Эффективный сбор промышленного остаточного тепла имеет решающее значение для достижения промышленной цели "двойного углерода". В данной статье рассматриваются проблемы низкой использования остаточного тепла средней и низкой температуры, высокая потребность в повышении температуры и несоответствие по времени. Для сбора непрерывного остаточного тепла компрессорной станции с целью удовлетворения прерывистого промышленного высокого температурного спроса, проведено проектирование и исследование производительности сверхкритической высокотемпературной тепловой насосной системы на основе азеотропного рабочего тела и ступенчатого фазового накопления тепла. Сначала, посредством однозначной оптимизации, был отобран оптимальный азеотропный хладагент R290/cis-Butene (0.5/0.5), с коэффициентом производительности (COP) 3.31 и удельной теплотворной способностью (VHC) 5975.63 кДж/м³. Затем были получены структурные параметры аккумулятора тепла и определена оптимальная конфигурация ступенчатого фазового накопления (PCM) — объемное соотношение парафин высокой температуры и парафин низкой температуры 25∶35. Наконец, изучена рабочая характеристика системы, результаты показали, что ступенчатое конфигурирование PCM (случай 1) уменьшает неоднородность температуры PCM в процессе зарядки и разрядки и поддерживает более высокую среднюю выходную температуру во время разрядки. Система демонстрирует оптимальные характеристики с средним COP 2.88 и минимальным энергопотреблением компрессора.

сверхкритическая; высокотемпературная тепловая помпа; азеотропный рабочий агент; ступенчатое фазовое накопление тепла