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有機朗肯循環-蒸氣壓縮式熱泵聯合循環多目標優化及工質匹配

張鴻鵠; 劉華; 熊建國; 席奐; 何雅玲 西安交通大學能源與動力工程學院; 熱流科學與工程教育部重點實驗室; 西安710049; 珠海格力電器股份有限公司; 空調設備及系統運行節能國家重點實驗室; 珠海519070

摘要：本文研究了一種采用有機朗肯循環(ORC)/回熱有機朗肯循環(RORC)驅動蒸氣壓縮式熱泵的聯合循環系統,根據作者提出的年度現金流量-(火用)效率雙效圖(CE圖),采用帕累托最優解集的思想以及多目標遺傳算法對系統的熱力學和經濟性能進行了優化,研究了不同工質組合對聯合循環系統性能的影響,獲得了最佳的工質組合。結果表明,對于ORC-HP系統,推薦采用R134a-R245fa的工質組合;對于RORC-HP系統,推薦采用R245fa/R1233zd(E)-R245fa的工質組合。同時,研究表明ORC-HP系統的經濟性要略優于RORC-HP系統。采用臨界溫度接近熱泵系統冷凝溫度的有機物作為熱泵系統工質會使得聯合循環的熱力學性能和經濟性均明顯降低。

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