CN113188213B - 一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统及运行方法 - Google Patents

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Abstract

一种光伏‑光热耦合制冷除湿空调系统及运行方法，系统包括屋顶光伏光热、制冷和除湿三部分；屋顶光伏光热部分中光伏电池将接受来的太阳辐射能量转换成电能，一部分直流电直接供给建筑内直流负载，另一部分电能经过逆变器逆变后供给制冷机组，以及建筑内交流负载，并将多余电能储存于蓄电池中。太阳能空气集热器将冷凝器一次预热后的室外空气进行二次加热，以达到转轮除湿机的再生空气的温度要求，以实现冷凝器废热利用。制冷部分利用蒸汽压缩制冷技术，供给建筑物冷量，以满足室内温度要求。除湿部分将室外热而湿的空气经过转轮后将热量传递给转轮，以满足室内湿度要求。本发明能够改善室内空气品质，达到节能的目的。

Description

一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统及运行方法
技术领域
本发明属于太阳能制冷空调技术领域，涉及一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统及运行方法。
背景技术
常规的空调系统普遍采用热湿耦合处理过程，即夏季将温度降低至露点温度以下，来实现空气的降温除湿。但由于极端热湿气候区，建筑湿负荷通常与冷负荷相差较大，经过处理的空气，湿度可以满足要求，但处理后的空气通常会出现过冷现象，需要对空气再热处理来使温度达标，进而造成了能耗的增加。因此在极端热湿气候区，不适用常规空调系统，需要采用温湿度独立控制系统，进而达到节省能耗的目的。
常规的除去空气中水分的方法有冷却法除湿、液体吸收剂除湿、固体吸附剂除湿、转轮法除湿、膜法除湿。目前其除湿方法多用冷却除湿。但冷却除湿其湿处理能力受冷冻水温度的限制，同时由于冷却盘管湿工况运行，容易滋生细菌。除湿转轮利用固体吸湿剂吸附空气中的水分，其吸湿能力强，处理后的空气能达到较低的含湿量(露点温度)，是一种理想的除湿设备。但是转轮除湿机要求的再生空气温度要求高，通常在90～150℃，加热空气要求的再生能耗大。
发明内容
为了克服以上技术问题，本发明提供一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统，采用压缩式制冷系统及运行方式，可将冷凝器排放到空气中废热，加以利用，经过太阳能装置加热，作为转轮除湿机的再生风。将除湿系统和空调系统的冷凝器结合，高效节能应用与除湿转轮的空调系统结合，将室内环境的除湿与降温耦合，改善室内空气品质，达到节能的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统，包括光伏制冷子系统、光热除湿子系统，所述光伏制冷子系统包括光伏发电回路和蒸汽压缩制冷回路；所述光热除湿子系统包括太阳能集热回路和转轮除湿回路；
所述光伏发电回路包括设置在屋顶上依次相连的光伏阵列1、汇流箱17、控制器18、直流配电柜20、逆变器22和交流配电柜23，所述控制器18又与蓄电池19相连，用于补充不足的电量，所述交流配电柜23分配进入或流出用户电网26和公共电网25的电量；
所述蒸汽压缩制冷回路由蒸发器9、压缩机8、冷凝器11和节流阀10依次相连构成，节流阀10又连接至蒸发器9；
所述太阳能集热回路由导流风管30-1、风机4-1、空气集热器2，辅助加热器3依次相连构成；
