Pequenas e médias câmaras frigoríficas desempenham um papel importante na vida dos cidadãos, com uso intenso, e a operação de baixas emissões de carbono das unidades de refrigeração usadas nessas câmaras é de grande importância. Sistemas de refrigeração em cascata podem atender às demandas das câmaras frigoríficas por baixas temperaturas e operação de alta eficiência energética, com bom desempenho do sistema em cascata R134a/CO₂. Com o aperto das políticas de uso de refrigerantes, a busca por refrigerantes com GWP mais baixo tornou-se fundamental. Este artigo seleciona R515B, R513A, R449A, R448A e R450A para substituir o refrigerante tradicional R134a, realizando uma avaliação abrangente de desempenho sob as dimensões termodinâmica, de pressão, ambiental e econômica. Os resultados mostram que, na temperatura de evaporação de -50 ℃, o COP e o consumo de energia do compressor de R515B, R513A e R450A são comparáveis ao do R134a, com a temperatura de descarga na etapa de alta temperatura do R515B diminuindo em 9,97 ℃ e com melhora significativa na estabilidade operacional. Em comparação com o R134a, na temperatura de condensação de 50 ℃, a eficiência de pressão do R450A diminui 0,41% e as perdas de pressão aumentam 1,38%. As emissões diretas de carbono do R450A são reduzidas em 57,86% em relação ao R134a. O desempenho termodinâmico do R450A é próximo ao do R134a e, com base nas quatro dimensões de eficiência energética, pressão, ambiental e econômica, sua taxa geral de utilização de energia é ótima.

Pequenas câmaras frigoríficas; refrigeração em cascata; sistema de refrigeração; substituição de refrigerante