)行模式下提供較高的流速。此外，風(fēng)擋1102和1103的組合可被調(diào)節(jié)以將來自空調(diào)空間的再循環(huán)空氣和來自陣列110的空氣流混合。甚至可以將送風(fēng)機(jī)204保持禁用，而AHU 1106背面的反向吸取壓カ將會(huì)通過PVT陣列110建立期望的通風(fēng)空氣流V。。圖11示出了處于垂直卵石床形式的ITM 1108，其通過風(fēng)擋206和1102耦合到組合系統(tǒng)管網(wǎng)。通過關(guān)閉風(fēng)擋205和1102并開啟風(fēng)擋206來操作送風(fēng)機(jī)204，可以對(duì)ITM1108充能。在這種配置中，來自陣列110的排氣將進(jìn)入ITM 1108，將熱傳遞到ITM 1108上段，并且通過通風(fēng)孔1109在底部排出。家用水加熱在上文所提兩種陣列運(yùn)行模式的任ー種中，控制器601均可啟動(dòng)泵216以通過熱交換器203從用于熱水器217的空氣流中取出熱，如前所述。從ITM到AHU:存儲(chǔ)在ITM 1108中的能量可在任何時(shí)候被AHUl 106通過啟動(dòng)在AHU1106內(nèi)部的送風(fēng)機(jī)、開啟風(fēng)擋1102并且關(guān)閉風(fēng)擋206和1103來利用。在這種配置中，AHU1106將從ITM 1108的底部取出空氣，向上通過通風(fēng)孔1109，在此，空氣離開頂部，其已經(jīng)在先前的充能循環(huán)中恢復(fù)所存儲(chǔ)的熱能。然后來自ITM 1108的恢復(fù)的熱能可由AHU 1106通過分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1107分配到空調(diào)空間221。達(dá)到冷卻能力除了提供熱服務(wù)之外，PVT陣列110和AHU 1106的協(xié)同互動(dòng)也可以用來向空調(diào)空間221提供冷卻服務(wù)，或者通過ITM1108存儲(chǔ)熱并且釋放熱，方式與前述模式實(shí)質(zhì)上相同。如前文所述，可以用陣列110的相同的夜間操作來達(dá)成冷卻功能，來為空調(diào)空間221或ITM 1108預(yù)冷卻環(huán)境空氣。在特定情況下，可以在冷卻模式期間在ITM 1108內(nèi)形成這樣的低溫，當(dāng)來自空調(diào)空間221的空氣在釋放能量模式下被引過ITM 1108時(shí)，空氣達(dá)到露點(diǎn)并且在ITM 1108內(nèi)凝結(jié)。這可以導(dǎo)致霉菌生長(zhǎng)以及可能的空氣質(zhì)量問題。這樣的情況，雖然可能很稀少，但可以通過在通過傳感器256除監(jiān)測(cè)溫度之外還監(jiān)測(cè)空調(diào)空間221中的空氣相對(duì)濕度來避免。通過在充能模式期間獲知如傳感器252所監(jiān)測(cè)的ITM 1108的充能溫度概況圖，控制器601可以確定ITM 1108內(nèi)的溫度概況圖的下界和上界。這個(gè)溫度范圍可以和空調(diào)空間221中空氣的露點(diǎn)相比較，如傳感器256所監(jiān)測(cè)。如果ITM 1108的紅外溫度概況和空調(diào)空間221的露點(diǎn)溫度過于接近，則控制器601可被配置以將ITM鎖定，防止其將釋放能量并且可能地將濕氣沉積到里面。ITM的熱凈化實(shí)施方案確認(rèn)，沉積作用可進(jìn)行熱浄化。例如通過夏季冷卻操作期間的積累，所述沉積作用可發(fā)生于ITM 1108中。通過在日間采用來自陣列110的熱對(duì)ITM1108進(jìn)行加熱，可以實(shí)現(xiàn)熱凈化。因?yàn)檫@種模式可能對(duì)空調(diào)空間221施加不期望的熱，故可在空間未占用時(shí)運(yùn)行之。熱飛輪效應(yīng)即便在陣列110和AHU 1106通過風(fēng)擋位置(例如，參見205、206、1102和1103)完全解耦合的情況下，仍然可以進(jìn)行功能性的協(xié)作。對(duì)此的ー個(gè)實(shí)例即是ITM1108用于夏日日間使用的可能應(yīng)用。