目前市场上主流的高低温试验箱制冷循环技术

一、单级压缩制冷循环

• 工作原理：单级压缩制冷循环是最基本的制冷循环方式，由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四个主要部件组成。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物体的热量而蒸发成为低温低压的制冷剂蒸汽，然后被压缩机吸入并压缩成高温高压的蒸汽后排入冷凝器。在冷凝器中，制冷剂蒸汽向周围环境介质散热并冷凝成高压液体，再经节流阀节流降压后进入蒸发器，如此周而复始地循环实现制冷1.

• 优点：结构简单，成本较低，系统运行维护相对容易。

• 缺点：由于单级压缩比的限制，其蒸发温度不能过低，一般适用于制取 - 40℃以上的温度，难以满足一些对低温要求较高的试验需求 。当制取低温时，制冷效率会显著降低，且压缩机的负载增大，容易影响压缩机的寿命23.

• 适用范围：适用于对低温要求不十分苛刻，温度范围在 - 40℃以上的一般高低温试验场合，如一些常规电子电器产品的高温试验或不太严格的低温试验。

二、复叠式制冷循环

• 工作原理：复叠式制冷循环由两个或多个单级制冷循环系统组合而成，通常包括一个高温级循环和一个低温级循环。高温级循环使用中温制冷剂，其蒸发器作为低温级循环的冷凝器，为低温级循环提供冷却条件；低温级循环则使用低温制冷剂，在蒸发器中实现更低温度的制冷效果。两个循环通过中间换热器进行热量交换，协同工作以达到更低的制冷温度234.

• 优点：能够获得较低的制冷温度，一般可制取 - 80℃甚至更低的温度，制冷效率相对单级压缩制冷循环在低温区域有较大提高，系统运行稳定性较好。

• 缺点：系统结构较为复杂，成本较高，对制冷剂的纯度和系统的密封性要求严格，维护难度相对较大。

• 适用范围：广泛应用于需要 - 40℃以下低温环境的高低温试验箱，如航空航天、电子、科研等领域中对产品在低温环境下性能测试的需求，尤其适用于对低温要求较为严格的电子元器件、材料等的可靠性试验。

三、两级压缩系统复叠制冷循环

• 工作原理：两级压缩系统复叠制冷循环是在复叠式制冷循环的基础上，对低温级循环的压缩机采用两级压缩的方式。即制冷剂先经过低压级压缩机压缩至中间压力，然后进入中间冷却器冷却，再进入高压级压缩机进一步压缩至冷凝压力，经过冷凝器冷却后，通过节流阀降压进入蒸发器实现制冷。

• 优点：相比普通复叠式制冷循环，两级压缩系统复叠制冷循环在低温下的制冷性能更好，能够更有效地降低排气温度，提高制冷系数，减少压缩机的功耗，同时也能在一定程度上降低系统的运行成本，延长压缩机的使用寿命23.

• 缺点：系统更加复杂，对零部件的性能和匹配要求更高，制造成本和维护成本也相应增加。

• 适用范围：适用于对低温制冷量和制冷效率要求较高的高低温试验箱，常用于一些大型或高精度的试验设备中，如大型电子设备、航空发动机部件等在低温环境下的性能测试。

四、三元复叠制冷循环

• 工作原理：三元复叠制冷循环是在复叠式制冷循环的基础上进一步发展而来，由三个不同制冷剂的单级制冷循环系统组成，分别为高温级、中温级和低温级循环。通过三个循环之间的热量交换和协同工作，实现更低的制冷温度，一般可达到 - 120℃甚至更低。

• 优点：能够制取极低的温度，满足一些特殊行业和科研领域对超低温环境的试验需求，制冷系统的性能和可靠性较高。

• 缺点：系统复杂度大幅增加，成本高昂，对制冷剂的种类和质量要求严格，系统的设计、安装、调试和维护都需要专业的技术人员和设备，运行维护成本也非常高。

• 适用范围：主要应用于一些对低温要求极为苛刻的特殊领域，如超导材料研究、航天低温部件试验、电子器件的极低温性能测试等。