水冷式中央空调系统是利用水作为载冷工质，通过将房间中的热量带到冷却水塔进行冷却的方式，实现房间的制冷降温。系统中包括冷凝器中冷却水循环、制冷剂循环和冷媒水循环三个循环。冷媒水通过蒸发器进行冷却，然后被抽送到风冷机，通过风冷机吹出冷风，吸收房间的热量。
JF 25型冷水机组控制电路示意图，如下图所示：
该控制电路示意图展示了JF 25型冷水机组的控制过程。当合上电源开关Q时，控制板上的绿色指示灯HL1亮，表示电源正常。按下冷却泵起动按钮SB2，KM1得电，使冷却水进入循环，冷却水塔上的风机开始运转。按下冷媒水泵起动按钮SB4，冷媒水泵开始运行，冷媒水循环。同时，KM1和KM2都运行，它们的常开辅助触点均闭合。
在手动位置下，控制开关SA扳到手动位置，KM3得电，YV也得电，压缩机启动运行，YV电磁阀打开，进行供液制冷。若此时冷媒水的回风口处温度不低于8度，并且温度继电器KT1闭合，温度高于给定值，KT2的常开触点闭合，同时YV1得电，打开旁路供液电磁阀，增加制冷量，使冷媒水温度更低，房间的制冷量增加。当冷媒水温度低于8度时，KT1动作，其常闭触点断开，关闭旁路供液电磁阀YV1。当冷媒水温度达到给定值时，KT2释放，也会关闭旁路供液电磁阀YV1，减少制冷量。在手动位置下，压缩机不会停止运行。
若将控制开关SA扳到自动位置，压缩机的起停还要受温度调节器KT2控制。当冷却水泵和冷媒水泵启动后，若温度高于给定值，KT2的常开触点闭合，KM3得电，压缩机启动运行。若温度低于给定值，KT2的常开触点断开，使KM3和YV断电，压缩机停止运行，其他两个循环不停机。当温度上升至给定值时，KT2的常开触点闭合，压缩机自动投入工作制冷。
压差继电器KP1和高低压继电器KP2的作用与风冷式空调系统中的相同。
水冷式中央空调控制系统还设有压力和流量保护装置，只要冷却水或冷媒水出现压力低或流量小的情况，泵和压缩机都会停止工作。对于大容量压缩机，常采用卸载起动、降压起动等措施。卸载指的是将某一个或多个缸的高、低端接通，使该缸失去压缩作用。中央空调压缩机投入工作缸数由温度调节器控制，当外界温度高时，投入工作的缸数增多或全部投入；当外界温度较低时，回风或回水温度较低，可以减少几个工作缸（即卸载几个缸），以维持恒温的空调效果，同时避免频繁起动大功率的压缩机组对电网造成冲击。