在夏日，陣列110通常僅僅服務(wù)于熱水器217，并且通過風(fēng)擋205和排氣通風(fēng)孔210排氣，而與AHU 1106沒有用于空調(diào)的互動(dòng)。在此情況下，風(fēng)擋206和1102通常被關(guān)閉，而AHU 1106完全獨(dú)立地運(yùn)行。在這樣的獨(dú)立運(yùn)行中，對(duì)于典型的新建筑的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)而言常見的是，迅速升溫以產(chǎn)生在下午早些時(shí)候?qū)照{(diào)空間221進(jìn)行 冷卻的需要。諸如磚坯和混凝土的高質(zhì)量被動(dòng)結(jié)構(gòu)通過在建筑材料中具有較大熱物質(zhì)避免了這個(gè)問題，較大的熱物質(zhì)在隨后傍晚時(shí)候補(bǔ)償這種熱增益。輕質(zhì)建筑物沒有將這樣的保護(hù)建入其結(jié)構(gòu)中，而將保護(hù)建入其中的成本可能高得嚇人。將ITM 1108和AHU 1106集成而達(dá)到的ー種有利的性質(zhì)在于如下能力，即組合而為輕重量結(jié)構(gòu)建筑物提供如高質(zhì)量建筑物ー樣的熱響應(yīng)。如果不像通常那樣通過風(fēng)擋1103牽引返回空氣，而是在AHU 1106運(yùn)行期間關(guān)閉風(fēng)擋1103并打開風(fēng)擋1102，則返回空氣將會(huì)被牽引過ITM 1108的底部通風(fēng)ロ1109，并且有效地將其熱物質(zhì)和空調(diào)空間221的熱物質(zhì)耦合起來。雖然陣列110主要被設(shè)計(jì)為傳遞熱，但ー個(gè)實(shí)施方案提供，用于使用陣列110的系統(tǒng)可被配置為通過將陣列110和吸收冷卻系統(tǒng)耦合起來而將其加熱能力轉(zhuǎn)化為冷卻能力。這樣的耦合被圖12的系統(tǒng)所描述。吸收系統(tǒng)利用了ー種干燥劑，其與增濕過程相組合以達(dá)到冷卻效應(yīng)。通過增濕/蒸發(fā)過程冷卻空氣是眾所周知的，并且在遍及美國(guó)的沼澤冷卻器(swamp cooler)中得以利用。通過將間接蒸發(fā)冷卻器和直接蒸發(fā)冷卻器耦合到一起，可以進(jìn)ー步增強(qiáng)蒸發(fā)冷卻效應(yīng)。參見圖12，系統(tǒng)以虛線方框內(nèi)示出間接直接蒸發(fā)冷卻器(IDEC)1223。包括直接蒸發(fā) 部分的下方IDEC層，由增濕器1210和送風(fēng)機(jī)1216組成,且其表不一種傳統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻器。間接部分包括送風(fēng)機(jī)1208、增濕器1211以及熱回收輪1209，用作對(duì)進(jìn)入直接部分的空氣進(jìn)行預(yù)冷卻。非直接部分，通過用增濕器1211使得來自空調(diào)空間221的排氣飽和，來達(dá)到這種預(yù)冷卻，以達(dá)到蒸發(fā)冷卻到排氣濕球溫度計(jì)的溫度附近，這個(gè)溫度將會(huì)明顯低于環(huán)境溫度。熱回收輪1209然后在點(diǎn)1224在離開增濕器1211的冷的排氣和進(jìn)入IDEC系統(tǒng)的較熱的輸入環(huán)境空氣之間傳輸熱但是不傳輸濕氣，從而為直接蒸發(fā)部分預(yù)冷卻空氣?；贗DEC理論的冷卻系統(tǒng)受限于和相対濕度有關(guān)的環(huán)境空氣條件，也受限于空調(diào)空間221可能需要的濕度限制。首先要求IDEC系統(tǒng)1223必須在相對(duì)低濕度空氣的氣候下運(yùn)行，以通過用增濕器(1210,1211)的蒸發(fā)而達(dá)到顯著的冷卻能力。在干燥的沙漠氣候中這很自然地發(fā)生，但是在夏季制冷季節(jié)中對(duì)于可能經(jīng)受75、0%的相対濕度的其他更為溫和的氣候來說并不典型。另ー個(gè)限制因素是，IDEC系統(tǒng)1223不僅提供了冷卻和通風(fēng)空氣，還通過增濕器1210的運(yùn)行將濕氣帶入空調(diào)空間221以達(dá)到蒸發(fā)冷卻。