Umweltprüfkammern (ETC) sind integrale Testeinrichtungen für verschiedene Industriezweige wie Fahrzeugtechnik, Leistungselektronik und Materialprüfung. Die Suche nach umweltfreundlichen und energieeffizienten Alternativen zu den bisher verwendeten HFKWs (z.B. R-23) ist im Gange. Um natürliche Kältemittel wie R-744 in diesem Sektor zu etablieren und einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, wurde eine Umweltprüfkammer mit einem mehrstufigen R-744-System unter Verwendung eines instationären Simulationsansatzes untersucht. Das Testsystem ermöglicht eine schnelle Abkühlung von bis zu 15 K/min bei einer Ziellufttemperatur von bis zu -50 °C.
Das vorgeschlagene Simulationsmodell deckt die dynamischen Wechselwirkungen der Schlüsselkomponenten wie Verdichter, Verdampfer und Expansionsventile ab. Besondere Aufmerksamkeit wird der Luft in der Kammer gewidmet, wobei die maximale Abkühlrate berücksichtigt wird. Darüber hinaus wird in der Studie die Anwendung fortschrittlicher Regelungsstrategien untersucht, um die festgelegten Abkühlraten und die Effizienz der Kälteanlage zu verbessern.