所述转轮除湿回路分为除湿部分和再生部分，除湿部分由初效过滤器15、除湿转轮5，风机4-3依次相连构成，再生部分由传动机构6驱动除湿转轮5转至再生区，再连接至风机4-2送至室外。
所述控制器18、直流配电柜20，逆变器22、交流配电柜23和用户电网26上连接监控系统27和环境检测仪28，所述控制器18采用最大功率点跟踪型控制器，用于实时监测太阳能组件的电压和电流，不断追踪最大功率，并进行管理，所述气象数据则由环境检测仪28进行采集存储，包括倾斜面辐照、水平面辐照、环境温度；
所述逆变器22采用双向逆变器，太阳能电池阵列在满足建筑物用电需求之余，剩余的电量可上网发电，发电功率由监控系统27根据建筑用电需求的实际功率来调整，在光照能量不足或用电需求大时，由蓄电池19提供给建筑内用电，若蓄电池19转换电量仍不足，由公共电网25供电，直流负载21由逆变器22交流变直流反向供电。
所述光伏发电回路和蒸汽压缩制冷回路在压缩机8处耦合，由交流配电箱23分配电流进一步供给蒸汽压缩制冷回路电量；
所述蒸汽压缩制冷回路和太阳能集热回路在冷凝器11外导流风管30耦合，经由冷凝器11放出热量所加热的空气进入导流风管30，经过风机4加压后送入空气集热器2；所述经过太阳能集热回路加热后的空气经过导流风管30送入除湿转轮5再生空气入口处。
所述蒸汽压缩制冷回路与转轮除湿回路在汽水换热器7处耦合。
所述光伏阵列1以一定倾角安装屋顶上，所以光伏阵列1到汇流箱17，汇流箱17到控制器18的各个组件依次之间的电力电缆应尽可能保持在最短距离。
所述蒸汽压缩制冷回路中的蒸发器9蒸发吸热，用于降低冷冻水管31道中的冷冻水水温度，冷冻水管31路共分为两个回路，一个环路连接风机盘管12，供给建筑物冷量；另一个环路连接汽水换热器7，来降低经过除湿系统中的除湿空气温度。
所述太阳能集热回路中的空气集热器2安装在屋顶上，空气集热器2进出口均装有温度传感器13和蝶阀16，以便实时监测进出口空气温度，通过阀门，改变空气集热器2运行状态；
所述蒸汽压缩制冷回路中的冷凝器11与连接在空气集热器2之间的导流风管30安装有蝶阀16，需要除湿时，蝶阀16开启，冷凝器11放出的热量所加热的空气进入导流风管30中，风管导流30上装有风机4，用于保证热空气经过加压进入空气集热器2。
所述空气集热器2两侧装有旁通管，若由于天气原因使得太阳辐射能不足，空气集热器2无法满足除湿系统中再生空气温度要求时，空气集热器2关闭，经由旁通管进入再生加热器3，由再生加热器3满足温度要求。
所述转轮除湿回路中的除湿转轮5采用氯化锂转轮除湿机，由交替放置的平的或压成波纹状的玻璃前卫铝制卷绕而成，在纸轮上形成许多蜂窝状通道，从而提供相当大的吸湿面积，载有吸湿剂的转轮，被密封条分隔成两个扇形区域：圆心角为270°的处理区和圆心角为90°的再生区。
所述转轮除湿回路中再生空气和室外新风入口处均装有过滤器15。
所述交流配电柜23与公共电网25的回路装有双向电能表24。
一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统的运行方法，分别包括光伏发电系统运行方式、制冷系统运行方式、光热系统运行方式和除湿系统运行方式；
所述光伏发电系统运行方式流程如下：
安装在屋顶上光伏阵列1，当受到太阳光照射时，将接受到的太阳辐射能量转换成直流电，进入汇流箱17，保证光伏阵列1有序连接和汇流，生成的一部分直流电由控制器18交由直流配电柜20配以供给建筑内直流负载21，当负载不需要供电时，多余的直流电由控制器18控制在蓄电池19中转换成化学能储存下来；
另一部分电能在逆变器22中经过逆变输出交流电进入交流配电柜23，经由交流配电柜23分配供给建筑内用户电网26，多余的电能则可通过交流配电23，接入公共电网25，由双向电能表24计量进入和流出公共电网的电量；
