密閉水冷加熱循環器采用全封閉壓縮機所組成的制冷系統，包含一個高溫制冷循環和一個低溫制冷循環，其連接容器為蒸發冷凝器，蒸發冷凝器是也到能量傳遞的作用，將工作室內熱能通過兩級制冷系統傳遞出去，實現快速降溫的目的。

1、從工業密閉水冷加熱循環器設備出來的空氣進入壓氣機后被絕熱壓縮，溫度升到環境溫度以上；然后進入冷卻器，在定壓下將熱量傳給冷卻水，溫度等同于環境溫度；再導入膨脹機絕熱膨脹，溫度進一步降到溫度以下；之后進入循環加熱冷卻器設備，定壓吸熱（吸收的熱量稱為制冷量），完成循環。

2、密閉水冷加熱循環器的制冷劑從設備定壓氣化吸熱后（此時工質通常為干飽和蒸汽或接近干飽和蒸氣），再進入壓縮機在絕熱狀態下壓縮，溫度超過環境溫度，然后進入冷凝器向環境介質等壓散熱。

3、在冷凝器內，過熱的制冷劑蒸汽先等壓降溫到對應于當前壓力的飽和溫度，然后繼續等壓（同時也是等溫）冷凝成飽和液狀態，進入節流閥，在節流閥處絕熱節流降溫、降壓至對應于循環起始壓力的濕飽和蒸氣狀態，再進入循環氣化吸熱，完成循環。

密閉水冷加熱循環器具有良好的機械性能，能承受較高的工作壓力，也能承受塊固體材料加料、耐熱、耐腐蝕、工作溫度范圍廣、傳熱效果好、冷卻速度快，是許多實驗室、科研機構常用的溫度控制儀器。