北京
高温热泵在许多工业流程脱碳中首选，但应用速度仍然缓慢。采用的主要障碍包括效率低下，导致高运营成本，以及需要定制设计，增加投资成本。在这项工作中，利用制冷剂混合物克服这些障碍，实现高温热泵的采用。已知如果混合气的非等温相变与热源和热汇温度变化相匹配，可以提高热泵效率。此外，我们通过利用混合气组成作为额外自由度，提升标准化标准化，针对特定制冷剂对定制标准热泵以适应不同应用。通过对81种热源和汇温变化组合的703对制冷剂进行模型波段筛选，我们确定当热源和汇温变化达到40 K时，制冷剂混合物的最大COP优势为26%。识别出多种混合比，在所有81种热源和汇温度变化中均实现近乎最佳的效率。最佳全能混合气——二乙醚/环丙烷，平均能保持单个最优混合比的97%效率。这些发现支持开发更高效、成本更低的高温热泵，这是热能转型中的关键一步。
本文通过系统性筛选703种二元制冷剂混合物，结合高温热泵流程模型与压缩机效率模型，分析其在81种工业热源、热阱温度变化组合下的性能，验证制冷剂混合物在提升高温热泵效率与推动标准化方面的潜力。
结论
能效提升结论：制冷剂混合物通过滑移温度与热源温度变化的匹配，可显著提升高温热泵能效，在热源、热阱温度变化均为40K时能效较纯制冷剂提升26%；只要热源温度变化大于5K，即使热源与热阱温度变化失衡，混合物仍能保持能效优势。 编译 陈讲运
标准化价值结论：以二乙醚/环丙烷为代表的全能型混合物，可通过调整组分在81种工况下保持平均97%的最优能效，为高温热泵标准化提供了可行路径，有望降低设备投资与设计成本，加速其工业推广。
研究局限与展望：本研究采用简化设备模型，后续需结合详细设备 sizing开展技术经济分析；部分含环丙烷的混合物热稳定性待验证，同时可进一步探索针对特定工业工况子集的全能型混合物，以提升针对性性能。
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