高低温一体机能够实现如此精准且灵活的温度控制，其背后是一套复杂而精妙的工作系统，主要由制冷系统、加热系统、协同控制系统、循环系统以及安全保护系统组成，每个部分都发挥着重要的作用 。
制冷系统：低温的秘密制造机
制冷系统是高低温一体机实现低温控制的核心，而压缩机则是这个核心的 “心脏” 。以常见的 R404A 制冷剂为例，在整个制冷循环过程中，压缩机先将低温低压的气态制冷剂吸入，然后通过强大的压力将其压缩成高温高压的气体，这个过程使得制冷剂的温度急剧升高。接着，高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，在冷凝器中，制冷剂与外界环境进行热交换，将自身携带的大量热量释放出去，从而冷却并液化，变成高压液体。
随后，高压液体经过膨胀阀，膨胀阀就像是一个精密的 “节流器”，它对高压液体进行节流降压，使其变成低温低压的液体，然后进入蒸发器。在蒸发器中，低温低压的制冷剂液体开始发挥关键作用，它迅速吸收循环介质（比如导热油）的热量，自身则从液态汽化为气态，这个吸热过程使得循环介质的温度大幅降低，从而实现了对外部设备或实验环境的降温。而且，通过精确调节压缩机的启停频率以及制冷剂的流量，高低温一体机能够精准地控制降温速率，无论是快速降温还是缓慢降温，都能满足不同实验和生产工艺的需求，轻松实现从常温到 - 80℃的低温环境控制 。
加热系统：电能到热能的高效转化
加热系统的主要任务是将电能高效地转化为热能，从而提升循环介质的温度。它采用的是电加热管，通常由不锈钢材质制成，这种材质不仅具有良好的导热性能，还能保证在高温环境下的稳定性和耐用性。当需要加热时，控制系统启动电加热管，电流通过加热管内的电阻丝，根据焦耳定律，电流通过电阻会产生热量，即 Q=I2Rt（其中 Q 表示热量，I 表示电流，R 表示电阻，t 表示时间） ，电阻丝产生的热量迅速传递给周围的循环介质，使介质温度升高。
加热功率的设计十分关键，它是根据不同的工艺需求来确定的。比如在一些对温度要求较高的实验中，可能需要 50kW 甚至更高的加热功率，以确保在短时间内将温度提升到目标值，如快速升温至 200℃。加热后的介质在循环泵的推动下，沿着管道输送至目标设备，通过热传导原理，将热量传递给目标设备，从而实现对其温度的提升 。