邵振華，于文遠(yuǎn)，陳小嬌，董如璽

（1. 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所，廣州 510640；2. 上海理工大學(xué)制冷與低溫研究所，上海 200093；3. 蘇州三星電子（家電）有限公司，江蘇 215004）

太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)性能分析*

邵振華1，于文遠(yuǎn)2，陳小嬌2，董如璽3?

（1. 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所，廣州 510640；2. 上海理工大學(xué)制冷與低溫研究所，上海 200093；3. 蘇州三星電子（家電）有限公司，江蘇 215004）

為有效利用太陽(yáng)能，以有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立了系統(tǒng)的熱力學(xué)模型，分別選取R236fa、R245fa、RC318和R141b作為系統(tǒng)工質(zhì)，研究了發(fā)生溫度、凝結(jié)溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、膨脹機(jī)等熵膨脹效率及壓縮機(jī)等熵壓縮效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并以系統(tǒng)性能最佳為目標(biāo)對(duì)工質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)選。計(jì)算結(jié)果表明：對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，R141b是最合適的工質(zhì)，凝結(jié)溫度和冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響。以R141b為例，當(dāng)發(fā)生溫度在85℃、凝結(jié)溫度為40℃、冷凝溫度為40℃、蒸發(fā)溫度為 -15℃時(shí)，系統(tǒng)COPs達(dá)到0.2528，采用噴氣增焓技術(shù)對(duì)于環(huán)境溫度很低、太陽(yáng)能資源豐富的北方地區(qū)具有很大的優(yōu)勢(shì)。

太陽(yáng)能；朗肯-噴氣增焓；蒸汽壓縮；制冷

0 前 言

近年來(lái)，有機(jī)朗肯循環(huán)的研究為低品位熱源（太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮埽┑拈_(kāi)發(fā)利用提供了發(fā)展機(jī)遇，有機(jī)朗肯循環(huán)利用低沸點(diǎn)有機(jī)物作為循環(huán)工質(zhì)，在低溫條件下可以獲得較高的蒸汽壓力，推動(dòng)膨脹機(jī)做功，有機(jī)朗肯循環(huán)是回收低品位熱能的有效技術(shù)手段之一[1]。國(guó)內(nèi)外研究表明，太陽(yáng)能將成為低品位熱源中最有發(fā)展前景的熱源[2-7]。在我國(guó)北方地區(qū)，太陽(yáng)能資源非常豐富，利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)有機(jī)朗肯循環(huán)產(chǎn)生動(dòng)力驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)，是一種節(jié)能節(jié)資的方案。但普通制冷系統(tǒng)在北方地區(qū)面臨冬季低溫環(huán)境的制約，目前國(guó)內(nèi)外采用噴氣增焓技術(shù)來(lái)解決該問(wèn)題[8]，王文毅[9]、楊麗[10]等認(rèn)為，采用噴氣增焓技術(shù)的制冷系統(tǒng)具有很強(qiáng)的低溫適應(yīng)性，且環(huán)境溫度越低，節(jié)能效果越明顯。針對(duì)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯系統(tǒng)的研究，都是將有機(jī)朗肯和蒸汽壓縮制冷聯(lián)合的研究，現(xiàn)有的研究主要集中在三個(gè)方面：（1）工質(zhì)選擇。Wang等[11]研究了一種以 R245fa為循環(huán)工質(zhì)的有機(jī)朗肯循環(huán)和蒸汽壓縮制冷循環(huán)聯(lián)合系統(tǒng)。王令寶等[12]研究了以 R245fa為循環(huán)工質(zhì)的朗肯-朗肯制冷系統(tǒng)。卜憲標(biāo)[13]等分析了R123、R134a、R245fa、R600、R600a及R290等六種有機(jī)工質(zhì)的動(dòng)力循環(huán)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)R600a是最適合的工質(zhì)。（2）循環(huán)的熱力學(xué)分析與優(yōu)化。針對(duì)亞臨界有機(jī)朗肯，分析熱源溫度、冷凝溫度和蒸發(fā)溫度等對(duì)系統(tǒng)性能的影響，尋找最佳運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)回?zé)?、再熱方式提高系統(tǒng)性能[14,15]。（3）蓄熱方法研究。目前，主要的蓄熱方式是相變材料蓄熱和以傳熱和蓄熱性能良好的氨作為蓄熱介質(zhì)。然而，至今還沒(méi)有關(guān)于有機(jī)朗肯和噴氣增焓蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)聯(lián)合的文獻(xiàn)報(bào)道。本文以噴氣增焓為切入點(diǎn)，研究了有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)，并建立熱力學(xué)模型，以太陽(yáng)能為熱源，采用EES（Engineering Equation Solver）計(jì)算軟件研究系統(tǒng)工質(zhì)各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，確定最佳工質(zhì)。

