U središtu prijenosnog vodenog-sustava za hlađenje leži prijenos topline koji se postiže kroz-fazni ciklus rashladnog sredstva. Njegov radni proces prvenstveno se oslanja na sinergijsku interakciju između rashladnog sustava i sustava cirkulacije vode; konkretno, može se podijeliti u tri ključne faze: apsorpcija topline, prijenos topline i isporuka hlađenja.
Jedno{0}}fazni rashladni ciklus uključuje rashladno sredstvo koje uzastopno prolazi kroz četiri procesa unutar rashladnog sustava: kompresiju, kondenzaciju, prigušivanje i isparavanje. Središnja komponenta stupnja kompresije je kompresor, koji služi za kompresiju rashladnog sredstva. Kompresor uvlači plinovito rashladno sredstvo niske-temperature,-niskog{4}}tlaka iz isparivača i mehaničkim ga radom pretvara u plinovito rashladno sredstvo visoke-temperature, visokog-tlaka. Ovo plinovito rashladno sredstvo visoke-temperature i visokog{9}}tlaka zatim ulazi u kondenzator, gdje se hladi rashladnim medijem i kondenzira u tekuće rashladno sredstvo. Visokotlačno{11}}tekuće rashladno sredstvo prolazi kroz uređaj za prigušivanje, podvrgavajući se padu tlaka i pretvarajući se u nisko{12}}temperaturu, nisko{13}}mješavinu tekućine i plina. Ovo rashladno sredstvo niske-temperature,-tlaka ulazi u isparivač, apsorbira toplinu iz cirkulirajuće vode i isparava, vraćajući se u plinovito stanje niske-temperature,-tlaka, čime se završava faza apsorpcije topline.
Općenito, kada potrebna temperatura isparavanja padne unutar raspona od -25 stupnjeva do -50 stupnjeva, za hlađenje treba koristiti dvo-fazni kompresorski sustav. U dvo-stupanjskom ciklusu hlađenja, proces kompresije se izvodi u dvije različite faze: para rashladnog sredstva iz isparivača prvo ulazi u-niskotlačni cilindar, gdje se komprimira do srednjeg tlaka; nakon što prođe međuhlađenje, odlazi u visokotlačni-cilindar, gdje se komprimira do tlaka kondenzacije prije ulaska u kondenzator. Međuhladnjak koristi malu količinu tekućeg rashladnog sredstva-koje isparava i apsorbira toplinu na srednjem tlaku-za hlađenje pregrijane pare koja se ispušta iz nisko-stupnja tlaka, čime se snižava usisna temperatura za stupanj visokog tlaka. Načelo rada evaporativnog kondenzatora uključuje visokotemperaturno plinovito rashladno sredstvo koje ulazi u zavojnicu kondenzatora; Izmjena topline događa se između stijenki zavojnice i vode koja se raspršuje na vanjsku stranu zavojnica, potpomognuta protokom zraka. Kako rashladni plin prolazi dužinom zavojnice, njegova temperatura opada, uzrokujući postupni prijelaz iz plinovitog u tekuće stanje.
