Základem přenosného vodního-chladícího systému je přenos tepla dosažený prostřednictvím cyklu-fázové změny chladiva. Jeho provozní proces spočívá především na synergické interakci mezi chladicím systémem a systémem cirkulace vody; konkrétně jej lze rozdělit do tří klíčových fází: absorpce tepla, přenos tepla a dodávka chlazení.
Jedno{0}}stupňový chladicí cyklus zahrnuje chladivo, které postupně prochází čtyřmi procesy v chladicím systému: komprese, kondenzace, škrcení a odpařování. Ústřední součástí kompresního stupně je kompresor, který slouží ke stlačování chladiva. Kompresor nasává z výparníku plynné chladivo o nízké teplotě a nízkém tlaku{4}} a mechanickou prací je přeměňuje na plynné chladivo o vysoké- teplotě a vysokém- tlaku. Toto plynné chladivo s vysokou-teplotou a vysokým-tlakem pak vstupuje do kondenzátoru, kde je ochlazováno chladicím médiem a kondenzuje na kapalné chladivo. Vysokotlaké-kapalné chladivo prochází škrtícím zařízením, podléhá poklesu tlaku a přeměňuje se na směs kapaliny a plynu o nízké teplotě a nízkém tlaku-. Toto nízko-teplotní a nízkotlaké- chladivo vstupuje do výparníku, absorbuje teplo z cirkulující vody a odpařuje se, přičemž se vrací do plynného stavu s nízkou-teplotou a nízkým-tlakem, čímž je dokončena fáze absorpce tepla.
Obecně platí, že když požadovaná teplota vypařování spadá do rozsahu -25 stupňů až -50 stupňů, měl by být pro chlazení použit dvoustupňový kompresorový systém. Ve dvou-stupňovém chladicím cyklu se proces komprese provádí ve dvou různých fázích: pára chladiva z výparníku nejprve vstupuje do nízkotlakého-válce, kde je stlačena na střední tlak; po mezichlazení postupuje do vysokotlakého-válce, kde je před vstupem do kondenzátoru stlačen na kondenzační tlak. Mezichladič využívá malé množství kapalného chladiva,{10}}které se odpařuje a absorbuje teplo při středním tlaku-k ochlazení přehřáté páry vypouštěné z nízkotlakého-stupně, čímž se snižuje teplota sání pro vysokotlaký stupeň. Princip činnosti odpařovacího kondenzátoru spočívá v tom, že vysokoteplotní plynné chladivo vstupuje do spirály kondenzátoru; dochází k výměně tepla mezi stěnami spirály a vodou rozstřikovanou na vnější stranu spirál, za pomoci proudění vzduchu. Jak plynné chladivo prochází délkou spirály, její teplota klesá, což způsobuje postupný přechod z plynného do kapalného skupenství.