如果由IDEC系統(tǒng)1223通過通風(fēng)孔1217供給的空氣被過度地濕潤(rùn)直到接近于飽和，則在空調(diào)空間221之內(nèi)會(huì)發(fā)生凝結(jié)。如果輸入空氣在進(jìn)入IDEC系統(tǒng)1223之前能被除濕，則對(duì)IDEC系統(tǒng)1223的運(yùn)行的這些可能的限制就可減弱。對(duì)環(huán)境空氣的除濕將IDEC系統(tǒng)1223的運(yùn)行拓展到濕潤(rùn)氣候。陣列110可以提供加熱的空氣流，以通過干燥系統(tǒng)對(duì)環(huán)境空氣除濕，而陣列110的熱生成匹配干燥系統(tǒng)的在夏季制冷季節(jié)期間的載荷要求。圖12示出給陣列110安排置于空氣流中的干燥輪1205的ー種配置，以便隨后為用于IDEC系統(tǒng)1223的空氣除濕。干燥輪1205用于從由陣列110提供的流體122以及通過入口 1220納入用于IDEC系統(tǒng)1223的環(huán)境空氣來傳遞熱和物質(zhì)，流體122通常通過通風(fēng)孔210排出，而。干燥輪1205通常裝填以例如硅膠的干燥劑，且在兩種氣流之間轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著干的干燥劑通過經(jīng)由通風(fēng)孔1220接納的輸入環(huán)境空氣流，其將濕氣從空氣中除去并且變得飽和。隨著干燥輪1205旋轉(zhuǎn)到由陣列110提供的流體122中，熱流體122將來自干燥輪1205的濕氣驅(qū)入空氣中，空氣通過通風(fēng)孔210排出，從而再生干燥輪1205。圖12中示出的系統(tǒng)配置，僅僅通過禁用IDEC系統(tǒng)1223的部件1208、1209、1210和1211，并禁用干燥輪1205，同時(shí)開啟風(fēng)擋1206，就可從冷卻模式改變到加熱模式。用于PVT陣列110的通風(fēng)速率Vtl可通過運(yùn)行IDEC送風(fēng)機(jī)1216提供。這允許了該系統(tǒng)在直接加熱模式下使用IDEC系統(tǒng)1223的已有構(gòu)件來運(yùn)行。圖12中繪出的基本的太陽能輔助IDEC(SA-IDEC)系統(tǒng)，可被組合到不同配置中，并組合以在本文中其他實(shí)施方案所示的構(gòu)件，從而納入熱物質(zhì)、耦合到空氣處理單元、耦合到熱水器，以及將SA-IDEC操作和夜間冷卻操相組合以進(jìn)ー步增強(qiáng)太陽能冷卻。SA-IDEC模式可以在幾種局部模式下運(yùn)行，如下文提供的實(shí)施例所述。僅僅除濕在某些情況下，可能不必要或者不期望通過蒸發(fā)冷卻來減少空調(diào)空間221的可傳感的載荷(例如，溫度的降低)，而僅僅通過對(duì)通風(fēng)空氣的除濕來減少潛在的載荷(例如濕度)。這可以通過僅僅運(yùn)行干燥輪1205并且禁用或簡(jiǎn)單除去IDEC系統(tǒng)1223來實(shí)現(xiàn)。除濕+間接蒸發(fā)冷卻如果除了除濕還需要可傳感的冷卻，則干燥輪1205可以和 IDEC系統(tǒng)1223的間接蒸發(fā)構(gòu)件相繼運(yùn)行，以提供對(duì)可傳感且潛在的載荷的減少，而不進(jìn)行和直接除濕器1210相關(guān)的除濕過程，其中IDEC系統(tǒng)1223的間接蒸發(fā)構(gòu)件包括送風(fēng)機(jī)1216和1208、熱回收輪1209以及間接除濕器1211。雖然特定的實(shí)施方式已經(jīng)用來描繪陣列110將與干燥輪1205耦合的潛在可能，但也可使用液體吸收劑以及固體吸收劑進(jìn)行其他由干燥劑助力循環(huán)的組合。一種此類變化方式將是用分離的再生器和調(diào)節(jié)器來替代干燥輪1205，它們利用了諸如Li-Cl或Ca-Cl的液體干燥劑以在空氣流之間傳遞熱和物質(zhì)。圖2和圖9-圖12描繪了陣列110可能被用于服務(wù)的現(xiàn)實(shí)世界的載荷(real worldload)的各種不同的配置。這些配置應(yīng)該理解為僅僅是代表性實(shí)施方案的有限集合，用于描述結(jié)合載荷的陣列運(yùn)行，而不是對(duì)載荷類型或其配置的限制。