In diesem Artikel wird ein Simulationsmodell für ein direktes Kontaktkältespeichersystem mit wassergekühltem, komprimiertem CO2-Hydrat erstellt. Es wurden die Abkühlkurven und die Gesamtkältemenge bei unterschiedlichen Fülldrücken (3,5, 3,6, 3,7, 3,8 MPa) untersucht. Die Studie zeigt, dass die relative Abweichung der simulierten Abkühlkurven von den experimentellen Ergebnissen jeweils 4,02 %, 4,43 %, 3,38 % und 1,89 % beträgt, und die relative Abweichung der Gesamt-Kältemenge 0,82 %, 3,41 %, 1,45 % bzw. 1,81 % beträgt – alle unter 5 %, was auf eine gute Vorhersagefähigkeit des Modells hinweist. Um die Kältespeicherleistung des experimentellen Systems zu verbessern, wurde das Modell zur Systemoptimierung verwendet. Die Ergebnisse zeigen: Wenn die Kühlerwasserdurchflussmenge von 65 ml/s auf 100 ml/s erhöht wird, verkürzt sich die Vorabkühlzeit von 22,5 min auf 20,8 min, der System-COP steigt zunächst und sinkt dann wieder. Der maximale COP wird bei einer Kühlerwasserdurchflussmenge von 95 ml/s erreicht; wenn die Kühlerwassertemperatur von 22 ℃ auf 30 ℃ steigt, erhöht sich die Vorabkühlzeit von 16,1 min auf 21,9 min und der COP sinkt von 1,77 auf 1,53; wenn der Fülldruck von 3,5 MPa auf 5,0 MPa erhöht wird, steigt der Ablassdruck von 5,4 MPa auf 12,1 MPa. Bei einem Fülldruck von 5,0 MPa beträgt der Ablassdruck 12,1 MPa, was den Warnwert des Kompressors überschreitet, daher ist ein Fülldruck unter 5,0 MPa sicherer.

CO2-Hydrat; Kompressionskühlkreislauf; Kältespeichersystem; Simulation; Optimierung