综合考虑设备恒温、恒湿功能要求，需保证实现制冷、加热、加湿、 除湿等4 种空气处理过 程; 系统的运行的可靠性、经济性、控制方法实现的难易程度等设备系统配置如下：
(1) 制冷系统： 制冷系统采用电子半导体制冷 ， 这种制冷方式在温差 Δt 为 5~10℃时， 其制冷能效比很高(10 左右 )， 而且基于制冷方式的特性是对电量的控制 ，易于实现制冷量的控制。 经试验验证： 采取时间比例控制方案， 制冷运行时温度精度可达 0.2℃。 设备配置： 半导体制冷器 1 块， 规格制冷量 60W 12V 工作电流 8A。
(2) 制热系统。 制冷系统基于制冷系统采用半导体制冷， 其热泵运行能效比高， 且其特性也属于电量转换器件， 易于实现控制， 为了制造工艺的标准化，制热采用半导体制冷系统的热泵运行。 为了控制的方便，与制冷系统独立配置。 经试验验证， 采取时间比例控制方案， 制热运行时温度精度可达 0.2℃。 设备配置： 半导体制冷器 1 块， 规格制冷量 60W 12V 工作电流 8A。
(3) 除湿系统用制冷除湿方法。 由于除湿所需温度较低， 如： 24℃ 45%RH 露点温度为 11.35， 23.℃ 45%RH 露点温度为 10.4。 要达到需要的除湿效果空气温度需控制到 10.4 以下， 所以除湿系统的设置， 在制冷系统的基础上再增加一套除湿制冷的配置， 运行时制冷系统和除湿制冷系统同时运行以保证除湿所需的低温。 经试验验证： 采用两套半导体装置串联运行可以处理到露点温度以下。
(4) 加湿系统。选用小型超声波器，因为箱体空间小，且由于湿参数测控的滞后性，所以加湿器的加湿能力要小些，控制方案也采用连续控制， 或设定制两侧不对称的通断控制。经试验验证， 可以将湿度控制在 5%的范围内。
(5) 控制系统。可采用 PLC 或开发单片机两种方案都是可行的， 根据设备制造要求确定。 控制系统设计 2路检测模拟量，1 路模拟量测温度， 1 路模拟量测湿球度; 4 路开关量控制温湿度处理系统。 如要求不高也可以考虑简单的温湿度控制仪表。
(6) 温度控制 。温度设定在 25±2℃ 范围内，波动控制在±0.5 ℃。整机温度控制误差在±0.5 ℃范围内，提高了实验精度 (现有的恒温恒湿箱大部分温度控制精度在±2 ℃)，利用半导体制冷器实现。
(7) 湿度控制。一是用相对湿度作为测控参数，相对湿度设定在50%，波动范围控制在±5%。小型超声波加湿器配合以半导体制冷器的除湿作用; 二是用湿球温度作为测控参数， 温度设定在25℃， 波动控制在±0.5 ℃;湿球温度设定在17.8 (参看空气状态参数表： 24.5， 55%RH 湿球温 18.21， 25.5 45%RH 湿球温度为 17.38)， 波动控制在±0.4 ℃， 既可以将箱内湿度控制在要求的50%±5%范围， 采用湿球温度控制更为方便直接。
