各行業采用復疊式蒸氣壓縮制冷系統冷水機組是為了獲取比較低的蒸發溫度，它的制冷劑選擇和使用為：一般情況下雙級復疊R22用于高溫級，R23用于低溫級；三級復疊的低溫裝置則采用R22、R23、R14的組合方式；在采取嚴格安全措施的情況下，也可用C3H8或C3H6作為高溫級，C2H4或C2H6等作為低溫級制冷機，它在石油、化工等工業低溫裝置中使用。
復疊式制冷循環中間溫度的確定應根據冷水機組制冷系數大，或各個壓縮機壓力比大致相等的原則。前者對能量利經濟，后者對機組壓縮機氣缸工作容積的利用率較高(即輸氣系數較大)。由于復疊式冷水機中間溫度在一定范圍內變動時對制冷系數影響并不大，故按各級壓力比大致相等的原則來確定中間溫度更為合理。
但是，由于機組的中間溫度在一定范圍內變化，系統的制冷系數改變不顯著，所以按照各級壓縮機壓縮比大致相等的原則確定中間溫度比較合理。蒸發溫度為-80~100℃時，采用氟利昂為制冷劑的復疊式制冷循環冷水機組，高溫采用雙級壓縮制冷時，低溫級壓縮機的壓縮比，大致可與高溫級的低壓級壓縮機的壓縮比相等。當蒸發溫度在-100℃一下，低溫級應采用雙級壓縮制冷，這樣可以降低冷水機各級壓縮機的壓縮比，增大壓縮機的容積效率，提高系統的經濟性。
但是，蒸發溫度在-60~-80℃之間，可以采用復疊式壓縮制冷低溫冷水機組也可以采用雙級壓縮制冷循環冷水機，如何選定則根據具體情況進行比較分析。一般，對于工業用冷水機和大型實驗室冷水機來說，宜采用復疊式壓縮制冷冷水機組，雖然系統比較復雜，但是具有良好的運行經濟性和可靠性；對于小型冷水機組，特別是要求溫度調節范圍較大時，以采用雙級壓縮制冷冷水機組為宜。