復疊式高溫熱泵低溫級工質最小熵增法篩選

1 概述

隨著碳達峰、碳中和期限的臨近，許多高能耗的工業用戶越來越重視余熱回收利用，迫切需要通過切實可行的余熱回收技術提高能源的綜合利用率

。高溫熱泵技術對熱量的高效轉移提質成為余熱回收并回歸工業利用的首選。然而，單級高溫熱泵在供熱溫度超過65 ℃時，經濟性與可推廣性變差

，且無法滿足工業熱用戶對高品位熱能的要求。復疊式高溫熱泵克服了單級高溫熱泵的缺陷，性能更好，發展潛力巨大

。

目前，高溫熱泵工質的研究主要集中在純工質、混合工質兩方面，由于存在溫度滑移特性，混合工質比純工質具有顯著的性能優勢

，因此混合工質的研究成為高溫熱泵工質研究的主要方向。Zhang等人

、楊衛衛等人

通過實驗，研究了R245fa與其他混合工質在高溫熱泵中的性能。Li等人

搭建復疊式高溫熱泵實驗臺，將自主研發的兩種混合工質(分別自主命名為BY-6、BY-3B)分別作為高、低溫級工質，從50 ℃熱源吸熱，冷凝器出水溫度達170 ℃。

為了提高系統制熱效率，減小不可逆損失，換熱過程應逼近Lorenz循環

，實現換熱器中混合工質與換熱介質的溫度匹配。適合的混合工質及配比，對于熱泵系統節能具有重要研究意義。Cheng等人

指出：溫度匹配是影響熱泵系統性能的重要因素。Guo等人

在對改進型高溫熱泵的性能研究中發現，改進循環具有較高制熱性能系數的原因是換熱流體與工質在最佳工況下的溫度匹配比較好。梁坤峰等人

基于高級火用分析方法，探討了非共沸混合工質與換熱流體之間的換熱匹配特性。……