水冷式冷水機組具有與冷卻塔相連的水冷冷凝器。它們通常用于供水充足的中型和大型裝置。由于相對獨立于環境溫度的波動，水冷式冷水機可以為商業和工業空調提供更穩定的性能。水冷式冷水機組的尺寸范圍從 20 噸的小型型號到數千噸的型號，可為世界上大的設施（如機場、購物中心和其他設施）提供冷卻。

典型的水冷式冷水機組使用來自冷卻塔的再循環冷凝水來冷凝制冷劑。水冷式冷水機組包含的制冷劑取決于進入冷凝器的水溫（和流速），其功能與環境濕球溫度有關。由于濕球溫度始終低于干球溫度，因此水冷式冷水機中的制冷劑冷凝溫度（和壓力）通常會明顯低于風冷式冷水機。因此，水冷式冷水機組可以更有效地運行。

產生高壓故障的原因如下：冷卻水流量不足，達不到額定水流量。主要表現是機組進出水壓力差變小(與系統投入運行之初的壓力差相比)，溫差變大。造成水流量不足的原因是系統缺水或存有空氣，解決辦法是在管道高處安裝排氣閥進行排氣;管道過濾器堵塞或選用過細，透水能力受限，應選用合適的過濾器并定期清理過濾網;水泵選用較小，與系統不配套。

冷凝器結垢或堵塞。冷凝水一般用自來水，在30℃以上時很容易結垢，而且由于冷卻塔是開式的，直接暴露在空氣中，灰塵異物很容易進入冷卻水系統，造成冷凝器臟堵，換熱面積小，效率低，而且也影響水流量。其表現是機組進出水壓力差、溫差變大，用手摸冷凝器上下溫度都很高，冷凝器出液銅管燙手。應定期對機組進行反沖洗，必要時進行化學清洗除垢。

膨脹閥出口溫度反映的是蒸發溫度，是影響換熱的一個因素，一般它與冷媒水出水溫度差5~6℃。當發生低閥溫故障時，壓縮機會停機，當閥溫回升后，自動恢復運行，保護值為-2℃。產生低閥溫故障的原因如下：

(1)制冷劑少量泄漏，一般表現為低閥溫故障而不是低壓故障。制冷劑不足，在膨脹閥出口處即蒸發，造成降溫，表現為膨脹閥出口出現結霜，同時吸氣口溫度較高(過熱蒸汽)制冷量下降，降溫慢。

(2)膨脹閥堵塞或開啟度太小，系統不干凈，如維修后制冷劑管路未清理干凈，制冷劑不純或含水分。

(3)冷媒水流量不足或蒸發器堵塞，換熱不良造成蒸發溫度低，吸氣溫度也低，而膨脹閥的開度是根據吸氣溫度來調節的，溫度低則開度小，從而造成低閥溫故障。

(4)電氣故障引起的誤報，如閥溫線接觸不良，導致電腦顯示-5℃不變。