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化学工程2025年第07期:相变蓄热耦合太阳能驱动有机朗肯循环供热系统优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于静梅;王一琦;蔡曜阳;

单位:辽宁工程技术大学机械工程学院;

摘要:针对中国供热系统低碳化转型和促进可再生能源的快速发展,设计一套耦合相变蓄热箱、太阳能有机朗肯循环和水源热泵的低碳供热系统,减少太阳能利用成本。使用TRNSYS软件搭建供热系统模型,以呼和浩特市某员工宿舍为研究对象,费用年值、■效率和电能自给率为目标函数,集热器面积等系统关键参数作为决策变量,采用NSGA-Ⅱ算法对系统进行多目标优化和TOPSIS方法寻找最优解。优化结果表明:在集热器面积为912 m~2、热泵额定制热量为109 kW、使用相变材料体积为8.25 m~3、地埋管孔数为24、启动集热器时的辐照强度为121 W/m~2、集热器配给流量为54 kg/(m~2·h)时,系统达到最优,此时系统费用年值为15.06万元,电能自给率为52.8%,■效率为9%。

关键词:相变蓄热;;太阳能;;水源热泵;;有机朗肯循环;;NSGA-Ⅱ算法

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51774161)