CN102203521B - 太阳热能收集系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于将太阳光辐射转变为热能的太阳能模块。该模块包括：绝热元件，其传导太阳光辐射并对热红外辐射具有低传导性；吸收元件；密封外套；以及在所述密封外套的封套的可变部分。这个可变部分是适用于根据所装入的气体的温度的改变来改变可用于装入所述封套内的气体的体积。此外，本发明还提供一种太阳能模块，它包括：绝热元件，吸收表面，用于吸收太阳光辐射的液体管，以及热联接的气体管。所加热的液体和所加热的气体可用于多种热应用。储热器可热联接到吸收表面和液体管。气体管具有几个气体阀，并与用于调节流经该气体管的空气的控制器相关联。该控制器可根据最优化程序来调节热的流出，该程序接收几个来源的输入，例如，传感器监控建筑，传感器监控所述太阳能模块，以及环境传感器。

Description

太阳热能收集系统

技术领域

本发明涉及太阳能领域，尤其是涉及太阳能模块，该模块带有压力控制的气体密封件、可控制的气体管，以及用于分配太阳能到多种建筑应用的装置。

背景技术

在美国专利US 4,480,632、US 4,719,902、US 4,815,442、US 4,928,665与US 5,167,217中揭示了一种绝热板，它传导太阳光辐射，同时具有对红外热辐射的低传导性，这些专利都属于Klier和Novik。绝热板也被称为透明绝缘材料或者热敏二极管，可以是由合成材料或玻璃制成的蜂巢状结构，它对于太阳光的红外和可视光波长是可透过的，而对于热红外背辐射是不可透过的，由于材料和它的几何结构的光学性质。同时，透明绝缘材料是一种热对流抑制物，因为它的几何结构；也是一种热传导抑制物，因为材料和蜂巢的薄壁的热特性。对于进入的太阳光辐射、热红外背辐射的透过性的不平衡，和受限制的能量损失，由于低变换和传导，产生了热敏二极管，并使其能捕获和利用所捕获的热用于多种能量应用。

采用绝热板能使得在更宽范围的周围环境温度和条件之上获得更大的能量转换效率，尤其是在较冷的气候时。然而，为了延长太阳能模块的使用寿命和性能的品质保证，需要密封它并与内部组件分离，例如透明绝热板自身与周围气体分离，消除聚合或残留的化学污染的风险。密封的外套也使能够以较高热特性（较低传导和对流）的介质（例如惰性气体氩和氪）替换在单元内的周围气体。然而，绝热板的密封带来了新的挑战，涉及压力增大和气体外套的灾难性故障的风险。由于透明绝热板的内含物，以及由透明绝缘赋予的较宽范围的温度波动，该太阳能板的体积增加，上述风险也增大。

因此，希望控制所装入的气体的参数。此外，也希望控制热从太阳能模块流到多种应用。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种用于将太阳光辐射转变为热能的太阳能模块。该模块包括：绝热元件，其传导太阳光辐射并对热红外辐射具有低传导性；吸收元件，用于吸收由所述绝热元件传导的太阳光辐射；密封外套，与所述吸收元件相关联；以及在所述密封外套的封套的可变部分。这个可变部分是适用于根据所装入的气体的温度的改变来改变可用于装入所述封套内的气体的体积。太阳光辐射穿透所述绝热元件，并由所述吸收元件吸收。结果，装入的气体被加热，以致所述可变部分增大其可用的体积。因此，所装入的气体的压力被保持在结构耐受限度之内，并可在原理上保持为与外部环境平衡。

在一些实施例中，所述可变部分是可延伸的密封元件，其连接所述绝热元件和所述吸收元件。所述可延伸的密封元件的延伸增加了所述装入的气体的可用体积，补偿了热传导的压力波动。

在一些实施例中，密封的气体外套包括固定的体积元件、可膨胀的室，以及在它们之间的连接管。当加热装入所述固定的体积元件的气体时，气体从所述固定的体积元件流到所述可膨胀的室，保持所装入的气体的压力在结构耐受限度之内。

在一些实施例中，具有排气出口的柔性室是被装入所述密封的气体外套内，以致所述柔性室的外部封套是所述密封的气体外套的内部封套的可变部分。当加热所述装入的气体时，气体压力增加，并导致由所述柔性室装入的体积的减少。这样，气体通过所述排气出口从所述柔性室排出，增加了可用于所述装入的气体的体积，并保持气体压力在结构耐受限度之内。

