選用一種在壓力下易液化的物質(如氟利昂、R134a、R22、氨等)做
制冷劑，把其在(氣態下)加壓(常用螺桿式機、離心式
壓縮機)，并用水冷卻，變為液態，這種液態制冷劑經過節流膨脹，使其氣化，在氣化過程中會吸收熱量。把回水冷卻，并供到空調機組、
風機盤管去冷卻空氣供室內降溫，把氣化后的汽體再壓縮，如此循環。冷卻水自成循環，當去冷卻的后的水，溫度升高，送到冷卻塔，用風吹氣其部分水汽化并冷卻，冷卻后的水再去冷卻制冷劑。
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壓縮機將氣態的氟利昂壓縮為高溫高壓的氣態氟利昂，然后送到冷凝器（室外機）散熱后成為中溫中壓的液態氟利昂，所以室外機吹出來的是熱風。液態的氟利昂經毛細管，進入
蒸發器（室內機），空間突然增大，壓力減小，液態的氟利昂就會汽化，（從液態到氣態是個吸熱的過程），吸收大量的熱量，蒸發器就會變冷，室內機的風扇將室內的空氣從蒸發器中吹過，所以室內機吹出來的就是冷風。
空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發器后就會凝結成水滴，順著水管流出去，這就是空調會出水的原因。然后氣態的氟利昂回到壓縮機繼續壓縮，繼續循環。制熱的時候有一個叫四通閥的部件，使氟利昂在冷凝器與蒸發器的流動方向與制冷時相反，所以制熱的時候室外吹的是冷風，室內機吹的是熱風。其實就是用的初中物理里學到的液化（由氣體變為液態）時要排出熱量和汽化（由液體變為氣體）時要吸收熱量的原理，同時蒸發熱量。
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