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摘要：针对余热的有效利用，建立了有机朗肯循环一复叠式制冷系统的热力学模型，其中：有机朗肯循环系统分别采用R123、R1234ze、R245fa、R600a、RC318、R141b等六种工质;复叠式制冷系统分别采用R22/R23、R404/R23、R290/R744、R717/R744等四种工质对。选择系统（火用）效率作为性能评价指标，運用热力学第二定律研究系统运行参数对系统（火用）效率的影响，分析了系统各部件的（火用）损失，并指出了能量利用的薄弱环节，提出了有效提高系统性能的建议，为系统的优化提供参考。结果表明，对系统（火用）效率而言，R141b和R717/R744是最佳工质。系统主要部件按（火用）损失大小依次为凝汽器、膨胀机、高温级冷凝器、发生器、高温级压缩机、低温级蒸发器、蒸发冷凝器。尽可能提高压缩机的等熵效率，优化设计换热器的结构，减小传热温差，才能减少不可逆损失，提高换热器的（火用）效率。
关键词：余热;有机朗肯循环;复叠式制冷循环;（火+用）损失;效率
中图分类号：TB61文献标志码：A
20世纪70年代第一次能源危机出现后，各国开始研究低温余热回收技术，利用余热驱动有机朗肯循环产生的机械功来驱动制冷系统的研究日益受到关注。其中有机朗肯循环（organicRankine cycle，ORC）以其独特的优势被认为是一种有效利用余热等低品位热源的技术手段。Wang等研究了以R245fa为循环工质的有机朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环（ORC-VCR）联合系统。王令宝等分析了分别以R123、R134a、R245fa、R600、R600a和R290等六种有机工质作为循环工质的ORC-VCR联合系统的性能。文献[9]建立了以船舶烟气余热为热源的有机朗肯循环一蒸汽压缩制冷系统数学模型，并对其关键参数进行了研究。胡冰等以地热为热源分析了分别以R290、R601、R601a、R600、R1270和R600a为循环工质的有机朗肯循环一蒸汽压缩制冷系统性能。邵振华等研究了中温地热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统性能，最终选择R141b/R744作为最佳工质。在环境保护日益严峻的今天，自然工质R717、R744受到了人们的重视。
本文研究余热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统，建立热力学模型，采用EES软件编程，以系统（火用）效率最高为目标，确定最佳工质。研究系统关键参数对（火用）效率的影响，并分析系统各部件的（火用）损失，确定系统能量利用薄弱环节，从而优化系统。
1热力循环
图1为余热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统原理图。该系统中联轴器左边为有机朗肯循环（ORC）系统，主要由发生器、膨胀机、凝汽器、工质泵组成。该系统利用余热加热低沸点有机工质，使其受热蒸发驱动膨胀机做功，从膨胀机出来的低温低压有机工质进入凝汽器中凝结为液态工质，经过工质泵加压进入发生器中，如此往复，完成有机朗肯循环。
图1中联轴器右边为复叠式制冷循环系统（CRS），包括高低温级压缩机、高低温级节流阀、高温级冷凝器、低温级蒸发器、蒸发冷凝器。蒸发冷凝器作为高温级的蒸发器和低温级冷凝器连接起ORC和CRS两个系统。高温级压缩机通过联轴器与膨胀机同轴连接来驱动。考虑到运行工况的多变性并为了减少机械能转换为电能的环节，采用径向轴流式透平膨胀机。低温级压缩机直接由电动机驱动。