当光伏发电系统因天气原因或夜晚光伏阵列1不能产生电量或产生的电量不能满足负载需求时，蓄电池19将化学能转换为电能，再次由控制器18控制供给负载，当蓄电池19转换的电能仍不能满足用电需求时，由公共电网25供电，进入交流配电柜23分配给用户电网26，逆变器22采用双向逆变器，亦可经过交流电转换成直流电供给直流负载21；
所述制冷系统运行方式流程如下：
当温度传感器13-1检测到室内温度为未满足要求时，冷水机组中的蒸发器9内低温低压的制冷剂蒸发吸热，以供给冷量，共分为两个回路，分别是水管31-1和水管31-2，其中水管31-1连接至风机盘管12，供给建筑物冷量，压缩机8不断的抽吸蒸发器中产生的蒸汽，并将它压缩变成高温高压的制冷剂蒸汽流道室外的冷凝器11，在冷凝器11中液化放出热量，而制冷剂逐渐被冷凝成高压液体，经过节流阀10节流降压，部分制冷剂液体液化放出热量变成低温低压的气液混合物，再次进入蒸发器9中由此形成一个循环；
当建筑内湿度无法满足人体热舒适，用户需要除湿时，风机4-1工作，由冷凝器11中的制冷剂液化放出的热量所加热后的空气由导流风管27-1连接引流，进入空气集热器2进行2次加热，以满足转轮除湿机对于再生空气所要求的工作温度范围，温度范围在90～150℃；
所述光热系统运行方式流程如下：
冷凝器余热加热的导流风管30-1内的空气，经过风机4-1加压后，进入空气集热器2，空气集热器2吸收太阳辐射能后加热空气，当温度传感器13-2和13-3监测到的温度差值较小，此时由于太阳辐射能较弱的原因，蝶阀16-1关闭，蝶阀16-3开启，空气经过旁通风管30-2进入再生加热器加热；
若再生加热器入口处的温度传感器13-4检测到温度未达到90℃～150℃范围内，控制再生加热器3工作，使温度传感器13-5检测到的温度达到此范围内，满足要求的热空气通过风管30-5送入除湿转轮5的再生区；
所述除湿系统运行方式流程如下：
当湿度传感器14-1检测到湿度未达到室内所要求的湿度时，蝶阀16-5开启，室外新风进入过滤器15-1，过滤掉空气中的杂质，经过过滤的空气进入转轮除湿区；
进入转轮的新风由于转轮上布满蜂窝状的流道，需要除湿的空气流过这些流道时，与流道壁进行热湿交换，流道壁本身含有固体吸湿剂，被空气所冷却时，其对应的水蒸气分压力小于处理空气的水蒸气分压力，其中水蒸气就被吸附到吸湿剂中，从而将部分新风通过风机4-3加压，当温度传感器13-7监测到的空气温度较高时，经过汽水换热器降温冷却，经过风管30-4送入室内，汽水换热器水侧回路是由蒸发器9分出的水管道31-2来供给除湿系统所需冷量，经过换热由水管31-3重新返回蒸发器；
由驱动电动机6驱动，随着转轮的旋转，除湿区流道的吸湿量逐渐饱和，当这些吸湿后的流道旋转到再生区时，经由过滤器15-2的热空气流过这些蜂窝流道，含有固体吸湿剂的流道壁受热，其对应的水蒸气分压力高于再生空气中的水蒸气分压力，将吸湿剂中的水分驱离出来，而再生空气由风机4-2排出室外，随着转轮的旋转和吸附的进行，蜂窝状的吸湿剂流道恢复了吸湿能力，又被旋转到除湿区，这样周而复始，除湿过程得以连续进行。
本发明的有益效果：
本发明结合极端热湿气候区特殊的气候特点，将太阳能有效的应用在极端热湿气候区，
本发明有效的利用了冷凝器排出的废热、余热，经过太阳能装置加热，来供给转轮除湿机再生所需热量，为低品位能源利用提供了路径，达到了节能环保的目的。
本发明将光伏产生的电能提供给制冷系统及建筑内其他用电设备，节省用电，并且采用了实时监控系统，当发电量不足或发电量过多时，做出实时调整。
本发明采用温湿度独立控制系统，由制冷系统满足室内温度要求，由转轮除湿满足室内湿度要求。
