吸收式制冷和热泵技术是工业余热回收的重要途径,但传统的单效循环存在两个缺点:第一是单效制冷循环效率较低,对变工况的适应性差;第二是受到热力循环结构所限制,热泵循环的温度提升能力差。这两个缺点限制了传统单效吸收式系统在个工业余热中的使用,因此本文对吸收式系统进行了从工质到循环的分析,并提出了相应的新型吸收式系统,以达到对工业余热的高效利用。针对第一个缺点本文建议使用GAX(吸收发生换热)吸收式制冷循环以便更高效地回收工业余热,但常规GAX吸收式循环使用氨水溶液作为工质对,存在精馏、毒性和高压的问题,此外氨的相变潜热和传热传质性能弱于水;然而以水为制冷剂的溴化锂水溶液又具有潜在的结晶风险,无法使用GAX吸收式循环达到更高的系统效率。针对以上问题,本文提出采用无结晶风险、无毒和高温稳定的离子液体工质对解决以上问题。文章使用NRTL模型对离子液体工质对性质进行计算,并对GAX吸收式制冷循环进行性能计算。结果显示采用(1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐)[DMIM][DMP]/水工质对适用于GAX吸收式循环,且在发生温度较高的情况下能够达到1.02左右的COP,相比相同工况下单效循环0.8的COP有27.5%的提升,同时体现出比采用溴化锂水工质对的吸收式循环更加稳定的性能。针对第二个缺点,传统的吸收式热泵可以有效地利用工业余热并提升余热温度,但温升受限于热源温度并且该系统只能被热输入驱动,而热能并不如电能分布更广。传统压缩式热泵可以采用分布更广的电能进行驱动,但是它的温升能力和在高温下工作的能力较差。例如常用制冷剂R134a在高温情况下的不稳定性以及大温升造成的低效性造成压缩式热泵无法在高温工况下运作,如果采用水等适合高温工况的制冷剂则需要解决负压正压同时存在的问题。针对以上问题,本文提出采用压缩-吸收式热泵来解决以上问题。文章将压缩式热泵和吸收式热泵通过不同的耦合方式进行结合,并进行建模和仿真。压缩式循环和吸收式循环分别采用R134a和溴化锂水溶液为工质。在采用大温升型循环将30~40℃的余热提升超过100℃时,系统COP可以达到2.0以上,比压缩式热泵高出50%左右;在采用高温输出型循环回收55~70℃的余热时,系统COP可以达到2.0以上,效率略高于压缩式热泵,但温升可远大于压缩式热泵。