2系统计算
2.1有机工质选择
目前有机朗肯循环工质主要有CFCs（如R113、R114）、HCFCs（如R22、R123）、HFCs（如R134a、R245fa）等含氟类冷剂。然而，这些有机工质最终面临淘汰，因此烷烃HCs及自然工质（如R717、R290、R600、R600a）重新得到了重视。现有的研究结果表明，不同的热源种类、热源温度条件下的最佳工质不同。不同工况下有不同的最佳工质选择，相同的工况不同的优化目标也会有不同的最佳工质选择。假定热源温度为100℃，发生器的传热温差为10℃，则ORC系统的发生温度为90℃。考虑到有机朗肯循环一复叠式制冷系统对循环工质的要求是临界温度高于系统最高温度，则所选工质的临界温度应高于90℃。根据该原则，分析工质的摩尔质量M临界压力PC、临界温度TC、臭氧消耗潜值（ODP）、全球变暖潜能值（GWP），利用Refprop 9.0软件的工质统计功能，分别选取R123、R1234ze、R245fa、R600a、RC318、R141b等六种工质作为循环工质。有机朗肯循环系统工质物性参数如表1所示。
复叠式制冷系统由两个独立的单级压缩制冷系统组成，分别为高温级和低温级。高温级使用中温制冷剂，如R22、R134a、R404A、R717等;低温级使用低温制冷剂，如R23、R744。其中R717、R744为环保制冷剂，R22、R23为传统制冷剂。复叠式制冷系统工质物性参数如表2所示。结合国、内外复叠式制冷系统的研究进展，选取R22/R23、R404A/R23、R290/R744、R717/R744等四种工质对分别作为复叠式制冷系统高、低温级制冷循环的工质。
2.3有机朗肯循环一复叠式制冷系统（火用）分析模型的建立
图2分别为典型工况下ORC系统的温熵图（T-S图）和CRS的压焓图（1gp-h图）。
图2中系统的热力循环过程可表示为：1-2、1-2s分别为工质在膨胀机中的实际膨胀、等熵膨胀过程;2-4为ORC工质定压放热过程;4-5、4-5s分别为工质在工质泵中实际压缩、等熵压缩过程;5-1为工质在发生器中定压加热过程;8-9、8-9s分别为工质在低温级压缩机中的实际压缩、等熵压缩过程;9-11为工质在蒸发冷凝器中的定压放热过程;11-12为工质在节流阀中的等焓节流过程;12-8为工质在蒸发器中的蒸发过程;14-15、14-15s分别为工质在高温级压缩机中实际压缩、等熵压缩过程;15-17为工质在冷凝器中的定压放热过程;17-18为工质在节流阀中的等焓节流过程;18-14为工质在蒸发冷凝器中的蒸发过程。 分别对ORC系统和CRS的（火用）损失及（火用）效率进行建模，并假设：①系统处于稳定流动状态;②换热设备与环境的换热和压力损失忽略不计;③制冷循环中的节流过程是等焓过程;④ORC的净功转换为高温级压缩机的输入功。根据以上假设，将各个状态点的参数进行耦合。
2.4系统参数设计
本文以余热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统为研究对象，在一定条件下分析系统设计与运行参数对系统（火用）损失及（火用）效率的影响。当研究某单一变量对系统性能影响时，其余参数取典型值。假设该系统的运行参数为：凝汽器和环境温度的传热温差△Tcom为5℃;环境温度为25℃;被冷却空间的温度与蒸发温度Te之差为15℃。复叠式制冷系统运行参数如表3所示。
3有机朗肯循环一复叠式制冷系统（火+用）分析
3.1发生温度对ORC系统（火用）效率的影响