1 熱力循環(huán)

太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷循環(huán)（ORC-EVI VCR）的過(guò)程如圖1所示。左端是ORC系統(tǒng)，主要由發(fā)生器、膨脹機(jī)、凝汽器和工質(zhì)泵組成。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，利用有機(jī)工質(zhì)的低沸點(diǎn)特性，使經(jīng)過(guò)發(fā)生器的有機(jī)工質(zhì)變成高壓蒸汽，推動(dòng)膨脹機(jī)做功。從膨脹機(jī)中出來(lái)的有機(jī)工質(zhì)，其溫度和壓力已大大降低，這些低溫低壓的有機(jī)工質(zhì)在凝汽器中凝結(jié)成液體后，被工質(zhì)泵加壓進(jìn)入發(fā)生器中完成動(dòng)力循環(huán)。噴氣增焓技術(shù)主要通過(guò)在系統(tǒng)增設(shè)經(jīng)濟(jì)器實(shí)現(xiàn)，右端是噴氣增焓蒸汽壓縮制冷循環(huán)（EVI VCR），主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、經(jīng)濟(jì)器和蒸發(fā)器組成，其中壓縮機(jī)和膨脹機(jī)是同軸結(jié)構(gòu)的，壓縮機(jī)利用膨脹機(jī)輸出的機(jī)械動(dòng)力，把低溫低壓有機(jī)工質(zhì)蒸汽壓縮成高溫高壓的蒸汽，在冷凝器中高溫高壓的蒸汽被冷凝成高壓液體，從冷凝器中出來(lái)的制冷劑液體分兩部分，主回路部分直接進(jìn)入到經(jīng)濟(jì)器進(jìn)一步過(guò)冷后節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器，另一部分節(jié)流到某一中間壓力進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器，這兩部分在經(jīng)濟(jì)器中進(jìn)行熱交換。產(chǎn)生的閃蒸氣體進(jìn)入壓縮機(jī)接觸線密封后的吸氣腔中繼續(xù)被壓縮。考慮到運(yùn)行工況的多變性，膨脹機(jī)采用徑向軸流式的透平膨脹機(jī)，該機(jī)適用范圍廣，能在變負(fù)荷工況下穩(wěn)定運(yùn)行。壓縮機(jī)采用螺桿式壓縮機(jī)，與膨脹機(jī)同軸，由膨脹機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，兩者轉(zhuǎn)速一致，減少了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的環(huán)節(jié)，一方面提高了能源利用效率，另一方面使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊。此外，由于膨脹機(jī)和壓縮機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接，考慮到長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中存在泄露的可能性，為避免泄露引起的工質(zhì)摻混，故采用相同工質(zhì)[11-13,16]。

圖1 有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1 Structure diagram of organic Rankine-EVI (with efficiency by secondary suction) Vapor Compression Refrigeration system

2 系統(tǒng)計(jì)算

2.1 有機(jī)工質(zhì)選擇

有機(jī)朗肯循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性直接決定于循環(huán)工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)，選擇合適的工質(zhì)可以獲得較高的循環(huán)效率，也是高效利用低品位熱源的關(guān)鍵，而工質(zhì)的干濕性是有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)所用工質(zhì)的一個(gè)重要特性。濕工質(zhì)在膨脹機(jī)中易形成液擊，損壞膨脹機(jī)，應(yīng)用中需要膨脹機(jī)進(jìn)口過(guò)熱度高一些，而干工質(zhì)和絕熱工質(zhì)一般不太高的過(guò)熱度就可以保證其在膨脹機(jī)中的干度。本文所選的工質(zhì)R236fa、R245fa、RC318和R141b均為干工質(zhì)，有機(jī)工質(zhì)的熱物理性質(zhì)按照 NIST（National Institute of Standards and Technology）提供的Refprop 9.0程序進(jìn)行計(jì)算。

