恒温恒湿试验室中有各种热交换设备，如冷凝器、蒸发器、过冷器、气液热交换器等,工质流经热交换器时，无轴功输人输出，工质宏观动能和位能的变化与传递的热量相比很小,可忽略不计。
在蒸发器中，液态制冷剂在其中吸收周围物体或介质的热量沸腾汽化，，且吸收的热量等于工质焓值的增加量。在冷凝器中，气态制冷剂在其中向周围介质放出热量冷凝液化,且放出的热量等于工质焓值的减少量。
降温是恒温恒湿试验室重要环节，是判定一台恒温恒湿机性能好坏重要参数，它包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四大组成。压缩机是制冷系统心脏，它吸入低温低压气体，变成高温高压气体，通过冷凝成液体放出热量，通过风机带走热量，所以设备下面是热风原因，然后通过节流到为低压液体，其次通过蒸发器成为低温低压气体后回到压缩机;制冷剂在蒸发器中吸收热量完成气化过程重而吸收热量，达到制冷目的，完成降温过程。
为了保证试验箱对降温速率和低温度的要求， 恒温恒湿试验箱的制冷系统采用进口压缩机所组成的复叠式制冷系统，该制冷系统具有匹配合理、可靠性高、使用维护方便等优点。
制冷工作原理：制冷循环均采用逆卡若循环，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。
制冷系统的设计应用能量调节技术，一种行之有效的处理方式既能保证在制冷机组正常运行的情况下又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统的运行费用下降到较为经济的状态。
