A gyakorlatban sok esetben célszerű több, különböző hőmérsékletszintű fogyasztót, egyazon hűtőrendszerrel ellátni. Természetesen tisztán CO₂ közegű, transzkritikus rendszert is lehet ilyen céllal létrehozni. Számos megoldás létezik, az egyik lehetőség gyakorlatilag az MT vagy HT igényhez kialakított transzkritikus rendszer kiegészítése egy száraz rendszerű LT körrel, alsó fokozati kompresszorral/kompresszorokkal (7.37. ábra). Ilyen megoldással biztosítható pl. 0 °C körüli tároló helyiségek, és fagyasztó kamrák (a szén-dioxid akár -30 °C alatt is teljesen alkalmas) hűtése. A rendszert gyakran kiegészíti az alsó fokozatba épített belső hőcserélő is.

(Egyes esetekben más megoldásokat is alkalmaznak, például CO₂/CO₂ kaszkád rendszereket is, amelyek az olaj körforgás szempontjából lehetnek előnyösek.)

7.37. ábra. Több hőmérsékletszintű „Booster” kapcsolású, CO2 hűtőközegű hűtőrendszer

1- MT kompresszor; 2-. gázhűtő; 3-. elpárologtató; 4- elektronikus expanziós szelep; 5- szívó gyűjtőtartály 6- LT kompresszor; 7- hőfokszabályzó (túlhevítés szabályzó); 8- elektronikus szabályzó; 9- magasnyomású szelep; 10- középnyomású szelep; 11- flashgáz hőcserélő; 12- LT szívógáz hőcserélő

A széndioxid kritikus hőmérséklete +31°C, ami felett a közeg már nem kondenzálható. Így amikor a környezeti hőmérséklet meghaladja a +25°C-ot, a hőleadást a hagyományostól eltérő módon kell megoldani.

A 7.37. ábrán Booster kapcsolású, CO2 hűtőközegű hűtőrendszer látható. A rendszer normál (pl.: ~ 0°C -os) és mélyhűtő tartományba eső (pl.: ~ -30°C-os) termek hűtési teljesítményét biztosítja. Az ábrán a felső 3 db. elpárologtatónál normál, míg az alsó 2 db. elpárologtatóknál mélyhűtő tartományú hőelvonás történik.  

Transzkritikus üzemmódban a hűtőközeg hőmérséklete a gázhűtőben (2) a hőleadás közben csökken, a kilépésnél néhány (~3K) fokkal melegebb, mint a gázhűtőbe belépő környezeti levegő. A gázhűtőből kilépő hűtőközeg áthalad a magasnyomású szelepen (9) keresztül és a gyűjtőtartályba (5) (folyadékleválasztóba) kerül.  A nyomáscsökkenés (fojtás) hatására a nyomása közbenső nyomásszintre esik és vegyes (folyadék/gőz) fázisú lesz.

A telített folyadék szívógáz hőcserélőkön (11) és (12) áthaladva utóhűtést kap, majd a hűtési helyeken, az elektronikus expanziós szelepeken (4) keresztül elpárologtatókban (3) elpárolog. A telített hűtőközeg gőz pedig a középnyomású szelepen (10) keresztül távozik, a flashgáz hőcserélőn (11) túlhevül, majd a normál  kompresszorok (1) szívóvezetékébe jut.

A mélyhűtő tartományú (alsó 2 db) elpárologtatóktól a hűtőközeg gőzt a mélyhűtő kompresszorok (6) szívják el és komprimálják a normál kompresszorok (1) szívónyomására. A normál kompresszoroknak (1) a normál tartományú elpárologtatók szívógázán túl, a mélyhűtő kompresszorok által szállított hűtőközeget és a szívó gyűjtőtartályból érkező flashgázt is komprimálniuk kell.

A gázhűtő nyomását a magasnyomású szelep (9) szabályozza a gázhűtőből kilépő hűtőközeg hőmérséklete és nyomása alapján. A szabályozás úgy állítja be a gázhűtőben tartott nyomást, hogy a rendszer COP-je a maximális legyen. (A nyomás növelésével nő a kompresszorok villamos energia fogyasztása, de csökken a keletkező flashgáz mennyisége. A nyomás csökkenésével csökken a kompresszorok villamos energia fogyasztása, de nő a komprimálandó flashgáz mennyisége.)

A szívógyűjtő tartály állandó nyomáson tartását a középnyomású szelep (10) szabályozza.