附图说明
图1为本发明的系统整体示意图。
图2为本发明的光伏系统示意图。
图3为本发明的除湿系统示意图。
图中标号代表：1-光伏阵列，2-空气集热器，3-加热器，4-风机，5-除湿转轮，6驱动电动机，7-汽水换热器，8-压缩机，9-蒸发器，10-节流阀，11-冷凝器，12-风机盘管，13-温度传感器，14-湿度传感器，15-过滤器，16-蝶阀,17-汇流箱，18-控制器，19-蓄电池，20-直流配电柜，21-直流负载，22-逆变器，23-交流配电柜，24-双向电能表，25-公共电网，26-用户电网，27-监控系统，28-环境检测仪，29-数据记录仪，30-导流风管，31-水管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-3所示：一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统，包括光伏制冷子系统、光热除湿子系统，所述光伏制冷子系统包括光伏发电回路和蒸汽压缩制冷回路；所述光热除湿子系统包括太阳能集热回路和转轮除湿回路；
所述光伏发电回路包括设置在屋顶上的光伏阵列1、汇流箱17、控制器18、直流配电柜20，逆变器22和交流配电柜23，各部件依次相连构成，所述控制器18又与蓄电池19相连，用于补充不足的电量，所述交流配电柜23分配进入或流出用户电网26和公共电网25的电量；
所述蒸汽压缩制冷回路由蒸发器9、压缩机8、冷凝器11和节流阀10依次相连，节流阀10又连接至蒸发器9；
所述太阳能集热回路由导流风管30-1、风机4-1、空气集热器2，辅助加热器3依次相连构成；
所述转轮除湿回路分为两部分，除湿部分由初效过滤器15、除湿转轮5，风机4-3依次相连构成，再生部分由传动机构6驱动除湿转轮5转至再生区，再连接至风机4-2送至室外。
所述控制器18、直流配电柜20，逆变器22、交流配电柜23和用户电网26上连接监控系统27和环境检测仪28，所述控制器18采用最大功率点跟踪型控制器，用于实时监测太阳能组件的电压和电流，不断追踪最大功率，并进行管理，所述气象数据则由环境检测仪28进行采集存储，包括倾斜面辐照、水平面辐照、环境温度；
所述逆变器22采用双向逆变器，太阳能电池阵列在满足建筑物用电需求之余，剩余的电量可上网发电，发电功率由监控系统27根据建筑用电需求的实际功率来调整，在光照能量不足或用电需求大时，由蓄电池19提供给建筑内用电，若蓄电池19转换电量仍不足，由公共电网25供电，直流负载21由逆变器22交流变直流反向供电。
所述光伏发电回路和蒸汽压缩制冷回路在压缩机8处耦合，由交流配电箱23分配电流进一步供给蒸汽压缩制冷回路电量；
所述蒸汽压缩制冷回路和太阳能集热回路在冷凝器11外导流风管30耦合，经由冷凝器11放出热量所加热的空气进入导流风管30，经过风机4加压后送入空气集热器2；所述经过太阳能集热回路加热后的空气经过导流风管30送入除湿转轮5再生空气入口处。
所述蒸汽压缩制冷回路与转轮除湿回路在汽水换热器7处耦合。
所述光伏阵列1以一定倾角安装屋顶上，尽可能避免太阳能电池组件之间互相遮光，以及被屋顶电气设备、通风设备、屋顶边缘及其他障碍物遮挡阳光，所以光伏阵列1到汇流箱17，汇流箱17到控制器18的各个组件依次之间的电力电缆应尽可能保持在最短距离，以减小线路的压降损失。
所述蒸汽压缩制冷回路中的蒸发器9蒸发吸热，用于降低冷冻水管31道中的冷冻水水温度，冷冻水管31路共分为两个回路，一个环路连接风机盘管12，供给建筑物冷量；另一个环路连接汽水换热器7，来降低经过除湿系统中的除湿空气温度，冷冻水管31路均安装有保温措施，以防止在夏季结露。
