中央空調系統主要由制冷機、冷卻水循環系統、冷凍水循環系統、風機盤管系統和冷卻塔組成。各部分的作用及工作原理如下：制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態后送蒸發器中與冷凍水進行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍泵將冷凍水送到各風機風口的冷卻盤管中，由風機吹送達到降溫的目的。經蒸發后的制冷劑在冷凝器中釋放出熱量成氣態，冷卻泵將冷卻水送到冷卻塔上由水塔風機對其進行噴淋冷卻，與大氣之間進行熱交換，將熱量散發到大氣中去。

 中央空調首先低壓氣態冷媒被壓縮機加壓進入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會釋放出大量熱能，這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上，最終釋放到大氣中去。

 隨后冷凝器中的高壓液態冷媒在流經蒸發器前的節流降壓裝置時，因為壓力的突變而氣化，形成氣液混合物進入蒸發器。冷媒在蒸發器中不斷氣化，同時會吸收冷凍水中的熱量使其達到較低溫度。最后，蒸發器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體，重新進入了壓縮機，如此循環往復。

當熱泵型空調器運行于制冷工況時，四通閥換向使圖中實線接通。這時，室內換熱器成為蒸發器，而室外換熱器成為冷凝器。從室內換熱器來的低溫低壓過熱氣經四通閥和消聲器進入氣液分離器．分離出液體后，干過熱氣被壓縮機吸入壓縮成為高溫高壓的氣體徘出，氣體經四通閥進入室外換熱器放熱冷凝，成為過冷液。

過冷液經毛細管阻力降壓后成為低溫低壓兩相流體，進入室內換熱器蒸發吸熱(此時室內空氣被降溫)，再一次經四通閥和氣液分離器進入下一循環：圖中過濾器主要用于制冷劑與壓縮機油的分離，以保證換熱器的換熱效率。