在一些实施例中，所述绝热元件包括至少一个具有对太阳光辐射的高传导性与对红外热辐射的低传导性的结构组件。示例性的所述组件是：包括多个透明外套的绝热体，设置在一个外套内的一层绝热珠，以及一列伸长的小室。

根据本发明的一些实施例，还提供了一种用于将太阳光转变为热能的太阳能模块。该模块包括：绝热元件，其传导太阳光辐射并对热红外辐射具有低传导性；吸收表面，用于吸收由所述绝热元件传导的太阳光辐射；液体管；以及气体管，热联接到吸收表面和液体管。所述绝热元件包括至少一个具有对太阳光辐射的高传导性与对红外热辐射的低传导性的结构组件。太阳光辐射穿透所述绝热元件，并由所述吸收表面吸收，然后加热在所述至少一个液体管内的液体，气体流入所述气体管。所加热的液体和所加热的气体都可用于一种或多种热应用。

在一些实施例中，储热器是热联接到所述的吸收表面和所述的液体管。

在一些实施例中，由所述太阳能模块所产生的热是热联接到建筑的壁，因而使该壁变暖，然后将热传导到该壁的其他面。

在一些实施例中，所述气体管具有两个或更多气体阀，并与用于调节流经该气体管的空气的控制器相关联。该控制器可根据最优化程序来调节热从所述太阳能模块的流出。该最优化程序接收来自几个来源的输入。示例性的来源是：传感器监控建筑的参数，传感器监控所述太阳能模块的参数，环境传感器和人的输入。

根据本发明的一些实施例，还提供了一种对建筑供热的方法，采用热空气和热水从一个或多个太阳能模块提供热给一个或多个加热装置。所述加热装置包括气体管和储热器。热从所述加热装置的流出是由一个或多个控制装置来调节的。所述方法包括：监控在所述建筑内的一个或多个位置的温度；外部的温度；监控加热装置的温度；根据所监控的温度并根据加热最优化目标，设计加热计划；以及命令所述控制装置用于所述加热计划的应用。

附图说明

本发明的主题内容已经特别指出，并分别在本说明书的总结部分予以要求。然而，本发明的包括系统组织与操作方法，以及它们的特征和优点，将通过下面的详细描述并阅读所附的附图来得以更好地理解，在这些附图中：

图1是具有可伸长的密封元件的太阳能模块的示意图，该密封元件连接用于传导太阳光辐射的绝热元件，并连接一个吸收表面。

图2是具有固定的体积元件、可膨胀的室和在它们之间的连接管的太阳能模块的示意图。

图3是具有柔性室的太阳能模块的示意图，该柔性室带有排气出口，被装入密封的气体外套内。

图4a是具有热联接的气体管的太阳能模块的立体示意图。

图4b是具有热联接的气体管的太阳能模块的截面示意图。

图5显示了具有热联接到吸收表面的储热器的太阳能模块。

图6a是热联接到壁的太阳能模块的立体示意图。

图6b是热联接到壁的太阳能模块的截面示意图。

图7是具有膨胀铝包的太阳能模块的截面示意图，用于所装入气体的压力与外部压力的比较。

图8是具有用于通过液相改变来传递热的装置的太阳能模块的示意图。

图9是连接到多个传感器、气体阀和人操作者的太阳能模块的方块示意图。

图10是一种用于建筑供热的方法的流程图。

具体实施方式

本发明现在将根据具体实施方式的特定实施例来进行描述。需要明确的是，本发明并不受限于所揭示的这些示例性实施例。还需要明确的是，处理所描述的系统和方法的每个特征并不是必然需要用于实施在所附的任意一个权利要求所要求的发明内容。所述系统的多种不同元件和特征将完整描述，使本发明能够实现。还需要明确的是，通过本说明书，其中显示或描述了一种方法，该方法的步骤可以任意次序或者同时执行，除非从内容上看某个步骤是取决于另一个先执行的步骤。

在详细解释本发明的几个实施例之前，需要明确的是，本发明并不受限于它所应用的结构的细节以及在下面的描述或在附图中显示的组件的布置。本发明能够在其他实施例中实现，或者以不同方式来实践或执行。还需要明确的是，这里所采用的短语和术语是用于说明的目的，也不应视为限制。

