工業冷水機的冷卻通過三個相互關聯的系統：制冷循環系統、水循環系統和電氣自動控制系統。

        制冷循環：熱量通過蒸發器內銅管的薄壁從冷凍的回水傳導到流動的制冷劑。在此過程中，冷凍回水的溫度降低，冷凍水被泵出以冷卻高溫物體，而R22蒸發成氣態，壓力增加，R22被重新吸入壓縮機并通過管道壓縮，然后進入蒸發器，依次通過冷凝器(冷卻)、儲液器、干燥過濾器和膨脹閥(或毛細管)開始新的循環。熱量從R22傳遞到冷空氣或冷水，然后通過風冷凝器或水冷凝器和冷卻塔散發到周圍環境。工業冷水機有散熱方面的考慮：工業冷水機組的風扇熱空氣需要很大的空間來分配或輸出到室外和水冷冷水機組，如果有類似的低溫地下水，它可以持續供應或者不需要冷卻塔；然而，增加的冷卻塔實際上通過塔頂的風扇將冷卻水的熱量散發到周圍環境中，散熱不良會影響制冷劑的冷凝，從而使制冷效果更差。低溫制冷劑在銅管中流動時會從外部吸收熱量，并在銅管外壁上產生冷凝水，因此暴露部分必須用絕緣材料如絕緣棉包裹。同樣，冷凍水箱的外部也需要用絕緣棉包裹。

        水循環系統：工業冷水機的水泵負責將水箱中的水抽到用戶需要冷卻的設備中，冷卻水在散熱后會升高溫度并返回水箱。

        電器自動控制系統：包括電源部分和自動控制部分。電源部分向壓縮機、風扇、水泵等供電，通過接觸器。自動控制系統包括溫度控制器、壓力保護、延時裝置、繼電器過載保護等，它們相互結合以實現根據水溫自動啟停和保護的功能。