所述太阳能集热回路中的空气集热器2安装在屋顶上，空气集热器2进出口均装有温度传感器13和蝶阀16，以便实时监测进出口空气温度，通过阀门，改变空气集热器2运行状态；
所述蒸汽压缩制冷回路中的冷凝器11与连接在空气集热器2之间的导流风管30安装有蝶阀16，再需要除湿时，蝶阀16开启，冷凝器11放出的热量所加热的空气进入导流风管30中，导流风管30上装有风机4，用于保证热空气经过加压进入空气集热器2。
所述空气集热器2两侧装有旁通管，若由于天气原因使得太阳辐射能不足，空气集热器2无法满足除湿系统中再生空气温度要求时，空气集热器2关闭，经由旁通管进入再生加热器3，由再生加热器3满足温度要求。
所述转轮除湿回路中的除湿转轮5采用氯化锂转轮除湿机，由交替放置的平的或压成波纹状的玻璃前卫铝制卷绕而成，在纸轮上形成许多蜂窝状通道，从而提供相当大的吸湿面积，载有吸湿剂的转轮，被密封条分隔成两个扇形区域：圆心角为270°的处理区和圆心角为90°的再生区。
所述转轮除湿回路中再生空气和室外新风入口处均装有过滤器15，把空气中的含尘量降低，然后将空气净化处理后送入转轮中，减少转轮的粉尘，不会造成堵塞转轮元器件，确保转轮处理风量不会减少、不会出现缩短转轮的使用寿命或使之失效，确保到达室内的空气洁净度。
所述交流配电柜23与公共电网25的回路装有双向电能表24。
如图2所示，本发明光伏发电系统工作流程如下：
安装在屋顶上光伏阵列1，当受到太阳光照射时，可以将接受到的太阳辐射能量转换成直流电，进入汇流箱17，保证光伏阵列1有序连接和汇流，生成的一部分直流电由控制器18交由直流配电柜20配以供给建筑内直流负载21，例如照明设备、电视机等。当负载不需要供电时，多余的直流电由控制器18控制在蓄电池19中转换成化学能储存下来。
另一部分电能在逆变器22中经过逆变输出交流电进入交流配电柜23，经由交流配电柜23分配供给建筑内用户电网26，包含本发明的系统中的风机4，驱动电动机6，压缩机8，风机盘管12。多余的电能则可通过交流配电23，接入公共电网25，可由双向电能表24计量进入和流出公共电网的电量。
当光伏发电系统因天气原因或夜晚等，光伏阵列1不能产生电量或产生的电量不能满足负载需求时，蓄电池19将化学能转换为电能，再次由控制器18控制供给负载。当蓄电池转换的电能仍不能满足用电需求时，可由公共电网25供电，进入交流配电柜23分配给用户电网26，逆变器22采用双向逆变器，亦可经过交流电转换成直流电供给直流负载21。
监控系统27通过RS485通信电缆将太阳能电池、逆变器和蓄电池等器件与控制器相连，快速采集这些器件的关键工作参数，主要是直流侧电压、电流、每日发电量、总发电量等。气象数据则由环境检测仪28进行采集存储两套数据采集系统通过RS485通信接口可在电脑端显示存储的数据和信息及系统的工作状态。
如图1所示，本发明制冷系统工作流程如下：
当温度传感器13-1检测到室内温度为未满足要求时，冷水机组中的蒸发器9内低温低压的制冷剂蒸发吸热，以供给冷量，共分为两个回路，分别是水管31-1和水管31-2，其中水管31-1连接至风机盘管12，供给建筑物冷量。压缩机8不断的抽吸蒸发器中产生的蒸汽，并将它压缩变成高温高压的制冷剂蒸汽流道室外的冷凝器11。在冷凝器11中液化放出热量，而制冷剂逐渐被冷凝成高压液体。经过节流阀10节流降压，部分制冷剂液体液化放出热量变成低温低压的气液混合物，再次进入蒸发器9中由此形成一个循环。
当建筑内湿度无法满足人体热舒适，用户需要除湿时，风机4-1工作，由冷凝器11中的制冷剂液化放出的热量所加热后的空气由导流风管27-1连接引流，进入空气集热器2进行2次加热，以满足转轮除湿机对于再生空气所要求的工作温度范围，通常在90～150℃。
