我国正处于经济发展和城市建设的高速增长期,随之而来的是建筑能耗的增长。目前,我国建筑能耗约占全社会总能耗的20%。推动建筑节能和绿色建筑发展对降低全国能源资源消耗和保护生态坏境具有举足轻重的作用。通过开发、生产和推广各种提高能效的技术和措施是降低建筑能耗的有效方法,将节能技术与建筑应用相结合,在技术创新的推动下形成“节能型”的建筑应用模式。冷库建筑作为一种典型的商用低温贮藏建筑由于其温度较低,相比于其它商用建筑能耗较高。受我国生鲜业的快速发展,冷库建筑规模逐年增大,但冷库制冷系统受保鲜工艺或系统流程设计的影响,使其在使用过程会伴随着较大冷能的排放。本文以冷库建筑为研究对象,结合冷库建筑的使用特点以及冷库制冷系统保鲜工艺技术要求,将先进的有机朗肯循环发电技术与冷库建筑冷能回收应用相结合,通过系统化的研究挖掘冷库建筑的节能潜力。本文的研究内容主要包括三个方面:冷库建筑冷能回收发电性能优化数值模拟研究、冷库建筑冷能回收发电系统性能实验研究和中间冷却对空气膨胀制冷系统冷电联产性能影响的研究。首先,以高温冷库建筑(0℃)、低温冷库建筑(-18℃)和超低温冷库建筑(-56℃)“废冷”回收发电应用为例,利用数值计算的方法分析在3种低温冷能条件下,不同热源温度对冷能回收ORC系统性能参数的影响。并且使用蒸发冷凝耦合特性分析方法对冷能回收ORC系统性能进行了分析,寻求蒸发冷凝耦合变化情况下的最优参数,为进一步优化控制参数指导实验提供了更精确的理论数据。结果表明:在固定的冷凝温度和热源流体入口温度下,随着蒸发温度的提高,系统总的不可逆损失和各部件不可逆损失降低;在相同的蒸发温度下,系统总的不可逆损失的变化范围很小,而膨胀机尺寸和膨胀比与冷凝温度之间均存在着负相关性。系统净输出功率和膨胀机输出功率随蒸发温度的变化存在峰值;5种有机工质的对比研究结果表明,R245fa的综合性能最优。其次,在冷能回收ORC系统性能优化基础上,搭建了发电功率为500W的冷库建筑冷能回收发电机组,以R245fa为工质,分别研究了在0℃排风条件下,不同蒸发温度对于系统蒸发器和冷凝器换热特性、系统热效率和?效率的影响。结果表明:随着系统蒸发温度的提高,系统各部件?损、系统热效率、?效率以及膨胀机内效率呈现单调递增的趋势,和数值模拟相比,参数变化趋势基本一致。最后,为了进一步提升空气膨胀制冷冷库建筑的整体运行性能,本文提出了带有中间冷却的压缩空气膨胀冷电联产系统,并对系统的循环参数和性能进行了优化分析。结果表明:相同的压比下,环境温度的升高使得空气压缩机的耗功趋于增加,而空气压缩机的不可逆损失却降低;空气膨胀机的输出功率主要受到空气在压缩机出口与膨胀机入口的温度降Δt的影响;在相同的温降Δt下,随着环境温度的升高,净功率消耗与空气压缩制冷系统耗功的差值逐渐增大,对应的净功率消耗与空气压缩制冷系统耗功的比值在0.49和1.63之间变化;当温降Δt>36℃时,空气膨胀机的制冷性能要优于空气压缩制冷系统,且空气膨胀机出口的温度可以通过控制温降Δt来实现。