基于先进?分析的可再生热源多源大温升蒸汽发生热泵优化设计

《Renewable Energy》：Optimization design of multi-sources significant temperature lift steam generating heat pump using renewable heat sources

本文提出了一种基于先进?分析的外源性优化策略，通过系统集成太阳能等间歇性可再生热源，显著提升自复叠蒸汽发生热泵（ASGHP）在非稳态工况下的性能。研究表明，该方法优化的系统序列（压缩机一级、蒸发-冷凝器、冷凝器）比传统热力学方法更具可行性，使性能系数（COP）提升至少28.64%，经济效益提高59.63%，为可再生能源驱动的大温升热泵优化提供了关键理论指导。

　　

章节摘要

单源自复叠蒸汽发生热泵

蒸汽发生热泵（SGHP）主要有两种配置：一种是高温热泵（HTHP）与闪蒸罐耦合，另一种是高温热泵与水蒸气压缩机集成。本研究采用后者，即高温热泵与水蒸气压缩机耦合，以提高系统的输出温度和效率。通过选择这种布置，系统在温度和能源效率方面均得到优化以实现卓越性能[32]。图1阐明了其原理。

传统热力学分析与先进?分析的比较

图8展示了在环境温度为20°C时，通过传统热力学方法和先进?方法确定的低温回路（LTC）中各组件的?损。根据传统热力学方法，优化序列如下：节流阀II、蒸发-冷凝器、压缩机、冷凝器、节流阀I、蒸发器和分离器。然而，多种因素导致了这些组件总?损中存在不可避免的部分。

结论

本研究提出了一种使用先进?方法对空气源自复叠蒸汽发生热泵（ASGHP）进行优化的策略。开发了一个多源自复叠蒸汽发生热泵模型，该模型具有多个用于外源性优化的集成位置。在此基础上，对多个系统的性能进行了全面比较，重点关注其能源、?、经济和环境方面的表现，以验证所提出策略的先进性。此外，还探讨了利用中低温可再生热源提升系统性能的可行性和可靠性。