如图1所示，本发明的光热系统工作流程如下：
冷凝器余热加热的导流风管30-1内的空气，经过风机4-1加压后，进入空气集热器2，空气集热器2吸收太阳辐射能后加热空气，当温度传感器13-2和13-3监测到的温度差值较小，此时可能由于太阳辐射能较弱等原因，蝶阀16-1关闭，蝶阀16-3开启，空气经过旁通风管30-2进入再生加热器加热。
如图3所示，若再生加热器入口处的温度传感器13-4检测到温度未达到90℃～150℃范围内，控制再生加热器3工作，使温度传感器13-5检测到的温度达到此范围内。满足要求的热空气通过风管30-5送入除湿转轮5的再生区。
本发明的除湿系统工作流程如下：
当湿度传感器14-1检测到湿度未达到室内所要求的湿度时，蝶阀16-5开启，室外新风进入过滤器15-1，过滤掉空气中的杂质，保证转轮高效稳定的工作。经过过滤的空气进入转轮除湿区。
进入转轮的新风由于转轮上布满蜂窝状的流道，需要除湿的空气流过这些流道时，与流道壁进行热湿交换，流道壁本身含有固体吸湿剂，它被空气所冷却时，其对应的水蒸气分压力小于处理空气的水蒸气分压力，其中水蒸气就被吸附到吸湿剂中，从而将部分新风通过风机4-3加压，当温度传感器13-7监测到的空气温度较高时，经过汽水换热器降温冷却，经过风管30-4送入室内。汽水换热器水侧回路是由蒸发器9分出的水管道31-2来供给除湿系统所需冷量，经过换热由水管31-3重新返回蒸发器。
由驱动电动机6驱动，随着转轮的旋转，除湿区流道的吸湿量逐渐饱和，当这些吸湿后的流道旋转到再生区时，经由过滤器15-2的热空气流过这些蜂窝流道，含有固体吸湿剂的流道壁受热，其对应的水蒸气分压力高于再生空气中的水蒸气分压力，将吸湿剂中的水分驱离出来，而再生空气由风机4-2排出室外。随着转轮的旋转和吸附的进行，蜂窝状的吸湿剂流道恢复了吸湿能力，又被旋转到除湿区，这样周而复始，除湿过程得以连续进行。

Claims (5)

1.一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统，其特征在于，包括光伏制冷子系统、光热除湿子系统，所述光伏制冷子系统包括光伏发电回路和蒸汽压缩制冷回路；所述光热除湿子系统包括太阳能集热回路和转轮除湿回路；
所述光伏发电回路包括设置在屋顶上依次相连的光伏阵列(1)、汇流箱(17)、控制器(18)、直流配电柜(20)、逆变器(22)和交流配电柜(23)，所述控制器(18)又与蓄电池(19)相连，用于补充不足的电量，所述交流配电柜(23)分配进入或流出用户电网(26)和公共电网(25)的电量；
所述蒸汽压缩制冷回路由蒸发器(9)、压缩机(8)、冷凝器(11)和节流阀(10)依次相连构成，节流阀(10)又连接至蒸发器(9)；
所述太阳能集热回路由导流风管(30-1)、风机(4-1)、空气集热器(2)，再生加热器(3)依次相连构成；
所述转轮除湿回路分为除湿部分和再生部分，除湿部分由初效过滤器(15)、除湿转轮(5)，风机(4-3)依次相连构成，再生部分由驱动电动机(6)驱动除湿转轮(5)转至再生区，再连接至风机(4-2)送至室外；
所述转轮除湿回路中的除湿转轮(5)采用氯化锂转轮除湿机，由交替放置的平的或压成波纹状的玻璃前卫铝制卷绕而成，在纸轮上形成许多蜂窝状通道，从而提供相当大的吸湿面积，载有吸湿剂的转轮，被密封条分隔成两个扇形区域：圆心角为270°的处理区和圆心角为90°的再生区；
所述转轮除湿回路中再生空气和室外新风入口处均装有初效过滤器(15)；
所述光伏发电回路和蒸汽压缩制冷回路在压缩机(8)处耦合，由交流配电箱(23)分配电流进一步供给蒸汽压缩制冷回路电量；