圖13表示ー種普通情況，其中多個(gè)載荷1308-1313和陣列110的出口串聯(lián)和并聯(lián)放置。載荷1308-1313可以采用連接到諸如熱水器217或水池1005的遠(yuǎn)程載荷的熱交換器的形式，這種形式改變了空氣流的溫度，或者它們可以采用干燥輪1205的形式，這種形式對(duì)空氣流的溫度和濕度均進(jìn)行改變。替代地，這些載荷可以包含內(nèi)在的熱物質(zhì)，例如處于填料床形式的中間熱物質(zhì)(ITM) 1108，其能夠從空氣流中增加和移除能量，并且將其傳遞到內(nèi)部物質(zhì)。同樣，各種不同的載荷可以被描述為能量消耗資源。由于系統(tǒng)控制器601帶來的益處，所有這些載荷均可與它們的物理結(jié)構(gòu)分離并且通常被定義為在目標(biāo)位置152處的具有獨(dú)特性質(zhì)和屬性的能量消耗資源。在放置和安排載荷1308-1313以形成系統(tǒng)的過程中，它們可被配置為串聯(lián)或并聯(lián)的組合。載荷1308-1310的配置代表了串聯(lián)配置，而載荷1311-1313的配置代表了并聯(lián)配置。在由例如載荷1308-1320表示的串聯(lián)配置中，每個(gè)載荷經(jīng)歷由陣列110提供的同樣的流體122 (例如空氣流)的流動(dòng)，但空氣流在每個(gè)后繼載荷之后將具有不同的溫度和/或濕度，如傳感器1302-1304所測(cè)。在載荷可被調(diào)節(jié)的情況下，例如采用在另ー側(cè)(圖13中未示出)的流可被泵或其他設(shè)備調(diào)節(jié)的熱交換器，由任何特定載荷(1308、1309、1310)吸取的能量的數(shù)額可變化，以允許更多或更少的能量通過而到達(dá)其余下游載荷?？刂破?01可以最佳地對(duì)這些載荷作為ー個(gè)集合進(jìn)行排序或調(diào)節(jié)，以最大化從空氣流進(jìn)行的能量吸取。載荷的串聯(lián)分級(jí)對(duì)于能夠利用來自空氣流的溫度和濕度的不同等級(jí)的載荷是有好處的。這些載荷通常被配置有對(duì)來自陣列的溫度的逐漸減少的需求。圖10中水池?zé)峤粨Q器1001被串聯(lián)放置在DHW熱交換器203下游的配置，是ー種配置實(shí)施例，其中傳統(tǒng)上在30 ° C工作的較低溫度的水池能夠利用離開傳統(tǒng)上在50° C工作的較高溫度熱水器的空氣流中的剰余的熱。在諸如由載荷1311-1313表示的并聯(lián)配置中，每個(gè)載荷經(jīng)歷相同等級(jí)的溫度和濕度，因?yàn)樗鼈冊(cè)醋韵嗤目諝饬?，但是該空氣流隨著被每個(gè)并聯(lián)分支中放置的風(fēng)擋1315-1317調(diào)節(jié)，將會(huì)不同。載荷的并聯(lián)分級(jí)有利于，可能需要來自空氣流的類似等級(jí)的溫度和濕度以進(jìn)行運(yùn)行的載荷、諸如空調(diào)空間221之內(nèi)不同區(qū)域的載荷、或不能被內(nèi)部調(diào)制的諸如中間熱物質(zhì)(ITM)的載荷。在甸個(gè)并聯(lián)支路上的風(fēng)擋允許空氣流在載荷之間被調(diào)節(jié)，或者以關(guān)閉到其他支路的風(fēng)擋的方式排序到任意特定載荷。圖11繪出了載荷的并聯(lián)配置，其中ITM 1108代表其中一條并聯(lián)路徑，而AHU1106代表另ー并聯(lián)路徑。因?yàn)镮TM 1108不能被調(diào)節(jié)，故期望創(chuàng)建通過AHUl 106的并聯(lián)支路，以在需要時(shí)更為迅速地向空調(diào)空間221供給熱能。

