本实用新型公开了一种半导体温控装置系统，包括制冷系统和循环系统，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和电子膨胀阀一，所述循环系统包括水箱、水泵、负载设备和预冷器，所述制冷系统和循环系统相连，所述预冷器连接电子膨胀阀二并与蒸发器和电子膨胀阀一并联形成制冷支路。在制冷系统和循环系统间加装预冷器，使水进入换热器之前预先降温，避免过大温差对换热器造成的冲击，减缓制冷系统压力变化，使得温度波动减小，抗击负载能力加强，进一步提升换热效率。