图3为不同工质（火用）效率随发生温度的变化。由图中可以看出，R141b的（火用）效率远高于其他工质，其（火用）效率先增大后减小，且存在最佳的发生温度。这是因为随着发生温度的升高，膨胀机的焓降增大，但质量流量减小。当由焓降增大导致的膨胀机输出的机械功增量大于由质量流量减小导致的膨胀机输出的机械功减量时，（火用）效率增大。反之，当由焓降增大导致的膨胀机输出的机械功增量小于由质量流量减小导致的膨胀机输出的机械功减量时，（火用）效率减小。通过计算发现，R141b发生温度为85℃时，（火用）效率最高，则85℃为该工质最佳发生温度。
3.2凝结温度对ORC系统（火用）效率的影响
图4为凝结温度对ORC系统（火用）效率的影响。由图中可以看出，（火用）效率随着凝结温度的增大而减小。这是因为随着凝结温度的升高，膨胀机的焓降减小，导致膨胀机的输出功减小。凝结温度越低，系统（火用）效率越高，因此应尽可能降低凝结温度。
3.3低温级冷凝温度对CRS（火用）效率的影响
图5为低温级冷凝温度T10对CRS（火用）效率的影响。由图中可以看出，η/ex。crs随着T10的增大先增大后减小。其中，在四种工质对中R717/R744工质对的（火用）效率最高，R404A/R23工质对的（火用）效率最低。因此，低温级冷凝温度T10的选取对系统性能有较大影响。
综上可知，从系统（火用）分析角度来看，R141b为ORC系统最佳工质，R717/R744为CRS最佳工质对。
3.4CRS关键参数对CRS部件（火用）损失的影响-
图6（a）为低温级冷凝温度T10=12.86℃，其余参数取典型值时，系统各部件（火用）损失随蒸发温度Te的变化趋势。由图中可以看出，高温级冷凝器（火用）损失所占比例最高，系统部件（火用）损失均随着蒸发温度的升高而减小，其中高温级冷凝器、蒸发冷凝器、低温级压缩机、低温级节流阀（火用）损失减小较明显，而高温级压缩机、高温级节流阀、低温级蒸发器（火用）损失减小趋势较缓慢。蒸发温度在-60～-45℃时，蒸发冷凝器（火用）损失均高于低温级节流阀、高温级压缩机（火用）损失。当蒸发温度高于45℃时，蒸发冷凝器（火用）损失均低于低温级节流阀、高温级压缩机（火用）损失。当蒸发温度在54℃时，高温级节流阀和低温级节流阀的（火用）损失也呈现相似的规律。
图6（b）为低温级冷凝温度T10=12.86℃，其余参数取典型值时，系统各部件（火+用）损失随冷凝温度TK的变化趋势。由于低温级冷凝温度T10。和低温级蒸发温度Te保持不变，因此低温级制冷系统部件（火用）损失保持不变。而高温级制冷系统部件（火用）损失均随着冷凝温度的升高而升高，其中高温级冷凝器（火用）损失升高趋势最明显，而高温级压缩机、高温级节流阀（火用）损失升高趋势较缓慢。结合图6可以看出，为了减小系统的不可逆程度，应尽可能地减小TK、增大Te。
图6反映出当Tk和Te变化时，系统（火用）损失呈现不同的变化趋势。正是这种不同趋势才造成CRS总（火用）损失和（火用）效率不同的变化趋势。
图7为低温级冷凝温度为12.86℃，其余参数取典型值时，高温级冷凝温度和低温级蒸发温度对CRS（火用）损失和（火用）效率的影响。从图中可以看出，当Te一定时，系统（火用）损失随着高温级冷凝温度的升高而升高，而（火用）效率变化趋势刚好相反。可见，Tk、Te对系统（火用）损失和（火用）效率有较大影响。
图8为AT=5～8℃，其余参数取典型值时，蒸发冷凝温差对CRS（火用）损失和（火用）效率的影响。从图中可以看出，系统（火用）损失随着蒸发冷凝温差的升高而升高，而（火用）效率则随着蒸发冷凝温差的升高而降低，两者变化趋势均呈线性。可见，蒸发冷凝温差对系统（火用）损失和（火用）效率均有较大影响。
3.5提高（火用）效率的措施
