Kleine und mittlere Kühlhäuser spielen eine wichtige Rolle im täglichen Leben, mit großem Nutzungsumfang, und der klimafreundliche Betrieb der Kühlanlagen in diesen Kühlhäusern ist von großer Bedeutung. Mehrstufige Kühlsysteme können die Anforderungen an niedrige Temperaturen und hohe Energieeffizienz von Kühlhäusern erfüllen, wobei das eingesetzte R134a/CO₂-Mehrstufensystem gute Leistungen zeigt. Mit der weiteren Verschärfung der Kältemittelverwendungspolitik gewinnt die Suche nach Kältemitteln mit niedrigerem GWP an Bedeutung. In dieser Arbeit werden R515B, R513A, R449A, R448A und R450A als Ersatz für das herkömmliche Kältemittel R134a ausgewählt und eine umfassende Leistungsbewertung aus thermodynamischer, druckbezogener, ökologischer und wirtschaftlicher Sicht durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Verdampfungstemperatur von -50 ℃ COP und Kompressorenergieverbrauch von R515B, R513A und R450A mit R134a vergleichbar sind, die Hochdruck-Auslasstemperatur von R515B um 9,97 ℃ abnimmt und die Betriebssicherheit deutlich verbessert wird. Im Vergleich zu R134a verringert sich bei einer Kondensationstemperatur von 50 ℃ der Druckwirkungsgrad von R450A um 0,41 % und die Druckverluste steigen um 1,38 %. Die direkten CO2-Emissionen von R450A sinken um 57,86 % gegenüber R134a. Die thermodynamischen Eigenschaften von R450A liegen nahe bei R134a, und basierend auf den vier Dimensionen Energieeffizienz, Druck, Umwelt und Wirtschaftlichkeit ist die Gesamtenergienutzung optimal.

Kleine Kühlhäuser; Mehrstufige Kühlung; Kühlsystem; Kältemittelersatz