两级蓄冷跨临界压缩CO2混合工质储能系统特性分析

为了解决高压CO₂在高环境温度下难以冷凝的问题，提出两级蓄冷跨临界压缩CO₂混合工质储能系统。采用CO₂与低沸点有机工质混合的方法提高工质的冷凝温度，同时，利用两级甲醇蓄冷实现系统内部冷能循环利用。从环境性、临界温度、温度滑移、可混合性等方面确定合适的CO₂混合工质及其组分质量分数范围。建立储能系统的热力学分析模型，探究节流压力、高压储液罐压力、有机工质质量分数等关键参数对系统性能的影响规律，并研究系统内部能量流动规律，得到主要部件的(火用)损失。研究结果表明：随着有机工质质量分数的增加，蓄冷介质温度增加，系统安全性提高；与纯CO₂工质相比，系统的充放电效率和能量密度略有降低；CO₂/R32混合工质的充放电效率最高为62.29%,CO₂/pentane混合工质的能量密度最高为21.37 kW·h/m³。