图9为典型工况下ORC-CRS系统各部件（火用）损失分布。可以看出，（火用）损失大小依次为凝汽器、膨胀机、高温级冷凝器、发生器、高温级压缩机、低温级蒸发器、蒸发冷凝器、低温级压缩机、高温级节流阀、低温级节流阀、工质泵。
对于ORC系统，当发生温度为85℃、凝结温度为典型值40℃时，各部件按（火用）损失从大到小排列依次为凝汽器、膨胀机、发生器和工质泵，其中工质泵的（火用）损失最小，凝汽器、膨胀机的（火用）损失占ORC系统总（火用）损失的84.61%。
对于CRS，当低温级冷凝温度T10=-12.86℃、蒸发冷凝温差AT=5℃，其余参数取典型值时，高温级冷凝器（火用）损失占CRS总（火用）损失的比例最高，为29.69%。高温级压缩机、蒸发冷凝器和低温级蒸发器（火用）损失基本接近。高温级冷凝器、高温级压缩机、蒸发冷凝器、低温级蒸发器、低温级压缩机（火用）损失占总（火用）损失的89.18%，因此，为了减小系统总（火用）损失，提高系统（火+用）效率，应设法减小这些部件的（火用）损失。
对于压缩机而言，（火用）损失主要发生在压缩过程，而压缩机的等熵效率对能效系数（COP）和（火用）效率有重要影响，因此尽可能地提高压缩机的等熵效率有助于减小压缩机（火用）损失。此外，选用合适的润滑油减少压缩机的摩擦损耗亦有助于降低（火用）损失。
对换热器而言，（火用）损失主要由换热器内部换热介质之间的传热温差、压力损失、环境间的换热和内部传热不均匀性造成。因此，优化设计换热器的结构，尽可能减小传热温差，才能减少不可逆损失，提高换热器的（火用）效率。
4结论
（1）对不同制冷剂组合的系统进行了（火用）分析，结果表明，对（火用）效率而言，R141b、R717/R744为ORC-CRS系统最佳工质。
（2）各部件按（火用）損失大小排列依次为凝汽器、膨胀机、高温级冷凝器、发生器、高温级压缩机、低温级蒸发器、蒸发冷凝器、低温级压缩机、高温级节流阀、低温级节流阀、工质泵。
（3）高温级冷凝器、高温级压缩机、蒸发冷凝器、低温级蒸发器、低温级压缩机（火用）损失占总（火用）损失的89.18%。为了减小系统的总（火用）损失，提高系统的（火+用）效率，应设法减小这些部件的（火用）损失。对于压缩机而言，尽可能地提高压缩机的等熵效率、选用合适的润滑油以减少压缩机的摩擦损耗均有助于降低（火用）损失。对换热器而言，优化设计换热器的结构，尽可能地减小传热温差，才能减少不可逆损失，提高换热器的（火用）效率。
关键词：余热;有机朗肯循环;复叠式制冷循环;（火+用）损失;效率
中图分类号：TB61文献标志码：A
20世纪70年代第一次能源危机出现后，各国开始研究低温余热回收技术，利用余热驱动有机朗肯循环产生的机械功来驱动制冷系统的研究日益受到关注。其中有机朗肯循环（organicRankine cycle，ORC）以其独特的优势被认为是一种有效利用余热等低品位热源的技术手段。Wang等研究了以R245fa为循环工质的有机朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环（ORC-VCR）联合系统。王令宝等分析了分别以R123、R134a、R245fa、R600、R600a和R290等六种有机工质作为循环工质的ORC-VCR联合系统的性能。文献[9]建立了以船舶烟气余热为热源的有机朗肯循环一蒸汽压缩制冷系统数学模型，并对其关键参数进行了研究。胡冰等以地热为热源分析了分别以R290、R601、R601a、R600、R1270和R600a为循环工质的有机朗肯循环一蒸汽压缩制冷系统性能。邵振华等研究了中温地热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统性能，最终选择R141b/R744作为最佳工质。在环境保护日益严峻的今天，自然工质R717、R744受到了人们的重视。
