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作者：吴杰鹏;姜悦茂;王顺森;李博;颜晓江;王利民;
单位：西安交通大学能源与动力工程学院;燕山大学车辆与能源学院;
摘要：针对跨临界CO_2热泵储能系统中因CO_2物性非线性特征引发的热端换热失配问题，基于储热介质分流以改善温度匹配的策略，研究了不同储热配置下的系统热力性能。在正、逆循环双向耦合的约束下，搭建了4种储热配置的系统热力学模型；通过采用智能优化算法对各系统进行了参数优化，探究了热端换热网络改进对系统热力性能的提升，并对优选方案进行了关键参数敏感性分析。研究结果表明：增加储热罐可改善CO_2热泵储能系统的热端温度匹配，从而提升往返效率；三、四、五储热罐配置下系统的往返效率分别为49.9%、50.8%、50.9%,相较于两储热罐配置系统，分别提升了1.1%、2.0%、2.1%。综合考虑热力学性能与系统复杂度，推荐采用四储热罐配置，系统存在最佳储热温度、正、逆循环高压压力与热负荷比组合使系统性能最优，最佳储热温度约为160℃,正、逆循环高压压力均约为20 MPa,热负荷比分别约为0.3、0.8。研究揭示了热端换热网络结构与设计参数对跨临界CO_2热泵储能系统热力性能的协同影响，可为工程设计与优化提供一定的参考。
关键词：跨临界CO_2热泵储能;;热端换热;;温度匹配;;参数优化;;热力性能
基金资助：陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2023JC-QN-0482)
