水冷式冷水機是應用比較廣泛的一類制冷機，它可以應用于制冰、空調、食品冷藏及工業生產過程等方面。單級制冷循環是指制冷劑在制冷系統內相繼經過壓縮、冷凝、節流、蒸發四個過程，便完成了單級制冷機的循環，即達到了制冷的目的。制冷系統由蒸發器、單級壓縮機、油分離器、冷凝器、貯氨器、氨液分離器、節流閥及其它附屬設備等組成，相互間通過管子聯接成一個封閉系統。其中，蒸發器是輸送冷量的設備，液態制冷劑蒸發后吸收被冷卻物體的熱量實現制冷；壓縮機是系統的心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。
 

　　水冷式冷水機系統基本組成：
 

　　壓縮機：壓縮機是整個制冷系統中的核心部件，也是制冷劑壓縮的動力之源。它的作用是將輸入的電能轉化為機械能，將制冷劑循環壓縮。
 

　　蒸發器：蒸發器是依靠制冷劑液體的蒸發(實際上是沸騰)來吸收被冷卻介質熱量的換熱部件。它在制冷系統中的功能是吸收熱量(或稱輸出冷量)。為了保證蒸發過程能穩定持久的進行，必須不斷的用制冷壓縮機將蒸發的氣體抽走，以保持一定的蒸發壓力。
 

　　冷凝器：在制冷過程中冷凝器起著輸出熱能并使制冷劑得以冷凝的作用。從制冷壓縮機排出的高壓過熱蒸氣進入冷凝器后，將其在工作過程吸收的全部熱量，其中包括從蒸發器和制冷壓縮機中以及在管道內所吸收的熱量都傳遞給周圍介質由冷卻水或風扇帶走；制冷劑高壓過熱蒸氣重新凝結成液體。(根據冷卻介質和冷卻方式的不同，冷凝器可分為三類：殼管式冷凝器、翅片式冷凝器、蒸發式冷凝器。)
 

　　熱力膨脹閥：熱力膨脹閥在制冷系統中既是流量的調節閥，又是制冷設備中的節流閥，它在制冷設備中安裝在干燥過濾器和蒸發器之間，它的感溫包是包扎在蒸發器的出口處。其主要作用是使高壓常溫的制冷劑液體在流經熱力膨脹閥時節流降壓，變為低溫低壓制冷劑濕蒸氣(大部分是液體，小部分是蒸汽)進入蒸發器，在蒸發器內汽化吸熱，而達到冷水降溫的目的。