上海低温冷水机机组制冷时,压缩机将蒸发器内低温低压制冷剂吸入气缸,经过压缩机做功,制冷剂蒸气被压缩成为高温高压气体,经排气管道进入冷凝器内。高温高压的制冷剂气体在冷凝器内与冷却水进行热交换,把热量传递给冷却水带走,而制冷剂气体则凝结为高压液体。从冷凝器出来的高压液体经热力膨胀阀节流降压后进入蒸发器。在蒸发器内,低压液体制冷剂吸收冷冻水的热量而汽化,使冷冻水降温冷却,成为所需要的低温用水。汽化后的制冷剂气体重新被压缩机吸入进行压缩,排入冷凝器,这样周而复始,不断循环,从而实现对冷冻水的冷却。
从机组出来的冷冻水,进入室内的风机盘管,变风量空气调节机等末端装置,在室内与对流空气发生热交换,在此过程中,水由于吸收室内空气的热量（向室内空气散热）而温度上升,而室内空气经过室内换热器后温度下降,在风机的带动下,送入室内,从而降低室内的空气温度,而温度上升后的冷冻水在水泵的作用下重新进入机组,如此循环,从而达到连续制冷的目的。