数据驱动的跨临界CO2热泵多目标优化设计

作者：李恩腾; 徐英杰^*; 谢小东; 范伟

来源：化工进展, 2020, 39(05): 1657-1666.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1362

• CO2热泵
• 跨临界
• 多目标
• 空间占用
• 优化

针对跨临界CO2热泵成本过高与占用空间大等问题,提出了一种基于经济性与实用性的数据驱动跨临界CO2热泵多目标优化设计方法。本文通过对跨临界CO2热泵进行性能模拟获得大量的驱动数据,然后经由BP神经网络构建跨临界CO2热泵的热力学预测模型,并且从投资、运营、环境以及空间占用等多角度建立跨临界CO2热泵的多目标优化模型。最后以住宅用户最关心的总年度成本与水箱容积为设计优化目标,通过精英策略非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与TOPSIS决策法进行最优设计方案求解。案例研究表明,占用空间小、总年度成本低的最优设计方案的水箱体积为0.235m3、总年度成本为958.1USD/a。且通过分析设计参数对优化目标的影响,发现水箱保温层厚度的影响主要集中在一个较优区域,水箱直径与高度的影响较大,而气冷器换热温差的影响较小。

• 单位
  浙江工业大学