冷水機的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)是由壓縮過程、冷凝過程、膨脹過程、蒸發(fā)過程組成的，通過利用外界能量使熱量從溫度較低的物質轉移到溫度較高的物質的系統(tǒng)，是冷水機的重要組成部分之一。冷水機類別很多，其中按應用分有實驗室冷水機，工業(yè)冷水機等，按冷卻方式有風冷冷水機、水冷冷水機等，廣泛應用實驗室冷卻控溫、工業(yè)冷卻控溫、空調控溫、特種環(huán)境控溫等使用。
冷水機的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)運行是利用蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑，吸收水中的熱量并開始蒸發(fā)，使制冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態(tài)制冷劑亦完全蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)后被壓縮機吸入并壓縮（壓力和溫度增加）,氣態(tài)制冷劑通過冷凝器（風冷/水冷）吸收熱量，凝結成液體，通過熱力膨脹閥（或毛細管）節(jié)流后變成低溫低壓制冷劑進入蒸發(fā)器，完成制冷劑循環(huán)過程。
冷水機類別根據行業(yè)正常分為：
水冷式冷水機組：
A、離心式冷水機組
B、螺桿式冷水機且
C、活塞式冷水機組
根據冷水機組的控溫要求可分為：低溫冷水機組、高溫冷水機組、常溫冷水機組、高低溫冷水機組等。冷水機根據類別分別應用于激光、電鍍、印刷、空調、鍍膜、半導體、食品機械、礦山機械、新能源電池、測試箱、注塑、制藥、醫(yī)療和實驗室儀器等配套使用。
