水冷式冷凝器执行与风冷式冷凝器相同的功能，但需要两个步骤才能完成传热。首先，热量从制冷剂蒸汽转移到冷凝水。然后来自冷凝器的热水被泵送到一个冷却塔，在此过程中产生的热量最终被排放到大气中。冷却塔.它们通常用于供水充足的中型和大型装置。由于相对独立于环境温度波动，水冷式冷水机组可以为商业和工业空调产生更一致的性能。水冷式冷水机组的尺寸范围从容量为 20 吨的小型型号到为世界上最大的设施(如机场、购物中心和其他设施)冷却的数千吨型号。

　　典型的水冷式冷水机组使用来自冷却塔的再循环冷凝水来冷凝制冷剂。水冷式冷水机包含取决于入口冷凝器水温(和流量)的制冷剂，其运行相对于环境湿球温度。由于湿球温度始终低于干球温度，因此水冷式冷水机中的制冷剂冷凝温度(和压力)通常比风冷式冷水机运行时要低得多。因此，水冷式冷水机组可以更有效地运行。

　　水冷式冷水机组通常位于不受天气影响的室内环境中。因此，水冷式冷水机可以提供更长的使用寿命。水冷式冷水机组通常是大型安装的唯一选择。与风冷式冷水机组相比，额外的冷却塔系统将需要额外的安装和维护费用。