以二元复叠式水冷制冷系统（需在室外安装每小时冷却水量为10吨的循环冷却水塔）冷热冲击箱为例。复叠式制冷系统包含一个高温制热循环和一个低温制冷循环，其连接容器为蒸发冷凝器，蒸发冷凝器起到能量传递的作用，将工作室内的热能通过两级制冷系统传递出去，实现降温的目的。制冷系统的设计应用能量调节技术，既能保证在制冷机组的正常运行，又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统的运行费用和故障率下降到较为经济的状态。
高低制冷循环均采用逆卡若循环，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换，将热量传给四周介质。然后制冷剂经阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温的目的。 冷热冲击箱不同温段冲击：由多级蒸发器结构相应切断，控制蒸发面积与制冷量膨胀阀匹配，使用制冷系统输出合理减少加热器中和的输出量，达到恒定节能；另有独立的换气阀门，在排气（常温恢复）时动作引入环境空气。
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