復疊制冷系統(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。

　　復疊低溫制冷系統(tǒng)工業(yè)冷水機優(yōu)點　　

      這種復疊低溫制冷系統(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疊制冷較雙級壓縮制冷的制冷量大數(shù)倍，選用復疊制冷系統(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。
　　曾經(jīng)有工程師就用R13做低溫級，R22做高溫級的二元復疊制冷系統(tǒng)作一比較，相同冷量設備投資，雙級壓縮制冷系統(tǒng)冷水機是復疊制冷系統(tǒng)冷水機的三倍多。電動機安裝功率，雙級壓縮制冷系統(tǒng)是復疊制冷系統(tǒng)的二倍多。由于雙級制冷系統(tǒng)的壓縮機數(shù)量多，摩擦功率增加，因此雙級壓縮機的能量消耗為復疊制冷系統(tǒng)的1.5倍以上。
　　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疊制冷系統(tǒng)工業(yè)冷水機組。目前采用復疊制冷系統(tǒng)做低溫實驗設備的冷源也越來越多。