從制冷系統(tǒng)原理來看，主流設(shè)備采用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)，該循環(huán)由壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器四大核心部件構(gòu)成。壓縮機(jī)作為 “動力心臟"，將低溫低壓的制冷劑蒸汽壓縮為高溫高壓氣體；隨后高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝器，通過風(fēng)冷或水冷方式釋放熱量，冷凝為中溫高壓液體；中溫高壓液體經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流降壓，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖夯旌衔?；最終氣液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器，吸收試驗(yàn)箱內(nèi)空氣的熱量，汽化變?yōu)榈蜏氐蛪赫羝?，同時(shí)使箱內(nèi)溫度降低，完成一次制冷循環(huán)。整個過程中，制冷劑通過相變實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，持續(xù)為試驗(yàn)箱提供穩(wěn)定的冷量輸出，滿足 - 70℃至常溫的降溫需求。

在節(jié)能技術(shù)方面，可從三方面開展優(yōu)化。其一，采用變頻壓縮機(jī)替代傳統(tǒng)定頻壓縮機(jī)。定頻壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)始終以額定轉(zhuǎn)速工作，降溫過程中頻繁啟停，能耗較高；而變頻壓縮機(jī)可根據(jù)箱內(nèi)溫度與設(shè)定值的差值，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，在溫度接近設(shè)定值時(shí)降低轉(zhuǎn)速，減少能量損耗，經(jīng)實(shí)測可使制冷系統(tǒng)能耗降低 20%-30%。其二，優(yōu)化冷凝器散熱方式。傳統(tǒng)風(fēng)冷冷凝器易受環(huán)境溫度影響，散熱效率不穩(wěn)定，可升級為蒸發(fā)式冷凝器，利用水的蒸發(fā)潛熱強(qiáng)化散熱，散熱效率提升 40% 以上，同時(shí)減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率；對于水冷冷凝器，可搭配智能節(jié)水裝置，根據(jù)冷凝溫度調(diào)節(jié)冷卻水流量，避免水資源浪費(fèi)。其三，引入智能控溫算法。結(jié)合試驗(yàn)箱的負(fù)載變化，采用模糊 PID 控制算法，動態(tài)調(diào)整制冷系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。例如，在降溫初期加大制冷量快速逼近目標(biāo)溫度，在溫度穩(wěn)定階段減小制冷量波動，避免過度制冷造成的能量損耗，使溫度波動度控制在 ±0.3℃以內(nèi)，同時(shí)降低能耗。