各種不同的以串聯(lián)或并聯(lián)配置的載荷的實(shí)際配置可在對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)造過程中設(shè)定，且可以用良好的設(shè)計(jì)實(shí)踐和對(duì)載荷的熱特性和物理特性的知識(shí)對(duì)之進(jìn)行優(yōu)化。一旦已經(jīng)設(shè)定載荷的物理配置，控制器即可通過在載荷之間調(diào)制和排序，最優(yōu)地將陣列110的熱生產(chǎn)匹配于載荷1308-1315。將PVT陣列空氣入口耦合到第二源的設(shè)定在先前的實(shí)施方案中，陣列入口是通過將陣列110的前緣134保持打開而提供的，因此陣列總是供以環(huán)境空氣。在圖13中，陣列110的入口設(shè)定已經(jīng)被修改為，將前緣以帽1222密封以及安裝以ー個(gè)或多個(gè)通風(fēng)孔1221形式的專用空氣入口。在此配置中，可通過打開風(fēng)擋1202并關(guān)閉風(fēng)擋1203，使環(huán)境空氣準(zhǔn)入陣列110。替代地，可通過關(guān)閉風(fēng)擋1202并打開風(fēng)擋1204，從諸如頂層平臺(tái)的替代空間213提供入口空氣。増加如上所述的機(jī)械復(fù)雜度的ー個(gè)原因在干，當(dāng)陣列入口被連通到替代空間213時(shí)(形式例如為頂層平臺(tái)或其他半調(diào)節(jié)位置)，獲得了對(duì)替代空間213有益的通風(fēng)，作為對(duì)陣列110通風(fēng)的副產(chǎn)品。監(jiān)控能量流日益普遍的是，對(duì)諸如陣列110的來自太陽能模塊的陣列的能量生產(chǎn)作測(cè)量。對(duì)于信息的期望不僅來自希望了解系統(tǒng)狀態(tài)的消費(fèi)者，也來自為進(jìn)行故障排除的承辦人，以及為了驗(yàn)證陣列正在產(chǎn)生他們預(yù)測(cè)的能量產(chǎn)量的諸如公用事業(yè)和國(guó)家機(jī)構(gòu)的動(dòng)カ提供者(provider of incentives)?；诳諝獾南到y(tǒng)中的熱能，可以通過獲知和空氣的能含量耦合的空氣的流速來計(jì)算，其中空氣的能含量如作為空氣的溫度和濕度的函數(shù)的焓所確定?？諝饬鳒y(cè)量站1321可被置于空氣流中，以使用多種方法測(cè)量流速，多種方法包括靜壓カ和動(dòng)壓カ的微分以及熱線風(fēng)速儀?？捎脗鞲衅?301-1307測(cè)量在空氣流中任意點(diǎn)處的能含量，以監(jiān)控在系統(tǒng)輸送管中的溫度和濕度，或者用傳感器255-256分別測(cè)量環(huán)境空氣和空調(diào)空間的能量。一旦提供了流速和來自ー個(gè)或多個(gè)傳感器的能含量，即可計(jì)算各種不同的能量，其包括(i)陣列輸出通過由陣列出口傳感器251確定的能量減去環(huán)境傳感器255確定的能量來測(cè)量。這是陣列110的熱生成。(ii)傳遞到串聯(lián)層級(jí)載荷的能量去向任意串聯(lián)層級(jí)載荷的能量可被計(jì)算為在穿過載荷的空氣流中的能含量的變化。作為實(shí)例，發(fā)送到載荷1308的能量可通過從由傳感器251確定的能量減去由傳感器1302確定的能量來確定。以類似的方式，傳遞到載荷1309的能量可通過由傳感器1302確定的能量減去由傳感器1303確定的能量來確定。(iii)傳遞到并聯(lián)層級(jí)載荷的能量去向并聯(lián)層級(jí)載荷的能量可被計(jì)算為在穿過載荷的空氣流中的能含量的變化。例如，傳遞到載荷1313的能量可由從由傳感器1304確定的能量減去由傳感器1307確定的能量來確定。這樣的計(jì)算假設(shè)，通過載荷的流是已被空氣流測(cè)量站1321所知的。僅當(dāng)并聯(lián)載荷被排序以使得整個(gè)流在ー個(gè)時(shí)刻僅僅提供給單ー載荷時(shí)，這種情況才成立。在空氣流可在并聯(lián)載荷之間調(diào)節(jié)或分離的情況下，每個(gè)支路將需要監(jiān)控空氣流的裝置，類似于空氣流測(cè)量站1321。可以用類似方法為本文中其他處所討論的其他流和運(yùn)行模式計(jì)算許多其他熱能，但是易于發(fā)現(xiàn)，控制器601能夠怎樣以所描述的方式精確測(cè)量并且記錄系統(tǒng)內(nèi)的各種不同的熱能流。此處描述的多種實(shí)施方案提供用于結(jié)合陣列對(duì)控制器的使用，以及用于利用來自 陣列的輸出的系統(tǒng)的使用。