本文研究余热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统，建立热力学模型，采用EES软件编程，以系统（火用）效率最高为目标，确定最佳工质。研究系统关键参数对（火用）效率的影响，并分析系统各部件的（火用）损失，确定系统能量利用薄弱环节，从而优化系统。
1热力循环
图1为余热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统原理图。该系统中联轴器左边为有机朗肯循环（ORC）系统，主要由发生器、膨胀机、凝汽器、工质泵组成。该系统利用余热加热低沸点有机工质，使其受热蒸发驱动膨胀机做功，从膨胀机出来的低温低压有机工质进入凝汽器中凝结为液态工质，经过工质泵加压进入发生器中，如此往复，完成有机朗肯循环。
图1中联轴器右边为复叠式制冷循环系统（CRS），包括高低温级压缩机、高低温级节流阀、高温级冷凝器、低温级蒸发器、蒸发冷凝器。蒸发冷凝器作为高温级的蒸发器和低温级冷凝器连接起ORC和CRS两个系统。高温级压缩机通过联轴器与膨胀机同轴连接来驱动。考虑到运行工况的多变性并为了减少机械能转换为电能的环节，采用径向轴流式透平膨胀机。低温级压缩机直接由电动机驱动。
2系统计算
2.1有机工质选择
目前有机朗肯循环工质主要有CFCs（如R113、R114）、HCFCs（如R22、R123）、HFCs（如R134a、R245fa）等含氟类冷剂。然而，这些有机工质最终面临淘汰，因此烷烃HCs及自然工质（如R717、R290、R600、R600a）重新得到了重视。现有的研究结果表明，不同的热源种类、热源温度条件下的最佳工质不同。不同工况下有不同的最佳工质选择，相同的工况不同的优化目标也会有不同的最佳工质选择。假定热源温度为100℃，发生器的传热温差为10℃，则ORC系统的发生温度为90℃。考虑到有机朗肯循环一复叠式制冷系统对循环工质的要求是临界温度高于系统最高温度，则所选工质的临界温度应高于90℃。根据该原则，分析工质的摩尔质量M临界压力PC、临界温度TC、臭氧消耗潜值（ODP）、全球变暖潜能值（GWP），利用Refprop 9.0软件的工质统计功能，分别选取R123、R1234ze、R245fa、R600a、RC318、R141b等六种工质作为循环工质。有机朗肯循环系统工质物性参数如表1所示。
复叠式制冷系统由两个独立的单级压缩制冷系统组成，分别为高温级和低温级。高温级使用中温制冷剂，如R22、R134a、R404A、R717等;低温级使用低温制冷剂，如R23、R744。其中R717、R744为环保制冷剂，R22、R23为传统制冷剂。复叠式制冷系统工质物性参数如表2所示。结合国、内外复叠式制冷系统的研究进展，选取R22/R23、R404A/R23、R290/R744、R717/R744等四种工质对分别作为复叠式制冷系统高、低温级制冷循环的工质。
2.3有机朗肯循环一复叠式制冷系统（火用）分析模型的建立
图2分别为典型工况下ORC系统的温熵图（T-S图）和CRS的压焓图（1gp-h图）。
