Um chiller funciona com base no princípio da compressão ou absorção de vapor. Os resfriadores fornecem um fluxo contínuo de refrigerante para o lado frio de um sistema de água de processo a uma temperatura desejada de cerca de 10°C (50°F). O refrigerante é então bombeado através do processo, extraindo calor de uma área de uma instalação (por exemplo, máquinas, equipamentos de processo, etc.) à medida que flui de volta para o lado de retorno do sistema de água de processo.

Um chiller usa um sistema de refrigeração mecânica por compressão de vapor que se conecta ao sistema de água de processo por meio de um dispositivo chamado evaporador. O refrigerante circula através de um evaporador, compressor, condensador e dispositivo de expansão de um chiller. Um processo termodinâmico ocorre em cada um dos componentes acima de um resfriador. O evaporador funciona como um trocador de calor de modo que o calor capturado pelo fluxo do refrigerante do processo seja transferido para o refrigerante. À medida que ocorre a transferência de calor, o refrigerante evapora, passando de um líquido de baixa pressão para vapor, enquanto a temperatura do refrigerante do processo diminui.

O refrigerante então flui para um compressor, que executa múltiplas funções. Primeiro, remove o refrigerante do evaporador e garante que a pressão no evaporador permaneça baixa o suficiente para absorver o calor na taxa correta. Em segundo lugar, aumenta a pressão no vapor refrigerante que sai para garantir que a sua temperatura permaneça alta o suficiente para liberar calor quando atingir o condensador. O refrigerante retorna ao estado líquido no condensador. O calor latente liberado à medida que o refrigerante passa de vapor para líquido é levado para longe do ambiente por um meio de resfriamento (ar ou água).