步入式恒溫恒濕 / 高低溫實驗室是面向大型樣品、整機組裝、批量產品測試的規模化環境模擬裝備，其設計核心圍繞大空間溫濕度均勻性、結構an全性、運行穩定性、安裝維護便利性展開，區別于小型試驗箱，更強調模塊化拼裝、氣流組織、承重結構與多機組協同控制。以下結合宏展步入式艙體設計規范，詳細說明設計原理與標準空間布局方案。

一、步入式實驗室核心設計原理

1. 大空間溫濕度均勻性控制原理

步入式艙體容積通常在 10m³～500m³，無法依靠小型風機實現均場，因此采用大風量強制對流 + 多點 PID 同步調節 + 分區補償控制原理。

• 通過大功率離心風機形成上送風、下回風的閉環氣流，使溫濕度空氣快速充滿整個空間；

• 內部布置多組溫濕度傳感器，實時采集不同高度、區域數據，控制系統自動調節各區域加熱、制冷、加濕輸出；

• 配合可調式導流葉片，避免出現氣流死角、局部過熱 / 過冷，保證大型空間內溫度均勻度≤±2℃、濕度均勻度≤±3% RH。

2. 模塊化拼裝與結構強度設計原理

宏展步入式實驗室采用聚氨酯保溫板模塊化拼接結構，替代傳統焊接箱體：

• 庫板內部為高密度硬質聚氨酯發泡保溫層，導熱系數低、保溫效果強；

• 面板采用彩鋼板或 SUS304 不銹鋼，中間加固鋼結構龍骨，保證艙體抗壓、抗變形；

• 板塊之間采用凹凸槽咬合 + 密封膠密封，現場快速拼裝，可根據場地擴縮容積，滿足搬遷與擴容需求；

• 底部設計重載承重結構，常規承重 500kg/㎡～2000kg/㎡，可滿足整車、儲能柜、大型機柜等重載測試。

3. 密封與防凝露設計原理

大空間艙體極易因縫隙造成溫濕度泄漏，因此采用多層密封 + 防冷橋 + 負壓控制原理：

• 艙門配置雙層耐高溫硅橡膠密封條 + 壓緊式門鎖，門框設置電加熱除露帶，避免低溫結霜密封失效；

• 所有管線穿孔位置采用柔性密封接頭，杜絕冷熱空氣交換；

• 結構設計避免金屬內外直接貫通，阻斷冷橋傳遞，降低外壁凝露與能耗損失；

• 艙體維持微正壓，防止外部空氣滲入干擾內部環境。

4. 規模化制冷與制熱匹配原理

步入式設備熱負載大、空間大，采用多機組并聯 + 復疊式制冷設計：

• 低溫工況采用二元復疊制冷系統，多臺壓縮機同步工作，保證大空間快速降溫；

• 加熱采用多組翅片式加熱器分布式布置，避免單點加熱造成局部溫差；

• 系統具備熱負載自動補償功能，可根據樣品發熱功率自動調節輸出，尤其適合 AI 服務器、電池包等高發熱產品測試。

5. 氣流組織與降噪設計原理

• 風道采用側置式或頂置式獨立風道艙，與測試工作區物理分離，既保證氣流循環，又不占用有效測試空間；

• 風機采用變頻調速 + 減震基座，制冷機組外置或獨立機房布置，大幅降低測試區域噪音；

• 回風濾網可拆卸清洗，保證風道潔凈，避免粉塵污染樣品。

6. an全與特殊工況設計原理

• 防爆型步入式實驗室設置泄壓閥、防爆門、可燃氣體監測、自動排風系統，滿足電池、儲能產品測試；

• 配備獨立超溫保護器、漏水報警、風機過載、漏電保護、緊急停機等多重an全機制；

• 可預留測試線孔、電源接口、水管接口、通訊接口，滿足大型設備帶電測試需求。

二、步入式實驗室標準空間布局

步入式實驗室布局遵循測試區合理、檢修方便、氣流順暢、an全合規四大原則，整體分為外部場地布局、艙體內部布局、輔助系統布局、功能分區布局四部分。

1. 外部整體場地布局

外部布局決定安裝可行性與后期使用便利性，常規配置區域：

• 主體艙體區：放置步入式主艙，前方預留≥1.5m 操作空間，便于樣品進出、開關門、人員觀察；

• 制冷機組區：風冷機組放置在艙體后側 / 側方，與墻體間距≥1.2m，保證散熱通風；水冷機組需靠近冷卻水塔；

• 電氣控制柜區：獨立放置在干燥區域，遠離水汽與震動，便于操作與維護；

• 樣品周轉區：艙體門口預留推車、叉車通道，寬度≥2m，滿足大型樣品轉運；

• an全疏散區：防爆型實驗室需預留應急通道，門向外開啟，符合消防規范。

2. 艙體內部空間布局

內部嚴格劃分為有效測試工作區、氣流循環區、結構隱蔽區，互不干擾：

• 有效測試工作區核心使用空間，占艙體總容積 70% 以上，地面平整耐磨，配置可拆卸不銹鋼樣品架、重載地板、固定吊環；樣品擺放遵循不遮擋風道、不超過容積 1/3原則，保證氣流環繞。

• 頂置 / 側置風道區位于艙體頂部或單側內部，內置循環風機、加熱器、蒸發器、加濕裝置；風道開設均勻送風口，底部布置回風口，形成完整對流環路。

• 底部結構與排水區艙體底部設置保溫層與承重鋼梁，同時布置冷凝水排水槽與排水管路，集中排出除濕產生的積水；重載型號底部額外加固槽鋼骨架，可承受叉車直接駛入。

3. 典型功能分區布局

（1）常規恒溫恒濕步入式布局

• 單側開門 + 頂置風道 + 后側機組

• 內部無立柱，空間開闊，適合中小型機柜、光伏組件、批量電子件測試

（2）整車 / 大型 PACK 測試布局

• 雙開門 / 平移門設計，門洞寬度≥3m

• 底部重載承重 + 防滑地板

• 頂部大風量風道，左右兩側輔助送風，保證整車溫場均勻

（3）防爆型儲能 / 電池實驗室布局

• 艙體一側設置獨立泄壓墻

• 頂部強制排風管道，24 小時換氣設計

• 內部無明火元件，傳感器防爆處理

• 外部設置氣體監測控制柜與應急切斷裝置

（4）多艙體組合式布局

• 多個獨立艙體共用一套制冷機組與控制系統

• 可同時執行不同溫濕度方案，提高測試效率

• 適用于第三方檢測機構、企業批量可靠性測試

4. 管線與輔助設施布局

• 制冷管路：銅管沿艙體外側布置，外包保溫棉，避免凝露漏水；

• 給排水管路：加濕進水管、冷凝排水管獨立鋪設，接入實驗室污水管網；

• 電氣線路：強電、弱電分離布線，控制柜至艙體采用屏蔽線纜，減少干擾；

• 監控與報警：溫濕度顯示屏外置，聲光報警器安裝在顯眼位置，便于遠程監控。

三、宏展步入式布局設計亮點

1. 無立柱開闊空間：內部采用鋼結構隱形支撐，不占用測試區域，樣品擺放更靈活；

2. 風道隱蔽化設計：不侵占有效容積，同等外部尺寸下，內部可用空間更大；

3. 前置操作 + 后置維護：操作集中在正面，機組、管路維護在背面，不干擾測試；

4. 可拓展模塊化：后期可增加艙體長度、高度，適配更大尺寸樣品測試；

5. 合規化布局：滿足消防、防爆、計量、環保等規范，可直接通過實驗室認證。