中温地热能驱动的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的性能分析

【摘要】：跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统可以使工质与地热流体更好地匹配,减小系统的不可逆性。本文建立该系统的热力学模型,利用EES软件编程,分别对以R143a、R218及R125为工质的系统进行性能分析。计算结果表明,相比R218及R125,以R143a为工质的系统的性能是最佳的。为了避免膨胀机内产生湿蒸气,对于一定的膨胀机进口温度,膨胀机入口存在一个极限压力,并且存在一个最优压力使得系统的性能最佳。地热流体温度的升高可以提高系统的制冷能力,但系统的性能系数则随之先增大后减小;随着地热流体干度的增加,地热流体释放的潜热会大大增加系统的制冷量,而系统的性能系数保持不变。冷凝温度及蒸发温度对系统性能有着重要影响,其中冷凝温度的影响更为明显。以R143a为工质的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的最佳性能优于以R245fa为工质的亚临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的最佳性能。 【作者单位】： 中国科学院广州能源研究所 中国科学院可再生能源重点实验室;中国科学院大学;
【关键词】： 中温地热能 跨临界 有机朗肯-蒸汽压缩 性能分析
【基金】：国家高新技术研究发展计划(863)项目(2012AA053003) 国家自然科学基金项目(51106161) 广东省中国科学院全面战略合作项目(2012B091100263) 广州市珠江科技新星专项(2014J2200079)
【分类号】：TB657
【正文快照】： 0引言地热能是一种蕴含在地下的可再生资源,按照温度范围划分,可以分为高温地热(T≥150℃)、中温地热(150℃T≥90℃)、低温地热(T90℃)[1]。地热资源可以用来发电、供热制冷、疗养、洗浴等,有很大的利用潜力。其中,地热发电是一种重要的利用方式[2,3]。有机朗肯循环(Organic

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