本发明公开了一种热交换系统，包括用以供压缩气体热交换的热交换器，还包括与热交换器相连、用以储存热交换器的冷凝水的储水槽以及用以将储水槽的冷凝水喷射至热交换器的气体入口段以供压缩气体降温的喷淋装置。本发明还公开了一种包括上述热交换系统的空气压缩设备。上述热交换系统通过冷凝水的蒸发潜热迅速将压缩气体降温，同时，上述操作可以使过干气体达到蒸汽饱和状态，从而可以大大提高热交换率，这样即可进一步减少热交换面积或者降低次级压缩机的吸气温度，从而可以提升压缩设备的压缩效率。