水冷式冷水机是利用壳管蒸发器使水与冷媒进行热交换，冷媒系统在吸收水中的热负荷，使水降温产生冷水后﹐通过压缩机的作用将热量带至壳管式冷凝器，由冷媒与水进行热交换﹐使水吸收热量后通过水管将热量带出外部的冷却塔或干湿联合式空冷器中散失(水冷却)。

冷凝器也可采用空冷器作为主要换热设备，在环境温度较高时为节能，采用喷淋水降温或冷却的复合式冷却方案。