图2中系统的热力循环过程可表示为：1-2、1-2s分别为工质在膨胀机中的实际膨胀、等熵膨胀过程;2-4为ORC工质定压放热过程;4-5、4-5s分别为工质在工质泵中实际压缩、等熵压缩过程;5-1为工质在发生器中定压加热过程;8-9、8-9s分别为工质在低温级压缩机中的实际压缩、等熵压缩过程;9-11为工质在蒸发冷凝器中的定压放热过程;11-12为工质在节流阀中的等焓节流过程;12-8为工质在蒸发器中的蒸发过程;14-15、14-15s分别为工质在高温级压缩机中实际压缩、等熵压缩过程;15-17为工质在冷凝器中的定压放热过程;17-18为工质在节流阀中的等焓节流过程;18-14为工质在蒸发冷凝器中的蒸发过程。 分别对ORC系统和CRS的（火用）损失及（火用）效率进行建模，并假设：①系统处于稳定流动状态;②换热设备与环境的换热和压力损失忽略不计;③制冷循环中的节流过程是等焓过程;④ORC的净功转换为高温级压缩机的输入功。根据以上假设，将各个状态点的参数进行耦合。
2.4系统参数设计
本文以余热驱动的有机朗肯循环一复叠式制冷系统为研究对象，在一定条件下分析系统设计与运行参数对系统（火用）损失及（火用）效率的影响。当研究某单一变量对系统性能影响时，其余参数取典型值。假设该系统的运行参数为：凝汽器和环境温度的传热温差△Tcom为5℃;环境温度为25℃;被冷却空间的温度与蒸发温度Te之差为15℃。复叠式制冷系统运行参数如表3所示。
3有机朗肯循环一复叠式制冷系统（火+用）分析
3.1发生温度对ORC系统（火用）效率的影响
图3为不同工质（火用）效率随发生温度的变化。由图中可以看出，R141b的（火用）效率远高于其他工质，其（火用）效率先增大后减小，且存在最佳的发生温度。这是因为随着发生温度的升高，膨胀机的焓降增大，但质量流量减小。当由焓降增大导致的膨胀机输出的机械功增量大于由质量流量减小导致的膨胀机输出的机械功减量时，（火用）效率增大。反之，当由焓降增大导致的膨胀机输出的机械功增量小于由质量流量减小导致的膨胀机输出的机械功减量时，（火用）效率减小。通过计算发现，R141b发生温度为85℃时，（火用）效率最高，则85℃为该工质最佳发生温度。
3.2凝结温度对ORC系统（火用）效率的影响
图4为凝结温度对ORC系统（火用）效率的影响。由图中可以看出，（火用）效率随着凝结温度的增大而减小。这是因为随着凝结温度的升高，膨胀机的焓降减小，导致膨胀机的输出功减小。凝结温度越低，系统（火用）效率越高，因此应尽可能降低凝结温度。
3.3低温级冷凝温度对CRS（火用）效率的影响
图5为低温级冷凝温度T10对CRS（火用）效率的影响。由图中可以看出，η/ex。crs随着T10的增大先增大后减小。其中，在四种工质对中R717/R744工质对的（火用）效率最高，R404A/R23工质对的（火用）效率最低。因此，低温级冷凝温度T10的选取对系统性能有较大影响。
综上可知，从系统（火用）分析角度来看，R141b为ORC系统最佳工质，R717/R744为CRS最佳工质对。
3.4CRS关键参数对CRS部件（火用）损失的影响-
图6（a）为低温级冷凝温度T10=12.86℃，其余参数取典型值时，系统各部件（火用）损失随蒸发温度Te的变化趋势。由图中可以看出，高温级冷凝器（火用）损失所占比例最高，系统部件（火用）损失均随着蒸发温度的升高而减小，其中高温级冷凝器、蒸发冷凝器、低温级压缩机、低温级节流阀（火用）损失减小较明显，而高温级压缩机、高温级节流阀、低温级蒸发器（火用）损失减小趋势较缓慢。蒸发温度在-60～-45℃时，蒸发冷凝器（火用）损失均高于低温级节流阀、高温级压缩机（火用）损失。当蒸发温度高于45℃时，蒸发冷凝器（火用）损失均低于低温级节流阀、高温级压缩机（火用）损失。当蒸发温度在54℃时，高温级节流阀和低温级节流阀的（火用）损失也呈现相似的规律。
