水冷式中央空调系统由一台制冷主机，一台冷却水泵，一台冷冻水泵和冷却塔由管路系统连接而成。可将以上空调水系统分成三个子系统：制冷剂循环系统，冷凝器侧水系统和蒸发器侧水系统，基本工作原理如下：

　　1.制冷剂循环系统：

　　制冷剂循坏系统主要是由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等四大部件组成。其中压缩机是最主要的部件，是热传导的动力源。蒸发器和冷凝器是水源热泵吸热和放热的部件。节流阀则是制冷主机的控制部件，它决定了系统的蒸发压力和冷凝压力。制冷剂在这些部件之间是按照逆卡诺循环的原理进行循环流动的。制冷时，首先，低温低压的液态制冷剂在蒸发器内与蒸发器侧水系统中的热水进行热交换，吸收热量蒸发变为低温低压的过热蒸汽;然后通过压缩机压缩为高温高压的气体;从压缩机内流出的气态制冷剂进入冷凝器，在冷凝器中又与冷凝器侧水系统中的冷水进行热交换，放出热量冷凝成为低温高压的液体;最后，液态制冷剂通过膨胀阀的节流降压，又变为低温低压的液体流入蒸发器，开始新的一轮循环。

　　2.冷凝器侧水循环

　　主要由热泵的冷凝器和循环水泵和冷却塔组成。冷却水经冷却塔冷却后送至制冷主机的冷凝器，在冷凝器中与高温高压的气态制冷剂进行热交换，吸收热量，温度升高，经冷却水泵送至冷却塔降温。

　　3.蒸发器侧水循环

　　蒸发器侧水系统主要由制冷主机的蒸发器和循环水泵组成，系统中的循环水由循环水泵送到冷水机组的蒸发器，在蒸发器中与低温低压的液态制冷剂进行热交换，释放热量，温度降低，然后流回空调房间。

　　系统边界定义中，制冷主机中的设备，包括蒸发器，冷凝器与压缩机与节流阀作为一个主体进行研究，对水泵设备与风机均能任意改变转速，不考虑水泵与风机的温升，空调系统末端在此作为一个耗能量不变的换热设备而省略。