圖15是硬件示意圖，其根據(jù)此處提供的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，示出控制器1500?？刂破?500可被用于實(shí)現(xiàn)此處描述的功能，包括利用控制器601的實(shí)施方案描述的功能。雖然下文針對(duì)控制器1500描述了多個(gè)構(gòu)件和功能，應(yīng)明了的是，對(duì)于具體的實(shí)施方案或?qū)嵤┓绞?，并非所有?gòu)件和功能均為必需。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器1501包括處理器1501，其能夠執(zhí)行必要的計(jì)算和邏輯以執(zhí)行別處概括的程序和優(yōu)化。為了對(duì)這些任務(wù)和其他任務(wù)有所幫助，控制器可以包括I/0模塊1506和非易失型的存儲(chǔ)器1502，其用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)1503、指令集1504、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1505以及I/O模塊1506。存儲(chǔ)器1502還可以包括易失性構(gòu)件，用于由存儲(chǔ)器1501所需要的臨時(shí)存儲(chǔ)?？刂破骺梢圆扇〉男问接杏?jì)算機(jī)系統(tǒng)、專用微控制器或其他能夠達(dá)到此功能或類似功能的設(shè)備等。指令集1504可以包含用于執(zhí)行控制器1500所要求的各種不同操作所必需的代碼，例如，對(duì)I/O模塊1506的各種不同輸入和輸出的優(yōu)化例程以及管理。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1505能夠存儲(chǔ)來自系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括傳感器數(shù)據(jù)、計(jì)算的能量值、設(shè)定點(diǎn)參數(shù)以及其他由控制器1500所需的數(shù)據(jù)。I/O模塊1506提供了在控制器之外的系統(tǒng)、構(gòu)件和服務(wù)的通信。I/O模塊可以通過遠(yuǎn)程或本地?cái)?shù)據(jù)總線1517、1519和這些項(xiàng)交互。通過遠(yuǎn)程總線1521的通信可以被ー個(gè)或多個(gè)協(xié)議支持，包括但不僅限于以太網(wǎng)1507、衛(wèi)星1508、蜂窩網(wǎng)絡(luò)1509或電話網(wǎng)絡(luò)1510。實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件可作為I/O模塊1506的一部分嵌入到控制器中，或者作為分離構(gòu)件存在以通過I/O模塊1506與控制器1500通信?？刂破?500可以在遠(yuǎn)程總線1521上同時(shí)使用多種協(xié)議(1507-1510)通信。本地?cái)?shù)據(jù)總線1517主要作為和本地傳感器、輸入以及構(gòu)件進(jìn)行通信的裝置而存在。通過本地總線的通信可以通過ー個(gè)或多個(gè)協(xié)議啟動(dòng)，包括但不限于下列協(xié)議。無線接ロ 1511，例如IEEE 802. 1UIEEE810. 15. 4或其他。有線接ロ，例如以太網(wǎng)、串行通信、并行通信、諸如X-IO的功率線載波、或其他。模擬I/O 1513，例如電壓輸入和輸出、電流輸入和輸出、或其他。數(shù)字I/O 1514包括低層級(jí)ニ進(jìn)制輸入&輸出、功率繼電器、脈寬調(diào)制、或其他。實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件可作為I/O模塊1506的一部分嵌入到控制器中，或者作為分離構(gòu)件而存在，通過I/O模塊1506與控制器1500通信。控制器1500可以在遠(yuǎn)程總線1521上同時(shí)使用多種協(xié)議(1507-1510)通信?？偨Y(jié)