图6（b）为低温级冷凝温度T10=12.86℃，其余参数取典型值时，系统各部件（火+用）损失随冷凝温度TK的变化趋势。由于低温级冷凝温度T10。和低温级蒸发温度Te保持不变，因此低温级制冷系统部件（火用）损失保持不变。而高温级制冷系统部件（火用）损失均随着冷凝温度的升高而升高，其中高温级冷凝器（火用）损失升高趋势最明显，而高温级压缩机、高温级节流阀（火用）损失升高趋势较缓慢。结合图6可以看出，为了减小系统的不可逆程度，应尽可能地减小TK、增大Te。
图6反映出当Tk和Te变化时，系统（火用）损失呈现不同的变化趋势。正是这种不同趋势才造成CRS总（火用）损失和（火用）效率不同的变化趋势。
图7为低温级冷凝温度为12.86℃，其余参数取典型值时，高温级冷凝温度和低温级蒸发温度对CRS（火用）损失和（火用）效率的影响。从图中可以看出，当Te一定时，系统（火用）损失随着高温级冷凝温度的升高而升高，而（火用）效率变化趋势刚好相反。可见，Tk、Te对系统（火用）损失和（火用）效率有较大影响。
图8为AT=5～8℃，其余参数取典型值时，蒸发冷凝温差对CRS（火用）损失和（火用）效率的影响。从图中可以看出，系统（火用）损失随着蒸发冷凝温差的升高而升高，而（火用）效率则随着蒸发冷凝温差的升高而降低，两者变化趋势均呈线性。可见，蒸发冷凝温差对系统（火用）损失和（火用）效率均有较大影响。
3.5提高（火用）效率的措施
图9为典型工况下ORC-CRS系统各部件（火用）损失分布。可以看出，（火用）损失大小依次为凝汽器、膨胀机、高温级冷凝器、发生器、高温级压缩机、低温级蒸发器、蒸发冷凝器、低温级压缩机、高温级节流阀、低温级节流阀、工质泵。
对于ORC系统，当发生温度为85℃、凝结温度为典型值40℃时，各部件按（火用）损失从大到小排列依次为凝汽器、膨胀机、发生器和工质泵，其中工质泵的（火用）损失最小，凝汽器、膨胀机的（火用）损失占ORC系统总（火用）损失的84.61%。
对于CRS，当低温级冷凝温度T10=-12.86℃、蒸发冷凝温差AT=5℃，其余参数取典型值时，高温级冷凝器（火用）损失占CRS总（火用）损失的比例最高，为29.69%。高温级压缩机、蒸发冷凝器和低温级蒸发器（火用）损失基本接近。高温级冷凝器、高温级压缩机、蒸发冷凝器、低温级蒸发器、低温级压缩机（火用）损失占总（火用）损失的89.18%，因此，为了减小系统总（火用）损失，提高系统（火+用）效率，应设法减小这些部件的（火用）损失。
对于压缩机而言，（火用）损失主要发生在压缩过程，而压缩机的等熵效率对能效系数（COP）和（火用）效率有重要影响，因此尽可能地提高压缩机的等熵效率有助于减小压缩机（火用）损失。此外，选用合适的润滑油减少压缩机的摩擦损耗亦有助于降低（火用）损失。
对换热器而言，（火用）损失主要由换热器内部换热介质之间的传热温差、压力损失、环境间的换热和内部传热不均匀性造成。因此，优化设计换热器的结构，尽可能减小传热温差，才能减少不可逆损失，提高换热器的（火用）效率。
4结论
（1）对不同制冷剂组合的系统进行了（火用）分析，结果表明，对（火用）效率而言，R141b、R717/R744为ORC-CRS系统最佳工质。
（2）各部件按（火用）損失大小排列依次为凝汽器、膨胀机、高温级冷凝器、发生器、高温级压缩机、低温级蒸发器、蒸发冷凝器、低温级压缩机、高温级节流阀、低温级节流阀、工质泵。
（3）高温级冷凝器、高温级压缩机、蒸发冷凝器、低温级蒸发器、低温级压缩机（火用）损失占总（火用）损失的89.18%。为了减小系统的总（火用）损失，提高系统的（火+用）效率，应设法减小这些部件的（火用）损失。对于压缩机而言，尽可能地提高压缩机的等熵效率、选用合适的润滑油以减少压缩机的摩擦损耗均有助于降低（火用）损失。对换热器而言，优化设计换热器的结构，尽可能地减小传热温差，才能减少不可逆损失，提高换热器的（火用）效率。