所述蒸汽压缩制冷回路和太阳能集热回路在冷凝器(11)外导流风管(30)耦合，经由冷凝器(11)放出热量所加热的空气进入导流风管(30)，经过风机(4)加压后送入空气集热器(2)；所述经过太阳能集热回路加热后的空气经过导流风管(30)送入除湿转轮(5)再生空气入口处；
所述蒸汽压缩制冷回路与转轮除湿回路在汽水换热器(7)处耦合；
所述蒸汽压缩制冷回路中的蒸发器(9)蒸发吸热，用于降低冷冻水管(31)道中的冷冻水水温度，冷冻水管(31)路共分为两个回路，一个环路连接风机盘管(12)，供给建筑物冷量；另一个环路连接汽水换热器(7)，来降低经过除湿系统中的除湿空气温度；
所述太阳能集热回路中的空气集热器(2)安装在屋顶上，空气集热器(2)进出口均装有温度传感器(13)和蝶阀(16)，以便实时监测进出口空气温度，通过阀门，改变空气集热器(2)运行状态；
所述蒸汽压缩制冷回路中的冷凝器(11)与连接在空气集热器(2)之间的导流风管(30)安装有蝶阀(16)，需要除湿时，蝶阀(16)开启，冷凝器(11)放出的热量所加热的空气进入导流风管(30)中，导流风管(30)上装有风机(4)，用于保证热空气经过加压进入空气集热器(2)；
所述空气集热器(2)两侧装有旁通管，若由于天气原因使得太阳辐射能不足，空气集热器(2)无法满足除湿系统中再生空气温度要求时，空气集热器(2)关闭，经由旁通管进入再生加热器(3)，由再生加热器(3)满足温度要求。
2.根据权利要求1所述的一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统，其特征在于，所述控制器(18)、直流配电柜(20)，逆变器(22)、交流配电柜(23)和用户电网(26)上连接监控系统(27)和环境检测仪(28)，所述控制器(18)采用最大功率点跟踪型控制器，用于实时监测太阳能组件的电压和电流，不断追踪最大功率，并进行管理，气象数据则由环境检测仪(28)进行采集存储，包括倾斜面辐照、水平面辐照、环境温度；
所述逆变器(22)采用双向逆变器，太阳能电池阵列在满足建筑物用电需求之余，剩余的电量可上网发电，发电功率由监控系统(27)根据建筑用电需求的实际功率来调整，在光照能量不足或用电需求大时，由蓄电池(19)提供给建筑内用电，若蓄电池(19)转换电量仍不足，由公共电网(25)供电，直流负载(21)由逆变器(22)交流变直流反向供电。
3.根据权利要求1所述的一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统，其特征在于，所述光伏阵列(1)以一定倾角安装屋顶上，所以光伏阵列(1)到汇流箱(17)，汇流箱(17)到控制器(18)的各个组件依次之间的电力电缆应尽可能保持在最短距离。
4.根据权利要求1所述的一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统，其特征在于，所述交流配电柜(23)与公共电网(25)的回路装有双向电能表(24)。
5.基于权利要求1-4任一项所述的一种光伏-光热耦合制冷除湿空调系统的运行方法，其特征在于，分别包括光伏发电系统运行方式、制冷系统运行方式、光热系统运行方式和除湿系统运行方式；
所述光伏发电系统运行方式流程如下：
安装在屋顶上光伏阵列(1)，当受到太阳光照射时，将接受到的太阳辐射能量转换成直流电，进入汇流箱(17)，保证光伏阵列(1)有序连接和汇流，生成的一部分直流电由控制器(18)交由直流配电柜(20)配以供给建筑内直流负载(21)，当负载不需要供电时，多余的直流电由控制器(18)控制在蓄电池(19)中转换成化学能储存下来；
