【冷水机组制冷循环型式和制冷温度的关系分析】单级压缩循环冷水机组所能达到的最低制冷温度是有限的，通常情况下，它的最低温度只能达到-40℃，主要原因是受单级活塞式压缩机的极限使用条件的限制。如果冷水机的蒸发器温度过低，超出极限使用条件时会带来如下问题：
1、实际压缩过程偏离等熵压缩过程的程度大，该冷水机组的压缩机输气系数减少，压缩机的输气量就会大大减少。
2、压缩机的排气温度过高，压缩机气缸面上的润滑油变稀，使润滑条件变坏。甚至会引起润滑油的碳化，出现拉缸以及阀片密封不严等现象。
3、制冷剂节流损失增加，单位质量制冷量及单位容积制冷量下降过大。
以上问题会导致冷水机组的制冷量下降，功率消耗增加以及酿成事故，所以为了获得比较低的温度（-40～-70℃）的同时，又可以让压缩机的工作压力控制在合适的范围内，就需要采用双级压缩制冷循环冷水机组。
当要求获得更低的蒸发温度（-70～120℃）时，对于双级压缩循环，采用常规的中温制冷剂R12、R22时，会因为蒸发压力过低，活塞式制冷压缩机难以正常工作或因为资料温度低于制冷剂的凝固点而使制冷系统无法工作。因此要采用R13、R14低温制冷剂。这种制冷剂在蒸发温度为-70～120℃范围内，蒸发压力较高，能满足活塞式压缩机正常工作的要求，凝固点也低于-70～120℃。
但这类制冷剂的临界点也低，用通常的环境空气或冷却水来冷却使之冷凝时，其冷凝压力太高，而且节流损失也很大，实际应用时经济性很差，因为，通常采用中温制冷剂的蒸发来冷却低温制冷剂使其冷凝，这样就构成了由两种或三种制冷剂的循环串联（叠加）而成的复叠式制冷循环冷水机组。至于是采用由两个单级压缩机循环的组合还是由一个单级压缩循环和一个双级压缩循环的组合，还是由三个单级压缩循环的组合，同样也是决定于所需制冷温度。
