水冷冷水机组因其通过水散热而得名，也是一种冷水机组。水冷水机组的工作原理是利用壳管蒸发器换热水和制冷剂。制冷剂系统吸收水中的热负荷，冷却水并产生冷水﹐通过制冷压缩机的作用，将热量带到壳管冷凝器，由制冷剂和水进行热交换﹐水吸收热量后，通过水管将热量带出外部冷却塔（水冷却）。

冷水机的工作原理是将蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体吸入制冷压缩机，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；冷凝器冷却后，将高压高温气体冷凝成常温高压液体；当常温高压液体流入热膨胀阀时，节流成低温低压湿蒸气，流入壳管蒸发器，吸收蒸发器中冷冻水的热量，降低水温；蒸发后的制冷剂被吸回压缩机，重复下一个制冷循环，从而达到制冷的目的。

水冷冷水机组工作原理图：