恒溫恒濕試驗箱制冷機組的核心原理

核心原理：壓縮式制冷循環

這個循環主要由四個關鍵過程組成，通過制冷劑（冷媒）在密閉系統中的狀態變化來實現熱量從試驗箱內部向外部環境的轉移：

1.蒸發(吸熱):

低溫低壓的液態制冷劑通過膨脹閥（或毛細管）節流降壓后，進入位于試驗箱內部的蒸發器。

在蒸發器盤管內，低壓液態制冷劑吸收試驗箱內空氣（或直接接觸樣品）的熱量，沸騰蒸發，變成低溫低壓的氣態制冷劑。這個過程是吸熱過程，從而降低了試驗箱內部的溫度。蒸發器通常配有風機，強制使試驗箱內的空氣循環流過蒸發器盤管，加速熱交換。

2.壓縮(增壓):

低溫低壓的氣態制冷劑被壓縮機吸入。

壓縮機對氣態制冷劑做功，將其壓縮成高溫高壓的氣態制冷劑。這個過程是耗能的主要階段（電能轉化為制冷劑的熱能和壓力能）。

3.冷凝(放熱):

高溫高壓的氣態制冷劑從壓縮機排出，進入位于試驗箱外部的冷凝器。

在冷凝器（通常帶有風機或水冷系統）中，高溫高壓的氣態制冷劑向外部環境空氣（或冷卻水）釋放熱量，冷卻并凝結成中溫高壓的液態制冷劑。這個過程是放熱過程，熱量被排放到試驗箱外部環境中。

4.節流(降壓):

中溫高壓的液態制冷劑離開冷凝器后，流經膨脹閥（或毛細管）。

膨脹閥是一個節流裝置，其作用是限制制冷劑的流量并使其壓力急劇降低。制冷劑在通過膨脹閥后，變成低溫低壓的液態（混有少量氣體）制冷劑，為重新進入蒸發器吸熱做好準備。

關鍵部件及其作用

1.壓縮機：制冷循環的“心臟”，提供動力，壓縮并驅動制冷劑循環。

2.冷凝器：將制冷劑攜帶的內部熱量釋放到外部環境（散熱）。

3.膨脹閥/毛細管：節流降壓裝置，控制制冷劑流量和壓力，為蒸發創造低溫低壓條件。

4.蒸發器：安裝在試驗箱內部或風道內，制冷劑在此蒸發吸熱，直接冷卻箱內空氣。

5.制冷劑：在系統中循環的工作介質，通過自身相變（液態-氣態）傳遞熱量。常用制冷劑有R404A, R407C, R410A, R23,等，根據所需達到的*低溫度選擇。

6.控制系統：大腦，接收溫度信號，控制壓縮機、冷凝風扇、膨脹閥等的啟停和調節，確保精確控溫。

7.循環風機：強制空氣在試驗箱工作室和蒸發器之間循環，保證溫度均勻性。

總結

制冷機組在試驗箱內的工作原理本質是一個基于逆卡諾循環的熱量搬運過程。它利用制冷劑在蒸發器內蒸發吸熱的特性，將試驗箱內部的熱量“抽取”出來，然后通過壓縮機做功，將這些熱量提升溫度后在冷凝器處排放到外部環境中，從而實現試驗箱內部的降溫。整個過程的啟動、運行和精確控制由溫度傳感器和控制系統共同完成，確保試驗能夠在設定的低溫條件下穩定進行