恒温恒湿试验箱可选择-40°C型单级制冷循环，也可采用级联制冷循环系统，但单级制冷循环依赖于小型膨胀阀开度。则压实机会减少制冷剂流量，限制流量以降低蒸腾压力（约0.7个大气压）以达到较低的蒸发温度，这样的计划是通过牺牲系统的冷却能力（冷却能力仅为规格的约0.7至0.8）来实现的，从而导致制冷功率低，压实机的负荷增加，压实机的线圈容易过热，影响压实机的寿命。
恒温恒湿试验箱制冷系统规划：当低于-20°C的低温时，选择级联制冷循环系统。
低温高湿试验箱选择两级紧凑型复叠制冷循环以获得低温的原因：
1、单级压缩蒸汽制冷循环压力比的限制
恒温恒湿试验箱单级蒸汽冷却器的zui低蒸发温度主要取决于其冷凝压力和紧固率。制冷剂的冷凝压力由制冷剂的类型和环境介质（例如空气或水）的温度决定，其通常在0.7至1.8MPa的范围内。紧固比与冷凝压力和蒸发压力有关。当冷凝压力被刺穿时，随着蒸发温度降低，蒸发压力也相应地降低，从而增加紧固比，这将导致压实机的废气温度升高。变薄，润滑条件恶化，甚至在严重碳化和气缸拉动的情况下；另一方面，紧固比的增加将导致压实机的气体传输系数的降低，冷却能力的降低，并且紧固过程的实践违反了等熵过程。距离越远，压缩机的功耗增加，冷却系数降低，经济性降低。将呈现以下一些效果。
一个对于任何制冷剂，蒸发温度越低，蒸腾压力越低。蒸发压力太低有时会导致压缩机被吸入，可能允许外部空气进入制冷系统。湾当蒸发温度太低时，一些普通制冷剂已达到冷凝温度，并且制冷剂流不能完成和再循环。蒸发压力降低，制冷剂的比容增加，制冷剂的质量流量减少，冷却能力大大降低。为了获得所需的冷却能力，必须增加抽吸容积，使得压实机的尺寸太大。
2、紧固机线圈的散热限制
恒温恒湿试验箱当单级压实机工作时，它正在-35℃，因为压实机的线圈在压实机的中心旋转，这引起问题。在-35°C时，压实机的低压是一个负值，也就是说，发生了真空，因此没有办法消散线圈顶部的热量，所以压缩机的表面非常冷，但在实践中，他的温度非常高（因为真空是zui好的绝缘介质）。
3、制冷剂的热物理性质的限制
目前，在恒温恒湿试验箱中的单级制冷循环中使用的中温制冷剂是R404A。恒温恒湿试验箱蒸发温度在一个大气压下为-46.5℃（R22 / -40.7℃），但通常采用空冷冷凝器的传热温度差。大约10°C（在强制空气冷却循环中，蒸发单元和内箱之间的温差），也就是说，箱子只能产生-36.5°C的低温，当然，在减少之后压实机的蒸发压力，R404A可以冷却。药剂的zui低蒸腾温度降至-50°C;因此，为了获得-50℃及以下的低温，必须使用中温制冷剂和低温制冷剂的制冷循环以获得-50℃至-80℃的低温。低温制冷剂一般使用R23，其在一个大气压下的蒸发温度为-81.7℃。