雖然上述說明包括了許多具體細(xì)節(jié)，但這些細(xì)節(jié)不應(yīng)被理解為限制了本發(fā)明的范圍，而應(yīng)被理解為僅僅提供了某些實(shí)施方案的例證。
權(quán)利要求
1.一種在目標(biāo)位置運(yùn)行太陽能模塊陣列的方法，所述方法包括 針對(duì)給定時(shí)間段，通過在目標(biāo)位置處的一個(gè)或更多能量消耗資源來編程確定所述太陽能模塊陣列的輸出的需求； 基于所確定的需求控制在所述太陽能模塊陣列下方的流體流，從而影響所述太陽能模塊陣列的效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中通過一個(gè)或更多能量消耗資源來編程確定所述需求包括，通過利用來自太陽能模塊陣列的熱輸出或電輸出的多個(gè)構(gòu)件來確定所述需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中還包括，控制影響太陽能模塊陣列中一個(gè)或更多模塊溫度的一個(gè)或更多設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中控制在所述太陽能模塊陣列下方的流體流包括，控制影響太陽能模塊陣列下方以體積為度量的空氣流的設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中控制影響以體積為度量的空氣流的設(shè)備包括，控制該設(shè)備以將空氣從環(huán)境通過太陽能模塊陣列的前緣引入。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括，至少部分地基于優(yōu)化方案控制在所述太陽能模塊陣列下方的流體流以改變所述太陽能模塊陣列的效率，所述優(yōu)化方案區(qū)分優(yōu)先級(jí)對(duì)來自公用事業(yè)源的目標(biāo)位置的一個(gè)或更多構(gòu)件的能量引入量進(jìn)行最小化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括，基于下列任一或更多因素針對(duì)給定時(shí)間段確定期望的效率范圍 (i)所述給定時(shí)間段在一天內(nèi)的時(shí)刻，(ii)外部環(huán)境條件，(iii)目標(biāo)位置的占用情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中還包括，基于在給定時(shí)間段內(nèi)從公用事業(yè)源獲得能量的成本，針對(duì)給定時(shí)間段確定期望的效率范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括，基于對(duì)能量消耗資源進(jìn)行區(qū)分優(yōu)先級(jí)選擇，針對(duì)給定時(shí)間段來確定期望的效率范圍，所述能量消耗資源將在給定時(shí)間段內(nèi)優(yōu)先于在目標(biāo)位置的其他能量消耗資源而服務(wù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，對(duì)在給定時(shí)間段內(nèi)將要服務(wù)的能量消耗資源區(qū)分優(yōu)先級(jí)選擇包括確定下列一個(gè)或更多因素 (i)每個(gè)能量消耗資源的種類，(ii)每個(gè)能量消耗資源的需求程度，或(iii)服務(wù)于每個(gè)能量消耗資源所需的能量數(shù)額。
全文摘要
本發(fā)明提供用于控制太陽能能量供給系統(tǒng)的布局、系統(tǒng)和方法。一種太陽能模塊陣列控制系統(tǒng)或控制器，可以以如下方式操作(i)針對(duì)給定時(shí)間段，通過在目標(biāo)位置由一個(gè)或更多能量消耗資源編程確定所述太陽能模塊陣列的輸出的需求；以及(ii)至少部分地基于所確定的需求，影響所述太陽能模塊陣列的效率。
文檔編號(hào)H01L31/052GK102723390SQ20121013523
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者J·R·普萊斯特德 申請(qǐng)人:Pvt太陽能有限公司