復疊式壓縮制冷循環系統如圖1-10和圖1-11所示。高溫部分的制冷劑通常用山東煙臺R22，低溫部分的制冷劑通常用R13，蒸發溫度可達到-90~-80℃。

因為氨制冷機的可燃性、有毒性和易燃危險性，為了減少制冷系統的存氨量，降低危險源，目前也有采用一種NH₃-CO₂復疊式螺桿制冷系統，如圖1-11所示。

圖1-11所示的系統分高溫循環和低溫循環兩部分。

其高溫循環的流程:NH₃在壓縮機中被壓縮后，經過油氣分離后進入NH₃冷凝器冷凝，由貯液器經過節流后進入冷凝蒸發器，吸收冷凝蒸發器中的C0₂冷凝的熱量而蒸發，后由氣液分離器進行氣液分離，氣體進入壓縮機，實現高溫系統的循環。其低溫循環的流程:C0₂由壓縮機壓縮后，經油氣分離后進入冷凝蒸發器，與高溫的NH₃進行熱交換后冷凝為液體進入C0₂貯液器，經過干燥過濾器干燥后節流降壓進入C0₂氣液分離器，通過泵循環給蒸發器供液，從蒸發器回來的氣液混合物進入氣液分離器進行氣液分離，氣體返回壓縮機，實現低溫制冷系統的循環。