除非另有定义，这里所使用的所有科技术语都具有本发明所属的领域的技术人员所通常理解的相同含义。这里所提供的系统、方法和实施例都仅是说明性的，而不视为限制。

在本发明的说明书和权利要求书中，每个动词“包括”、“包含”和“具有”以及它们的连接词，都被用于指示该动词的对象，不必要完全列出该动词的对象的部件、组件、元件或部分。

具有可变部分的密封的气体外套的太阳能模块（图1至图3）

在图1至图3中描述了三个用于将太阳光转变为热能的太阳能模块。在图1中显示了太阳能模块5的示意图。太阳光辐射进入太阳能模块5，该模块被设置在屋顶或在墙10上。太阳光辐射穿透低铁玻璃板15、绝热板20，进入装入密封外套22的气体体积元件，并撞击低散射玻璃板25和吸收板30。然后，吸收板30可将积聚的热转移到其他元件，例如水管、储热器和空气管，正如下面详细描述的。低散射玻璃板25具有低的红外散射性，并被用于减少在红外波长范围内的辐射损失到外部环境。低散射玻璃的一个商业化例子是Pilkington K Glass™。吸收板30是由隔离物33保持为稍微偏离壁10。

吸收板30可以由暗的不透明物质制成，例如多年来在太阳能商业化已知的选择性涂布的金属。

绝热板20是传导太阳光辐射的，同时对热红外辐射具有低的传导性。优选地，绝热板20包括在在美国专利US 4,480,632、US 4,719,902、US 4,815,442、US 4,928,665与US 5,167,217中揭示的绝热板，这些专利都属于Klier和Novik。示例性的结构组件是：包括几种透明外套的绝热体，设置在一个外套内的一层绝热珠，以及一列伸长的小室，如在图1中所示。美国专利US 4,480,632、US 4,719,902、US 4,815,442、US 4,928,665与US 5,167,217在此以其整体引入作为参考。

绝热板20也被称为透明绝缘材料或者热敏二极管，可以是由合成材料或玻璃制成的蜂巢状结构，它对于太阳光的红外和可视光波长是可透过的，而对于热红外背辐射是不可透过的，由于材料和它的几何结构的光学性质。同时，透明绝缘材料是一种热对流抑制物，因为它的几何结构；也是一种热传导抑制物，因为材料和蜂巢的薄壁的热特性。对于进入的太阳光辐射、热红外背辐射的透过性的不平衡，和受限制的能量损失，由于低变换和传导，产生了热敏二极管，并使其能捕获和利用所捕获的热用于多种能量应用。

典型的蜂巢材料可以是聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、三乙酸纤维素（CTA）、玻璃或任意其他具有类似光学和热传导特性的材料。该蜂巢的孔是面向透明的盖15。

这类蜂巢的典型尺寸是直径为3-12 mm，或者类似的尺寸，如果其横截面不是圆的话；壁厚度是0.05-0.2 mm；宽高比是3-15。

采用绝热板20能使得在更宽范围的周围环境温度和条件之上获得更大的能量转换效率，尤其是在较冷的气候时。然而，为了延长太阳能模块5的使用寿命和性能的品质保证，需要密封它并与内部组件分离，例如透明绝热板自身与周围气体分离，消除聚合或残留的化学污染的风险。密封的外套22也使能够以较高热特性（较低传导和对流）的介质（例如惰性气体氩和氪）替换在单元内的周围气体。然而，绝热板20的密封带有了新的挑战，涉及压力增大和气体外套22的灾难性故障的风险。由于透明绝热板20的内含物，以及由透明绝缘赋予的较宽范围的温度波动，该太阳能板的体积增加，上述风险也增大。

密封的外套22是热联接到吸收板30的，并在它的外套内具有可变部分。这个部分是适用于在外套22内装入的气体的可用的体积变化。在图1所示的实施例中，该可变部分是可伸长的密封元件35，其连接绝热板20，穿过外形40，和吸收板30。当可伸长的密封元件伸长时，在绝热板20与吸收板30之间的距离会增加，因而增加了所装入气体的可用体积。吸收板30是由间隔物33保持为稍微偏离壁10。

