采用壓縮循環(huán)且運(yùn)行溫度低至-70℃左右的制冷系統(tǒng)一般都采用稱為復(fù)疊式制冷系統(tǒng)。

根據(jù)所需達(dá)到的最低溫度范圍，復(fù)疊式制冷系統(tǒng)可以由兩個(gè)或三個(gè)制冷循環(huán)組成，其中，一級(jí)的冷凝器與另一級(jí)的蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，即此系統(tǒng)的冷凝器放出的熱量由彼系統(tǒng)的蒸發(fā)器吸入系統(tǒng)。

復(fù)疊式它涉及多個(gè)制冷系統(tǒng)，同時(shí)運(yùn)行并相互間進(jìn)行熱交換。
復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的第一級(jí)常采用能在非常低的溫度下蒸發(fā)的制冷劑，如R-13，R-13在大氣壓力下的蒸發(fā)溫度為46℃。

在蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度為38℃時(shí)的蒸氣壓力為7.58psig，此壓力明顯高于真空。

復(fù)疊式系統(tǒng)采用這種制冷劑所帶來的問題是高壓側(cè)壓力，它有一個(gè)29℃的臨界溫度和一個(gè)561psia(546psig)的臨界壓力。

所謂臨界溫度和臨界壓力是這種制冷劑開始冷凝的最高點(diǎn)（即最高溫度和最高壓力）。

圖為采用二級(jí)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)機(jī)組

制冷人員經(jīng)過實(shí)踐研究后發(fā)現(xiàn)，可以為復(fù)疊制冷系統(tǒng)第一級(jí)選擇較低的壓縮比，因?yàn)榈谝患?jí)最關(guān)鍵。

壓縮比可以通過降低第一級(jí)的冷凝溫度予以減小，當(dāng)然，在第一級(jí)中也可采用其他各類的制冷劑。

如果為了降低第一級(jí)的冷凝溫度，使第一級(jí)中蒸發(fā)器溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于第二級(jí)溫度，而采用R-22，那么第二級(jí)蒸發(fā)器就會(huì)在真空狀態(tài)下運(yùn)行。

當(dāng)然，復(fù)疊式系統(tǒng)的第二級(jí)蒸發(fā)器中也可以采用R-502，在避免運(yùn)行壓力為真空狀態(tài)的前提下，將溫度降至45℃，如果系統(tǒng)容較小，也可以通過使冷凝器在有溫度控制環(huán)境下運(yùn)行的方式來提高系統(tǒng)效率，然后由室內(nèi)溫度的空氣流過第三級(jí)的冷凝器。
對(duì)于復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，可采用多種制冷劑，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員可以針對(duì)應(yīng)用對(duì)象選擇最具效率的制冷劑。