吸收式热储能工质供冷/供热性能综合对比

隋云任; 吴伟

doi:10.12465/issn.0253-4339.20260820002

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吸收式热储能工质供冷/供热性能综合对比

XXXX | 更新时间：2026-10-09

- 吸收式热储能工质供冷/供热性能综合对比
- Comprehensive Performance Comparison of Working Fluids for Absorption Thermal Energy Storage in Cooling and Heating
- 制冷学报 2026年页码：1-17
- 作者机构：
  
  1.香港城市大学能源及环境学院香港 999077
  2. 香港城市大学深圳研究院深圳 518057
- 作者简介：
  
  吴伟，男，教授，香港城市大学能源及环境学院，852-34424436，E-mail：weiwu53@cityu.edu.hk。研究方向：高效热泵、高密度储能、先进热管理、可再生能源利用、零能耗建筑等。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52322812;52476019)
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20260820002
  中图分类号： TB61⁺6;TK02
- 收稿：2026-08-20，
  
  修回：2026-09-07，
  
  录用：2026-09-07，
  
  网络首发：2026-10-09，
- 稿件说明：
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隋云任，吴伟. 吸收式热储能工质供冷/供热性能综合对比［J］. 制冷学报，XXXX，XX（XX）：1-17.

Sui Yunren，Wu Wei. Comprehensive Performance Comparison of Working Fluids for Absorption Thermal Energy Storage in Cooling and Heating［J］. Journal of Refrigeration，XXXX，XX（XX）：1-17.
隋云任，吴伟. 吸收式热储能工质供冷/供热性能综合对比［J］. 制冷学报，XXXX，XX（XX）：1-17. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20260820002.

Sui Yunren，Wu Wei. Comprehensive Performance Comparison of Working Fluids for Absorption Thermal Energy Storage in Cooling and Heating［J］. Journal of Refrigeration，XXXX，XX（XX）：1-17. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20260820002.

摘要

吸收式热储能技术能够有效缓解可再生能源供给与冷热需求在时间上和强度的不匹配问题，而工质筛选是影响其储能性能和适用性的关键因素。本文建立了统一的吸收式热储能工质综合评价方法，对传统无机盐、离子液体和深共熔溶剂3代工质材料进行系统对比，从供冷/供热循环性能、响应速率、可运行温域和经济性等方面评价其综合性能。结果表明：H

O-离子液体在供冷和供热模式下均具有较高的循环性能，其中供冷模式下H

O-［EMIM］［OAc］的储能密度和储能效率最高，分别达到380 kJ/kg和0.86，供热模式下H

O-［EMIM］［EtSO

］的储能密度和储能效率最高，分别达到375 kJ/kg和1.65。传统H

O-LiBr具有较好的传热性能，但可运行温域受到结晶限制；随着供热温度升高，各工质所需的最低驱动蓄能温度随之升高，系统对蓄能热源的温度要求也进一步提高。氨系工质可满足0 ℃以下的低温供冷需求，NH

-Glyceline在供热模式下的储能密度和储能效率分别达到227 kJ/kg和1.61，并具有较宽的运行温域。经济性方面，深共熔溶剂表现出明显优势，15年系统寿命下H

O-Ethaline的平准化储能成本最低，为0.091 USD/（kW∙h），较H

O-LiBr降低36.5%。研究结果可为不同应用场景下吸收式热储能工质的选取提供参考。

Abstract

Absorption thermal energy storage can effectively alleviate the temporal and intensity mismatches between renewable energy supply and heating/cooling demands. Working-fluid screening is a key factor affecting the energy storage performance and applicability. In this study， a unified comprehensiv

e evaluation method for working fluids was established to systematically compare three generations of absorbents—conventional inorganic salts， ionic liquids， and deep eutectic solvents—in terms of cooling/heating cycle performance， response rate， feasible operational temperature range， and economic performance. The results showed that H

O-ionic liquids delivered high cycle performance in both cooling and heating modes. In the cooling mode， H

O-［EMIM］［OAc］ achieved an energy storage density （ESD） of 380 kJ/kg and an energy storage efficiency （ESE） of 0.86， whereas in the heating mode， H

O-［EMIM］［EtSO

］ achieved an ESD of 375 kJ/kg and an ESE of 1.65. Conventional H

O-LiBr delivered favorable heat transfer performance， but its feasible operational temperature range was restricted by crystallization. As the heating temperature increased， the minimum charging temperature of each working fluid also increased， imposing a higher requirement on the temperature level of the charging heat source. Ammonia-based working fluids can meet subzero cooling demands. NH

-glyceline achieved an ESD of 227 kJ/kg and an ESE of 1.61 in the heating mode， and maintained a wide operational temperature range. Deep eutectic solvents showed clear advantages in terms of economic performance. At a system lifetime of 15 years， H

O-ethaline showed the lowest levelized cost of storage， i.e.， at USD 0.091/（kW∙h）， which was 36.5% lower than that for H

O-LiBr. These results provide useful guidance for selecting working fluids to be used in absorption thermal energy storage under various application scenarios.

关键词

Keywords

references

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