我國(guó)擁有豐富的太陽(yáng)能資源，假設(shè)太陽(yáng)能集熱器熱源溫度變化范圍為80℃～110℃，同時(shí)假定發(fā)生器的傳熱溫差為10℃，則ORC系統(tǒng)的發(fā)生溫度為70℃～100℃?？紤]到有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)循環(huán)的工質(zhì)要求臨界溫度高于系統(tǒng)最高溫度，則所選工質(zhì)的臨界溫度應(yīng)高于 100℃。根據(jù)此原則，選取以下工質(zhì)作為循環(huán)工質(zhì)，其物性參數(shù)如表1所示。

表1 工質(zhì)物性Table 1 Properties of the working fluids

2.2 系統(tǒng)分析

圖 2為有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷循環(huán)典型工況的溫熵圖和壓焓圖。左半部分是ORC的溫熵圖，右半部分是EVI VCR的壓焓圖。理論循環(huán)包括以下基本過(guò)程：1→2s→3→4→5s→6→1表示ORC系統(tǒng)循環(huán)，其中1→2s表示膨脹機(jī)的等熵膨脹過(guò)程，4→5s是工質(zhì)泵的等熵壓縮過(guò)程。

圖2 有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷循環(huán)熱力循環(huán)示意圖Fig. 2 Thermodynamic cycle diagram of organic Rankine-EVI (with efficiency by secondary suction) Vapor Compression Refrigeration system

2.3 熱力學(xué)模型

為建立熱力學(xué)模型，進(jìn)行如下假設(shè)：

（1）假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)；

（2）發(fā)生器、凝汽器、冷凝器、蒸發(fā)器及連接管路與環(huán)境的散熱損失及壓力損失忽略不計(jì)；

（3）制冷的節(jié)流過(guò)程是等焓過(guò)程；

（4）膨脹機(jī)入口工質(zhì)處于飽和狀態(tài)。

根據(jù)以上假設(shè)，將各個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行耦合。

ORC系統(tǒng)：

VCR系統(tǒng)：

系統(tǒng)總評(píng)價(jià)指標(biāo)：

以上各符號(hào)的物理意義詳見(jiàn)符號(hào)表。

2.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

本文在單一參數(shù)擾動(dòng)的條件下，研究太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)性能的變化，當(dāng)研究某一參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能影響時(shí)，其余參數(shù)取典型值。參數(shù)取值和邊界條件如表2所示。冷凝器采用風(fēng)冷形式，考慮到冬夏兩季環(huán)境溫度變化較大，設(shè)為15℃～40℃，假定冷凝器的傳熱溫差為15℃，則冷凝器冷凝溫度變化范圍為30℃～55℃。系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有兩個(gè)：?jiǎn)挝恢评淞康墓べ|(zhì)質(zhì)量流量，QMR；ORC-EVI VCR系統(tǒng)的性能系數(shù)，COPs。利用 EES（Engineering Equation Solver）編程，分析了R236fa、R245fa、RC318和R141b這四種工質(zhì)在不同工況下的系統(tǒng)性能。

表2 有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定Table 2 Parameter setting of organic Rankine-EVI (with efficiency by secondary suction) Vapor Compression Refrigeration system

3 結(jié)果與討論

3.1 發(fā)生溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖3表明了發(fā)生溫度對(duì)COPs和QMR的影響，COPs隨著發(fā)生溫度的升高而升高，QMR隨著發(fā)生溫度的升高而降低。從圖中可以看出，隨著發(fā)生溫度的升高，四種工質(zhì)對(duì)應(yīng)的COPs增長(zhǎng)趨勢(shì)接近線性變化，當(dāng)發(fā)生溫度在70℃～100℃時(shí)，發(fā)生溫度每升高1℃，R141b、R245fa、R236fa和RC318的COPs分別提高0.57%、0.49%、0.40%、0.33%。當(dāng)發(fā)生溫度為 100℃時(shí)，R141b的COPs為 0.4116，分別比R245fa、R236fa、RC318高10.7%、27.47%、47.47%。隨著發(fā)生溫度的升高，QMR減小的趨勢(shì)逐漸變緩，當(dāng)發(fā)生溫度在70℃～100℃時(shí)，QMR從大到小依次為RC318、R236fa、R245fa、R141b?？梢钥闯觯谙嗤陌l(fā)生溫度下，R141b的COPs和QMR分別是四種工質(zhì)中最大和最小的，因此提高發(fā)生溫度對(duì)于以R141b為工質(zhì)的系統(tǒng)的效果最明顯。

圖3 發(fā)生溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig. 3 Effects of the generating temperature on the system performance

