본 발명의 실시예에 따른 냉난방 열교환 시스템은 유입되는 열매체를 고온, 고압의 열매체로 변환하여 유출시키는 압축기, 압축기와 연결되어 기체상의 열매체를 액체상의 열매체로 변환하는 응축기, 응축기를 통과한 액체상의 열매체에서 발생한 열을 유체를 이용하여 냉각시키는 냉각기, 내관과 외관을 포함하는 동축 이중관으로 형성되어 냉각기에서 유출된 액체상의 열매체를 내관 또는 외관으로 통과시켜 액체상의 열매체를 재차 냉각시키는 동축 냉각관, 동축 냉각관 내관 또는 동축 냉각관 외관과 연결되어 고압의 액체상 열매체를 저압의 액체상 열매체로 변환하는 팽창관, 팽창관을 통과한 저압의 액체상 열매체를 저압의 기체상 열매체로 변환하는 증발기를 포함하며, 증발기를 통해 유출되는 저압의 기체상 열매체는 냉각기를 통과하고, 팽창관과 연결된 관과 상이한 동축 냉각관 외관 또는 동축 냉각관 내관을 통과하여 압축기로 유입된다.