復(fù)疊制冷系統(tǒng)是采用兩種以上制冷劑，在兩個以上的系統(tǒng)內(nèi)用換熱器（冷凝蒸發(fā)器）將其組合在一起的低溫制冷系統(tǒng)。對于二元復(fù)疊制冷系統(tǒng)冷水機，由兩個單獨的制冷系統(tǒng)組成，一個是高溫系統(tǒng)，一個是低溫系統(tǒng)。低溫系統(tǒng)是用來冷卻環(huán)境實驗室，而高溫系統(tǒng)是用來冷卻低溫系統(tǒng)排出氣體使之在較低溫度下凝結(jié)。這樣同樣達到減小壓縮比提高輸氣系數(shù)的目的。

    這種復(fù)疊低溫制冷系統(tǒng)工業(yè)冷水機的優(yōu)點是采用適合于高溫系統(tǒng)的中壓制冷劑與適合低溫系統(tǒng)的高壓制冷劑。由于低溫時高壓制冷劑氣體的比容較中壓制冷劑的比容小得多，因此，在低溫時同一型號的壓縮機作復(fù)疊制冷較雙級壓縮制冷的制冷量大數(shù)倍，選用復(fù)疊制冷系統(tǒng)冷水機可節(jié)約大量投資及建筑面積。而且高壓制冷劑在低溫時吸入壓力大于或接近于一個大氣壓下工作，不會像雙級低溫系統(tǒng)那樣經(jīng)常往系統(tǒng)滲入空氣。

除去用戶要求溫度變化多，環(huán)境溫度高于-55℃以上外都可以采用復(fù)疊制冷系統(tǒng)工業(yè)冷水機組。目前采用復(fù)疊制冷系統(tǒng)做低溫實驗設(shè)備的冷源也越來越多。

復(fù)疊式制冷循環(huán)有下述優(yōu)點：

    (1)低溫部分壓縮機的氣缸容積比雙級壓縮低溫部分壓縮機氣缸容積小得多。這對減少整機的重量、尺寸有利。例如蒸發(fā)溫度為- 60C時，Rl2和R13組成的覆疊式制冷機與R12的雙級壓縮制冷機比較，總的氣缸容積可減少65%，而且可減少能耗10%以上。

    (2)系統(tǒng)內(nèi)保持正壓力，空氣不易漏入系統(tǒng)，使運行穩(wěn)定而安全。

    (3)復(fù)疊式制冷機不僅可以用不同的制冷荊組合，而且可用不同的制冷方式加以組合。例如，低溫部分用離心式制冷機，高溫部分用吸收式制冷機。如果有鹽水冷源時，高溫部分不再設(shè)制冷機，而用低溫鹽水來冷卻低溫部分的冷凝器，使系統(tǒng)簡化。