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    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
    中温地热能跨临界有机朗肯循环蒸气压缩制冷系统性能分析热力循环优化
    16 浏览2025-07-20 更新pdf0.55MB 共7页未评分
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    《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》是一篇探讨如何利用中温地热能驱动制冷系统的论文。该研究旨在通过结合有机朗肯循环(ORC)和蒸气压缩制冷系统,提高能源利用效率,实现可持续的制冷与供热一体化。论文针对当前地热能利用效率低、系统复杂度高的问题,提出了一种创新性的解决方案。

    中温地热能通常指温度在100℃至250℃之间的地热资源,这类资源广泛存在于全球各地,具有较大的开发潜力。然而,传统的地热发电技术主要适用于高温地热资源,对于中温地热能的利用仍存在较大挑战。因此,如何高效利用中温地热能成为当前研究的重点之一。

    有机朗肯循环是一种利用低沸点工质进行能量转换的技术,适用于低温热源。相比于传统的水蒸气朗肯循环,有机朗肯循环能够更有效地利用中温地热能,从而提高整体系统的效率。此外,跨临界有机朗肯循环在高压条件下运行,进一步提升了系统的性能。

    论文中提出的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统,将有机朗肯循环与蒸气压缩制冷系统相结合,实现了热能与冷能的协同利用。该系统通过有机朗肯循环将地热能转化为电能或机械能,再用于驱动蒸气压缩制冷系统,从而实现制冷功能。这种集成方式不仅提高了地热能的利用率,还降低了对传统能源的依赖。

    在系统设计方面,论文详细分析了不同工质的选择及其对系统性能的影响。常见的有机工质包括R134a、R245fa、R600a等,这些工质具有较低的沸点和较高的热稳定性,适合用于中温地热能的利用。通过对比不同工质的性能指标,如热效率、输出功率和系统稳定性,论文确定了最优的工质选择。

    此外,论文还研究了系统运行参数对性能的影响,包括蒸发温度、冷凝温度、膨胀阀开度等。通过对这些参数的优化,可以进一步提升系统的效率和稳定性。例如,适当提高蒸发温度可以增加工质的蒸发量,从而提高系统的输出功率;而降低冷凝温度则有助于提高制冷系统的效率。

    在性能评估方面,论文采用数值模拟和实验测试相结合的方法,对系统的热力学性能进行了全面分析。模拟结果表明,跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统在中温地热能驱动下,能够实现较高的热效率和制冷系数。同时,实验测试也验证了模拟结果的准确性,为系统的实际应用提供了可靠的数据支持。

    论文还探讨了该系统在不同应用场景下的适用性。例如,在工业制冷、建筑空调和农业温室等领域,该系统均表现出良好的性能。特别是在能源结构较为单一的地区,该系统可以有效缓解能源短缺问题,提高能源利用效率。

    除了技术性能的分析,论文还关注了系统的经济性和环境影响。通过成本效益分析,论文指出该系统虽然初始投资较高,但长期运行成本较低,具有较好的经济可行性。同时,由于系统主要依赖地热能,减少了化石燃料的使用,从而降低了碳排放和其他污染物的排放,符合可持续发展的要求。

    最后,论文提出了未来的研究方向,包括进一步优化系统设计、探索新型工质的应用以及提高系统的智能化控制水平。这些研究方向将有助于推动中温地热能驱动的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的广泛应用,为全球能源转型和环境保护做出贡献。

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