在一些实施例中，如图1所示，绝热板20是由伸长的小室制成，特氟纶层28被设置在这些小室之上。层28使得可用于所装入的气体的体积能膨胀，当在所述柔性透明层的两侧面之间的压力差使层28局部拉伸时，并减少该压力差。特氟纶是一种柔性但蒸汽不能渗透的屏障，其具有宽范围的操作温度。而且，如果它是足够薄时，它在太阳光波长范围内是高透性的。

现在参考图2所示的太阳能模块70，密封的气体外套包括固定的体积元件23、可膨胀的室75和在它们之间的连接管80。固定的体积元件23是由以下方式限定的：通过绝热板20或者低铁玻璃板15，通过低散射玻璃板15或者通过间隔物45。当加热在固定的体积元件23内装入的气体时，气体从固定的体积元件23流到可膨胀的室75，保持所装入的气体的压力在结构耐受限度之内。

现在参考图3所示的太阳能模块90，柔性室95具有自由的排气出口97，该柔性室95被装入密封的气体外套24内，以致该柔性室95的外部外套是所述密封的气体外套24的内部外套的可变部分。当加热所述装入的气体时，气体压力增加，并导致由柔性室95装入的体积的减少。这样，气体通过排气出口97从柔性室95排出，增加了可用于所述装入的气体的体积，并保持气体压力在结构耐受限度之内。

具有加热装置的太阳能模块（图4至图9）

在图4a的立体图和在图4b的截面图中显示了一种用于将太阳光转变为热能的太阳能模块100。模块100包括：绝热元件20，其传导太阳光辐射并对热红外辐射具有低传导性；吸收表面30，用于吸收太阳光辐射；水管106，热联接到吸收表面30；以及热空气管110，直接与吸收表面30和水管106接触。

太阳光辐射穿透绝热元件20，并由吸收表面30吸收，然后加热在水管106内的水，气体流入热空气管110。所加热的液体和所加热的气体都可用于多种热应用，如下面所述。

在热空气管110之后，有另一个互连的空气管即热传递管115，在热空气管110和热传递管115之间有绝热材料120。热传递管115可以是金属管或仅是在模块100与壁10之间的洞。在模块100与壁10之间的圆周是密封的，以避免热空气泄漏。

六个空气阀131、132、133、134、135和136控制在热空气管110和热传递管115内流动的热空气，其中，空气流经排气口141、142、143、144、145和146，只要各自的空气阀是打开的。

在其他模式，加热管110可以是打开的，通向外部环境，或者是通向热传递管115，或者是通向建筑的内侧面，或者完全阻隔空气通道。由模块100所捕获的太阳热能可以被分别或同事传递到几个储热器。此外，加热管110可作为自然的烟囱，如果在模块100的底部和顶部的空气阀131和136分别打开时，以致热空气通过自然向上的气流从排气口146排出，通过排气口141泵进新鲜空气。当不需要能量时，进入收集器关闭模式，将收集器30冷却避免过热。

在通过空气循环的空间加热模式中，空气阀135和132是打开的，朝向建筑内的房间，而所有其他空气阀是关闭的。继而，来自空气管110的热空气通过排气口145进入这些房间，替换该房间的较冷的空气，冷空气通过排气口142进入空气管110。可替代地，在由新鲜空气实施的空间加热模式中，空气阀131和135是打开的，而所有其他空气阀是关闭的。此外，采用空气管110将空气从房间内抽出，通过打开空气阀132和136进行自然排出，并保持所有其他空气阀是关闭的。

在水加热模式中，通过加热的水在管道内流动，将热从收集器板30转移到其他末端使用者，例如空间加热后室，或者将热水用于卫生用途。这可以同时进行直接空气和/或空间加热。

如果在任意给出的时间内仅需要对水加热，可选择以下任意一种模式。在仅对水加热的模式中，所有阀都是关闭的，以致空气在管110内被捕集，改善了绝热，也改善了收集器板30的效率，水管106作为水加热装置。在对壁加热的模式中，阀133和134是打开的，而所有其他阀是保持关闭的。因此，加热管110和热传递管115是连接的，热空气在这两个管内通过自然的热虹吸进行循环，因此热能从热收集器板30传递到邻近于热传递管115的壁10。壁10作为一种储热器，通过热传导方式将热传递到房间。在被动绝热模式中，无论是否由太阳光辐射，所有阀都是关闭的，模块100作为一种被动绝热器，避免热量散失到建筑之外。

