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在高低溫循環(huán)試驗箱中，制冷系統(tǒng)是實現(xiàn)低溫環(huán)境模擬的核心組件，其性能直接決定了設備的溫控精度和試驗效果。目前，高低溫循環(huán)試驗箱的制冷系統(tǒng)主要有壓縮式制冷系統(tǒng)、吸收式制冷系統(tǒng)、半導體制冷系統(tǒng)以及復疊式制冷系統(tǒng)等類型，不同系統(tǒng)各有特點，適用于不同的應用場景。
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、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器組成。壓縮機將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經冷凝器散熱后變?yōu)楦邏阂后w，再通過節(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)高低溫試驗需求，廣泛應用于工業(yè)生產和實驗室檢測中。不過，其缺點是結構復雜，對維護要求較高，且壓縮機運行時會產生一定噪音。
吸收式制冷系統(tǒng)則利用吸收劑對制冷劑的吸收和解吸過程實現(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，再通過加熱使其釋放水蒸氣，水蒸氣在冷凝器中冷凝，經節(jié)流后在蒸發(fā)器中蒸發(fā)制冷。這種系統(tǒng)無需機械運動部件，運行安靜，且可利用余熱驅動。但吸收式制冷系統(tǒng)制冷效率相對較低，設備體積較大，對工作環(huán)境要求也較為嚴格，一般適用于有余熱資源可供利用的場合。
半導體制冷系統(tǒng)基于帕爾貼效應，當直流電通過兩種不同半導體材料串聯(lián)成的電偶時，電偶的兩端會產生溫差。其優(yōu)點是結構緊湊、無制冷劑污染、控溫精度高，可實現(xiàn)快速制冷和加熱，且制冷量調節(jié)方便。然而，半導體制冷系統(tǒng)制冷量較小，效率會隨溫度降低而下降，目前主要應用于小型試驗箱或對制冷量需求不大的精密試驗場景。
復疊式制冷系統(tǒng)結合了高溫和低溫制冷循環(huán)，通過中間換熱器將兩者聯(lián)系起來，可實現(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需求，常用于航空航天等對低溫要求苛刻的領域，但系統(tǒng)結構復雜，成本較高。
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