冷水機係統的運作是通過三個相互關聯的係統：製冷劑循環係統、水循環係統、電器自控係統。

壓縮機：壓縮機是整個製冷係統中的核心部（bù）件，也是製冷（lěng）劑壓縮的動（dòng）力之源。它的作用是（shì）將輸入的電能轉化為（wéi）機械能（néng），將製冷劑壓縮。

冷（lěng）水機製冷（lěng）劑循環係統：

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蒸發（fā）器中的液態製冷劑吸收（shōu）水中的熱量並開（kāi）始蒸發，最終（zhōng）製冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態製冷劑亦完全蒸（zhēng）發變為氣態後被壓縮機吸入並壓（yā）縮（壓力和溫度增加），氣態製冷劑通過冷凝（níng）器（風（fēng）冷/水冷）吸收熱量，凝結成液（yè）體，通過熱力膨脹閥（或毛細管（guǎn））節（jiē）流後變成低溫低壓製冷劑進入蒸發器，完成製冷劑循環過程。

冷水機製冷係統基本組成：

冷（lěng）凝器：在（zài）製冷過程中冷凝器起著輸出熱能並使製冷劑得以冷（lěng）凝的作用。從（cóng）製冷壓（yā）縮機排出的高壓過熱蒸氣（qì）進入（rù）冷凝器後（hòu），將（jiāng）其在工作過程吸收的全部熱量，其中包括從蒸發器和製冷壓縮機中以（yǐ）及在管道內所吸收的熱量都傳遞給周圍介質（水或空氣）帶走；製冷劑高壓過（guò）熱蒸氣（qì）重新凝結成液體。（根據冷卻介質和冷卻方（fāng）式的不同，冷凝器可分為三類：水冷（lěng）式冷凝（níng）器、風冷式冷凝器、蒸發式冷凝器。）

貯液器：貯液器安裝在（zài）冷凝器之（zhī）後，與冷凝器的排（pái）液管是直接連通的。冷凝器的製冷劑液體應暢通無阻地流入貯液（yè）器內，這樣就（jiù）可（kě）以充分利（lì）用冷凝器的冷卻麵積（jī）。另一（yī）方（fāng）麵，當蒸發器的熱負荷變化時（shí），製（zhì）冷劑（jì）液體的需要量也隨之變化，那時，貯液器便起到調劑和貯存製冷劑的（de）作用。對於小（xiǎo）型冷水機製冷裝置係統，往（wǎng）往不裝貯液器，而是利用（yòng）冷凝（níng）器來調劑和貯存製（zhì）冷劑（jì）。

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幹燥過濾器：在冷水機製冷循環（huán）中（zhōng）必須預防水分和汙物（油汙（wū）、鐵屑、銅屑）等進入，水分的來源主要是新（xīn）添（tiān）加的製冷劑和潤滑油所含的微量水份，或由於檢修係統時空氣（qì）進入而（ér）帶來的（de）水分。如果係統中的水分未排除幹（gàn）淨，當製冷劑通過節流閥（熱（rè）力膨脹閥或毛（máo）細管）時，因壓（yā）力（lì）及（jí）溫度的下降有時水分會（huì）凝固成冰，使通道阻塞，影響製冷裝置（zhì）的正常運作。因此，在冷水（shuǐ）機製冷係統中必須（xū）安裝幹燥過濾器。

蒸發器：蒸發器是依靠製冷劑液體的蒸發（fā）（實際上是沸騰）來吸收被冷卻介質（zhì）熱量的換熱設備。它在製冷係統中的功能是吸收熱量（或（huò）稱輸出冷量（liàng））。為了保證（zhèng）蒸發過程能（néng）穩定持久的（de）進行（háng），必須不斷的用製冷壓縮（suō）機將蒸發的氣體抽走，以保持一定的蒸發壓力。

熱力膨脹閥：熱力膨（péng）脹閥在冷水機製冷係統（tǒng）中既是流量（liàng）的（de）調節閥，又是製冷設備中的節流閥，它在（zài）製冷設備中安裝在幹燥過濾器和蒸發器之間，它的感溫包是包紮在蒸發器的出口處。其主要作用是使高壓常溫的製冷劑液體在流（liú）經熱（rè）力膨脹閥時節流降壓（yā），變為低溫低壓製冷劑濕蒸氣（大部分是液體，小（xiǎo）部分是蒸汽（qì））進入蒸發器，在蒸發器內汽化吸（xī）熱，而達到製冷降溫的目的。

製冷劑：在現代工業（yè）中（zhōng）使用的大多數工業冷水機均使用R22作為製冷劑。製冷劑是製冷係統裏的流動工質，它（tā）的主要作用是攜帶熱量，並在狀態變化時實現（xiàn）吸熱和放熱。