水管106可被用于几种方式。图5所示的太阳能模块200包括储热器205，其与吸收表面30和水管106热接触。储热器205可以是一个充满水或者任意其他保持热量的液体的容器。由太阳光辐射加热的水从储热器205流经水管106，将存储在储热器205中的热传输到末端使用者，例如家庭用户或工业用户。

储热器205的背侧是通过不透热的绝热体230来与建筑的外侧面绝热的，该绝热体230是由以下材料制成：聚氨基甲酸酯、矿物毛料或者任意其他绝热材料。还通过盖250和密封复合物220和210来改善该绝热体，因此，储热器30被保持免受较冷气候的冷冻。

现在参考图6a的立体图和图6b的截面图，显示模块300通过水管106加热壁10，该水管106在一侧与吸收板30热接触，并在另一侧与壁10热接触。接着，壁10传递热到该壁10的其他侧面，再进入建筑内部。还需要注意，水管107是直接吸收太阳光的，而加热的水可被用于由水管106所能完成的任意应用。

在图7中显示了太阳能模块400。该模块是由绝热体405侧向绝热的，并在水管106的一侧通过绝热层410和420来绝热。在绝热层410和420之间，设置了一个可膨胀的铝包415。铝包415是通过排出管97连通周围空气的。因此，铝包415的收缩和膨胀导致所装入的空气保持在大气压力，由于在所装入的空气与大气之间的压力差而避免太阳能模块400的破裂。

水管可被加热管代替或增大，作为将热从外套的内部传递到外部的方法，正如在图8所示的那样。正如本领域所知，加热管包括密封的管，由高热传导性的材料制成，例如铜或铝，在热端和冷端。加热管的汽化体积460是以液体（例如水或酒精）充满至预定的压力，该体积是部分处于液相，部分处于气相的。热是由加热管455传递到加热管浓缩球450，该浓缩球450是在太阳能模块的外部，而热作为液体浓缩的潜在热而被释放到局部应用。其他相变材料也可被用于类似的建筑。

图4至图8所示的实施例包括几个加热装置、空气管110、水管106和储热器205，而其他加热装置也可被使用。在另一方面，建筑和它的居民需要能量用于多种应用，例如卫生用途、热空气通风、地板加热、后室加热、空调等。为配合可用的加热装置用于想要的应用，以图9所示的方块图来使用太阳能模块控制器500。控制器500接收来自多个传感器的数据，太阳能模块传感器515测量在模块100内的不同位置的温度，并测量太阳光辐射碰撞太阳能模块100的功率，建筑温度传感器520测量建筑的大堂和房间的温度，而环境传感器525测量周围环境的温度以及风速。处理器540以最优化程序设置可用的数据，该最优化程序还具有多个想要加热对象的优先列表。接着，处理器540设计出合适的流动方案或者加热计划，用于加热装置，并发出相应的命令给空气阀131、141、142、143、145 和146，也发出命令给其他流增强装置510，例如用于控制来自水管106和来自储热器205的热水的泵。

在一些实施例中，控制器500是由人操作员545通过操作员界面547来控制。

在一些实施例中，控制器500包括多个界面530、517、522和 527，用于分别与以下装置界面连接：空气阀131-136、流增强装置510、太阳能模块传感器515、建筑传感器520和环境传感器525。

用于控制太阳能模块的方法实施例（图10）

现在参考图10，它显示了用于对建筑供热的方法600的流程图，该方法采用来自太阳能模块100的热空气和热水，该太阳能模块100将热提供给几个加热装置。加热装置包括空气管110和储热器205。热从加热装置的流出是由一个或多个控制装置131-136和510来调节的。方法600包括：步骤610，监控在建筑内多个位置的温度；以及步骤620，监控加热装置的温度。方法600还包括：步骤630，根据所监控的温度和根据热最优化目标来设计加热计划；以及步骤640，命令控制装置以用于加热计划的应用。

虽然本发明已经结合特定的实施例进行了描述，显然，对于本领域技术人员而言，仍有许多替换、修饰和变化。因此，有必要强调，所有这些替换、修饰和变化都落入所附的权利要求的精神和宽范围之内。尤其是，本发明并不受限于这里所描述的实施例。

