冷水机制冷剂轮回系统时蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机吸入并压缩，气态制冷剂通过冷凝器释放热量，凝聚成液体，通过热力膨胀阀节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂轮回过程。
事先向机内水箱注入一定量的水，通过冷水机制冷系统将水冷却，再由水泵将低温冷却水送入需冷却的设备，冷水机冷冻水将热量带走后温度升高再回流到水箱，达到冷却的作用。
制冷量
蒸汽压缩制冷使用 制冷剂 内部作为其工作液。制冷剂的选择很多，可，当选择一个冷却器，冷却温度的应用要求和制冷剂的制冷特点的匹配。要考虑的重要参数是工作温度和压力。
有几个环境因素的关注制冷剂，也影响了机组的应用未来的可用性。这是间歇性的应用主要考虑到大型冷水机组可能会持续25年以上。臭氧消耗潜能 值（ODP）和 全球变暖潜力 值（GWP）的制冷剂需要考虑。
冷水机制冷剂循环系统：
蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加），气态制冷剂通过冷凝器（风冷/水冷）吸收热量，凝结成液体，通过热力膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。