在高低溫循環(huán)試驗(yàn)箱中，制冷系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境模擬的核心組件，其性能直接決定了設(shè)備的溫控精度和試驗(yàn)效果。目前，高低溫循環(huán)試驗(yàn)箱的制冷系統(tǒng)主要有壓縮式制冷系統(tǒng)、吸收式制冷系統(tǒng)、半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)以及復(fù)疊式制冷系統(tǒng)等類型，不同系統(tǒng)各有特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。 壓縮式制冷系統(tǒng)是常見的類型，它基于逆卡諾循環(huán)原理工作。系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器組成。壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)冷凝器散熱后變?yōu)楦邏阂后w，再通過(guò)節(jié)流裝置降壓降溫，最后在蒸發(fā)器中吸收熱量蒸發(fā)成氣體，實(shí)現(xiàn)制冷。該系統(tǒng)制冷效率高、降溫速度快，能滿足大多數(shù)常規(guī)高低溫試驗(yàn)需求，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)中。不過(guò)，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)維護(hù)要求較高，且壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定噪音。
吸收式制冷系統(tǒng)則利用吸收劑對(duì)制冷劑的吸收和解吸過(guò)程實(shí)現(xiàn)制冷。以溴化鋰吸收式制冷為例，溴化鋰溶液作為吸收劑吸收水蒸氣，形成濃溶液，再通過(guò)加熱使其釋放水蒸氣，水蒸氣在冷凝器中冷凝，經(jīng)節(jié)流后在蒸發(fā)器中蒸發(fā)制冷。這種系統(tǒng)無(wú)需機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)行安靜，且可利用余熱驅(qū)動(dòng)。但吸收式制冷系統(tǒng)制冷效率相對(duì)較低，設(shè)備體積較大，對(duì)工作環(huán)境要求也較為嚴(yán)格，一般適用于有余熱資源可供利用的場(chǎng)合。
半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)基于帕爾貼效應(yīng)，當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，電偶的兩端會(huì)產(chǎn)生溫差。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)制冷劑污染、控溫精度高，可實(shí)現(xiàn)快速制冷和加熱，且制冷量調(diào)節(jié)方便。然而，半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)制冷量較小，效率會(huì)隨溫度降低而下降，目前主要應(yīng)用于小型試驗(yàn)箱或?qū)χ评淞啃枨蟛淮蟮木茉囼?yàn)場(chǎng)景。
復(fù)疊式制冷系統(tǒng)結(jié)合了高溫和低溫制冷循環(huán)，通過(guò)中間換熱器將兩者聯(lián)系起來(lái)，可實(shí)現(xiàn)更低的溫度。高溫循環(huán)使用中溫制冷劑，低溫循環(huán)使用低溫制冷劑，高溫循環(huán)的蒸發(fā)器為低溫循環(huán)的冷凝器提供冷卻。這種系統(tǒng)能夠滿足超低溫試驗(yàn)需求，常用于航空航天等對(duì)低溫要求苛刻的領(lǐng)域，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