Claims (1)

1.一种用于将太阳光辐射转变为热能的太阳能模块，所述模块包括：

（a）绝热元件，其传导太阳光辐射；

（b）密封外套，具有可用于容纳在所述密封外套内装入的气体的体积；

（c）吸收元件，被配置为吸收由通过所述绝热元件传导的太阳光辐射，所述吸收元件在所述密封外套内，所述吸收元件与所述密封外套内装入的气体发生热接触；以及

（d）可变部分，包括：

（i）在所述密封外套内的固定的体积元件；

（ii）在所述密封外套外的可膨胀的室；以及

（iii）连接管，被配置为使得在所述固定的体积元件与所述可膨胀的室之间的所述装入的气体能流动；

其中，当加热在所述固定的体积元件内所述装入的气体时，气体从所述固定的体积元件流到所述可膨胀的室，增大所述装入气体的可用的体积，因此保持所述装入的气体的压力在所述太阳能模块的结构耐受限度之内。

2．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：在所述密封外套内的压力是保持为与外部环境压力相平衡。

3．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述绝热元件包括至少一个具有对太阳光辐射的高传导性的结构组件，所述组件选自以下组件：

（i）绝热体，包括多个透明外套；

（ii）一层绝热珠，设置在一个外套内；以及

（iii）一列伸长的小室。

4．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：包括至少一个加热管，所述加热管的蒸发体积是在所述密封外套内，并热连接到所述吸收元件，且所述加热管的浓缩球是在所述太阳能模块的外部。

5．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述绝热元件包括伸长的小室和设置在所述小室之上的柔性透明层，其中，在所述柔性透明层的两侧之间的压力差使所述柔性透明层局部伸长并减少压力差。

6．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述绝热元件具有对红外热辐射的低传导性。

7．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于：所述吸收元件具有对红外热辐射的低发射率。

8．根据权利要求1所述的太阳能模块，其特征在于，还包括：

（e）在所述太阳能模块内的储热元件，热连接到所述吸收元件；

其中，来自由所述吸收元件所吸收的太阳光辐射的热量通过热传导而被传导到所述储热元件。

9． 根据权利要求8所述的太阳能模块，其特征在于：来自所述储热元件的热量是从所述储热元件传导到末端用户应用。

10．一种用于将太阳光辐射转变为热能的太阳能模块，所述模块包括：

（a）吸收表面（30），用于吸收太阳光辐射；

（b）热空气管（110），热连接到述的吸收表面；

其中，太阳光由所述吸收表面吸收，然后热气体流入所述热空气管；

（c）热传递管（115），绝热于所述热空气管；以及

（d）一组空气阀（131、132、133、134、135、136），配置为分别用于控制空气流经一组排气口（141、142、143、144、145、146），所述排气口包括选自以下的连接件：

（i）从所述太阳能模块的周围环境到所述热空气管的入口；

（ii）从建筑内部到所述热空气管的入口；

（iii）从所述热空气管到所述热传递管的入口；

（iv）从所述热传递管到所述热空气管的出口；

（v）从所述热空气管到建筑内部的出口；以及

（vi）从所述热空气管到所述太阳能模块的周围环境的出口。

11．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：包括储热器，是热连接到所述的吸收表面。

12．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：由所述太阳能模块所产生的热是热连接到邻近于所述太阳能模块的建筑的壁的侧面，因而使该邻近于所述太阳能模块的壁的侧面变暖，然后将热从所述壁传导到该壁的其他的侧面。

13．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：所述太阳能模块是与用于调节流经所述热空气管的空气的控制器相关联的。

14．根据权利要求13所述的太阳能模块，其特征在于：所述控制器是被配置为根据最优化程序来调节来自所述太阳能模块的热流和空气流，所述最优化程序接收来自多个来源的输入，包括以下的至少一个来源：传感器监控建筑的参数，传感器监控所述太阳能模块的参数，环境传感器和人的输入。

15．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：还包括绝热元件，其传导太阳光辐射并具有对红外热辐射的低传导性，其被配置为将太阳光辐射传导到所述吸收表面。

16．根据权利要求10所述的太阳能模块，其特征在于：还包括绝热元件，其传导太阳光辐射并具有对红外热辐射的低发射率，其被配置为将太阳光辐射传导到所述吸收表面。

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