另一部分电能在逆变器(22)中经过逆变输出交流电进入交流配电柜(23)，经由交流配电柜(23)分配供给建筑内用户电网(26)，多余的电能则可通过交流配电(23)，接入公共电网(25)，由双向电能表(24)计量进入和流出公共电网的电量；
当光伏发电系统因天气原因或夜晚光伏阵列(1)不能产生电量或产生的电量不能满足负载需求时，蓄电池(19)将化学能转换为电能，再次由控制器(18)控制供给负载，当蓄电池(19)转换的电能仍不能满足用电需求时，由公共电网(25)供电，进入交流配电柜(23) 分配给用户电网(26)，逆变器(22)采用双向逆变器，亦可经过交流电转换成直流电供给直流负载(21)；
所述制冷系统运行方式流程如下：
当温度传感器(13-1)检测到室内温度为未满足要求时，冷水机组中的蒸发器(9)内低温低压的制冷剂蒸发吸热，以供给冷量，共分为两个回路，分别是水管(31-1)和水管(31-2)，其中水管(31-1)连接至风机盘管(12)，供给建筑物冷量，压缩机(8)不断的抽吸蒸发器中产生的蒸汽，并将它压缩变成高温高压的制冷剂蒸汽流道室外的冷凝器(11)，在冷凝器(11)中液化放出热量，而制冷剂逐渐被冷凝成高压液体，经过节流阀(10)节流降压，部分制冷剂液体液化放出热量变成低温低压的气液混合物，再次进入蒸发器(9)中由此形成一个循环；
当建筑内湿度无法满足人体热舒适，用户需要除湿时，风机(4-1)工作，由冷凝器(11)中的制冷剂液化放出的热量所加热后的空气由导流风管(27-1)连接引流，进入空气集热器(2)进行2次加热，以满足转轮除湿机对于再生空气所要求的工作温度范围，温度范围在90～150℃；
所述光热系统运行方式流程如下：
冷凝器余热加热的导流风管(30-1)内的空气，经过风机(4-1)加压后，进入空气集热器(2)，空气集热器(2)吸收太阳辐射能后加热空气，当温度传感器(13-2)和(13-3)监测到的温度差值较小，此时由于太阳辐射能较弱的原因，蝶阀(16-1)关闭，蝶阀(16-3) 开启，空气经过旁通风管(30-2)进入再生加热器加热；
若再生加热器入口处的温度传感器(13-4)检测到温度未达到90℃～150℃范围内，控制再生加热器(3)工作，使温度传感器(13-5)检测到的温度达到此范围内，满足要求的热空气通过风管(30-5)送入除湿转轮(5)的再生区；
所述除湿系统运行方式流程如下：
当湿度传感器(14-1)检测到湿度未达到室内所要求的湿度时，蝶阀(16-5)开启，室外新风进入过滤器(15-1)，过滤掉空气中的杂质，经过过滤的空气进入转轮除湿区；
进入转轮的新风由于转轮上布满蜂窝状的流道，需要除湿的空气流过这些流道时，与流道壁进行热湿交换，流道壁本身含有固体吸湿剂，被空气所冷却时，其对应的水蒸气分压力小于处理空气的水蒸气分压力，其中水蒸气就被吸附到吸湿剂中，从而将部分新风通过风机(4-3)加压，当温度传感器(13-7)监测到的空气温度较高时，经过汽水换热器降温冷却，经过风管(30-4)送入室内，汽水换热器水侧回路是由蒸发器(9)分出的水管道(31-2)来供给除湿系统所需冷量，经过换热由水管(31-3)重新返回蒸发器；
由驱动电动机(6)驱动，随着转轮的旋转，除湿区流道的吸湿量逐渐饱和，当这些吸湿后的流道旋转到再生区时，经由过滤器(15-2)的热空气流过这些蜂窝流道，含有固体吸湿剂的流道壁受热，其对应的水蒸气分压力高于再生空气中的水蒸气分压力，将吸湿剂中的水分驱离出来，而再生空气由风机(4-2)排出室外，随着转轮的旋转和吸附的进行，蜂窝状的吸湿剂流道恢复了吸湿能力，又被旋转到除湿区，这样周而复始，除湿过程得以连续进行。
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