3.2 凝結(jié)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖 4表明了發(fā)生溫度為 85℃、蒸發(fā)溫度為-5℃、冷凝溫度為40℃時(shí)，凝汽器凝結(jié)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響。四種工質(zhì)對(duì)應(yīng)的COPs隨著凝結(jié)溫度的升高而呈線性減小趨勢(shì)，且變化斜率相近，QMR隨著凝結(jié)溫度的升高而升高。以R141b為例，凝結(jié)溫度每升高1℃，對(duì)應(yīng)的COPs和QMR分別減小0.69%和增加 0.04%，可見(jiàn)凝結(jié)溫度對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響。QMR升高是因?yàn)殡S著凝結(jié)溫度的升高，膨脹機(jī)的出口壓力和焓值增加，導(dǎo)致膨脹機(jī)進(jìn)出口焓差減小，膨脹機(jī)的功率減小，導(dǎo)致壓縮機(jī)輸入功率減小，VCR系統(tǒng)制冷量減小，因?yàn)檎舭l(fā)溫度和冷凝溫度不變，所以 VCR系統(tǒng)的COPvcr保持不變。就COPs和QMR而言，隨著凝結(jié)溫度的升高，R141b的性能是四種工質(zhì)中最優(yōu)的。

圖4 凝結(jié)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig. 4 Effects of the condensation temperature on the system performance

3.3 冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖5表明了發(fā)生溫度為85℃、凝結(jié)溫度為40℃、蒸發(fā)溫度為 -5℃時(shí)，冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響。四種工質(zhì)對(duì)應(yīng)的COPs隨著冷凝溫度的升高而降低，但減小的趨勢(shì)逐漸變緩。QMR隨著冷凝溫度的升高而升高，這四種工質(zhì)的QMR相差越來(lái)越大。對(duì)于R141b，若將COPs和QMR的變化趨勢(shì)擬合為線性變化，則冷凝溫度每升高1℃，COPs和QMR分別降低0.76%和升高0.04%，可以看出冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)性能影響要大于凝結(jié)溫度對(duì)系統(tǒng)的影響。隨著冷凝溫度的升高，就COPs和QMR而言，R245fa、R141b比較接近，綜合比較后確定R141b是最優(yōu)工質(zhì)。

圖5 冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig. 5 Effects of the condensing temperature on the system performance

3.4 蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖6表明了蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響。隨著蒸發(fā)溫度的增大，四種工質(zhì)的COPs變化趨勢(shì)一致，均隨著蒸發(fā)溫度的升高而增大，蒸發(fā)溫度越高，COPs增大越快。QMR的變化卻恰恰相反，隨著蒸發(fā)溫度的提高，四種工質(zhì)的QMR相差越來(lái)越小。當(dāng)蒸發(fā)溫度為 -15℃時(shí)，工質(zhì)R245fa的COPs、QMR分別為0.229、0.02749，R141b的COPs、QMR分別為0.2528、0.02123，可見(jiàn)，在相同工況下采用工質(zhì)R141b時(shí)系統(tǒng)性能最優(yōu)。

圖6 蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig. 6 Effects of the evaporation temperature on the system performance

3.5 膨脹機(jī)等熵膨脹效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖7表明了膨脹機(jī)等熵膨脹效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響。隨著等熵膨脹效率的增大，四種工質(zhì)的COPs變化趨勢(shì)呈線性增長(zhǎng)，且斜率相近。不同工質(zhì)的COPs和QMR變化相差較大，工質(zhì)R141b的COPs最大，QMR最小。當(dāng)?shù)褥嘏蛎浶蕿?.90時(shí)，RC318、R236fa、R245fa、R141b的COPs分別為0.2528、0.2876、0.3243、0.3531，分別比等熵膨脹效率為0.60時(shí)提高55.38%、52.61%、57.41%、51.22%。可見(jiàn)，等熵膨脹效率對(duì)系統(tǒng)系能影響非常大。影響膨脹機(jī)等熵膨脹效率效率的原因主要是膨脹機(jī)的不可逆損失，盡量減少不可逆損損失，能夠提高等熵膨脹效率、顯著提高系統(tǒng)性能COPs。

圖7 膨脹機(jī)等熵膨脹效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響Fig. 7 Effects of the expander isentropic expansion efficiency on the system performance

