基于压缩机辅助吸收式制冷机的地热-太阳能混合冷却系统性能优化研究

本研究针对建筑制冷能耗高、传统压缩制冷依赖电网的问题，设计了一种由地热（92ο C）驱动发生器、光伏供电压缩机的LiBr/水混合吸收式制冷系统。通过参数化与动态模拟（5-9月希腊莱斯博斯岛数据），发现该系统的季节性制冷量较传统地热驱动系统提升21.21%，能效达28.86%，为可再生能源协同供冷提供了创新方案。

　　

随着全球建筑能耗占比达30%-40%，制冷需求成为能源消耗的关键因素。传统压缩制冷虽效率高（COP 4-6），但依赖非可再生电力；而热驱动吸收式制冷机（如LiBr/水工质对）可利用地热、太阳能等低碳热源，却面临热源温度要求高（85-100°C）、工况受限的挑战。为此，国外研究团队提出了一种创新型混合系统：将机械压缩机集成于单效吸收式制冷循环的蒸发器-吸收器之间，通过地热驱动发生器（92^ο
C）、光伏供电压缩机，实现可再生能源协同供冷。

研究采用Engineering Equation Solver软件建立稳态与动态模型（5-9月希腊莱斯博斯岛逐时数据），关键方法包括：1）压缩机压力比参数化分析（1-4）；2）混合模式与常规模式的季节性性能对比；3）系统能效（COP_th
、COP_el
）与^?
效率评估。

研究结果

1. 制冷性能提升：压缩比3时，混合系统季节性制冷量较传统地热驱动系统提高21.21%，暖季增幅更显著（如7月达峰值），但极端高温时段因光伏效率下降略有降低。
2. 能效表现：系统季节性能效28.86%，^?
   效率15.41%；压缩比2-3为最优区间，平衡了制冷增益与电耗。
3. 热源温度适应性：压缩机辅助使发生器最低工作温度降低22-27K，拓宽了低品位热源（如70°C废热）应用潜力。

结论与意义
该研究首次将地热、光伏与混合吸收式制冷技术结合，通过压缩机辅助实现了“热-电”可再生能源协同供冷。系统在提升制冷量的同时，降低了热源温度门槛，为建筑低碳供冷提供了灵活解决方案。未来可进一步优化压缩机设计（如离心涡轮式）与多能源耦合策略，推动该技术在中高温气候区的规模化应用。