3.6 壓縮機(jī)等熵壓縮效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖8表明了壓縮機(jī)等熵壓縮效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響。從圖8中可以看出：就整體而言，隨著等熵壓縮效率的升高，四種工質(zhì)的COPs呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，QMR逐漸減小，綜合比較COPs和QMR，R141b是該系統(tǒng)最合適的工質(zhì)。與之前分析相同，壓縮機(jī)等熵壓縮效率對(duì)系統(tǒng)性能影響很大，盡可能提高等熵壓縮效率，可顯著提高系統(tǒng)性能。

圖8 壓縮機(jī)等熵壓縮效率對(duì)系統(tǒng)效率的影響Fig. 8 Effects of the compressor isentropic compression efficiency on the system performance

4 結(jié) 論

本文建立了太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的熱力學(xué)模型，分析比較了四種工質(zhì)R236fa、R245fa、RC318和R141b對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)性能，并以系統(tǒng)性能最佳為目標(biāo)對(duì)工質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)選，得出如下結(jié)論：

（1）將ORC系統(tǒng)和帶經(jīng)濟(jì)器的VCR系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)，通過(guò)同軸器連接，可以構(gòu)成一個(gè)利用太陽(yáng)能等低品位熱源的制冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)在較低環(huán)境溫度下仍具有高效的運(yùn)行效率，對(duì)于太陽(yáng)能資源豐富北方地區(qū)具有顯著優(yōu)勢(shì)。

（2）研究了發(fā)生溫度、凝結(jié)溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、膨脹機(jī)等熵膨脹效率、壓縮機(jī)等熵壓縮效率對(duì)系統(tǒng)性能的影響，系統(tǒng)COPs隨著發(fā)生溫度、蒸發(fā)溫度、膨脹機(jī)等熵膨脹效率和壓縮機(jī)等熵壓縮效率的升高而增大，隨著凝結(jié)溫度、冷凝溫度的升高而減小。盡可能減少不可逆損失，提高等熵效率，可顯著提高系統(tǒng)性能，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮余熱、冷量的需求量及系統(tǒng)投資，做到優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（3）比較四種工質(zhì)在各個(gè)單因素變量影響下的COPs和QMR，R141b是最適合太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的有機(jī)朗肯-噴氣增焓（帶二次吸氣的增效）蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的工質(zhì)；綜合比較四種工質(zhì)，無(wú)論是從ORC系統(tǒng)、VCR系統(tǒng)還是從整體而言，R141b都是最優(yōu)工質(zhì)。

符號(hào)表

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Study on the Organic Rankine-EVI (with efficiency by secondary suction) Vapor Compression Refrigeration Cycle System Powered by Solar Energy

SHAO Zhen-hua1, YU Wen-yuan2, CHEN Xiao-jiao2, Dong Ru-xi3
(1.Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China; 2. University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China; 3. Suzhou Samsung electronics (home appliance) Co., LTD, Jiang Su 215004, China)

To utilize solar energy efficiently, a thermodynamic model of Rankine-EVI (with efficiency by secondary suction) Vapor Compression refrigeration system was established. Under the proposed working conditions, working fluid R236fa, R245fa, RC318 and R141b were selected and compared by investigating the effects of generating temperature, condensation temperature, condensing temperature, evaporation temperature, expander isentropic expansion efficiency and compressor isentropic compression efficiency on the system performance to identify suitable working fluid which may yield high system efficiencies. The calculated results showed that R141b was the most appropriate working fluid for the system. Condensation temperature and condensing temperature had important influences on system performance. TheCOPsreached 0.2528 when the generating temperature was 85oC, the condensation temperature was 40oC, the condensing temperature was 40oC and the evaporation temperature was -15oC. The application of EVI technology has a great advantage in north areas with rich solar energy and low ambient temperature.

solar energy; Rankine-EVI; Vapor Compression; refrigeration

TK5

A

10.3969/j.issn.2095-560X.2014.05.008

2095-560X（2014）05-0373-07

邵振華（1988-），男，碩士研究生，主要從事新能源技術(shù)的研究。

于文遠(yuǎn)（1988-），男，碩士研究生，主要從事制冷裝置測(cè)試技術(shù)與自動(dòng)化研究。

陳小嬌（1991-），女，碩士研究生，主要從事超疏水表面抑霜研究。

董如璽（1990-），男，學(xué)士，工程師，主要從事制冷裝置測(cè)試技術(shù)研究。

2014-07-02

2014-08-28

? 通信作者：董如璽，E-mail：rx.dong@samsung.com