循環水冷卻系統的工作原理是這樣的。

冷卻水泵把冷卻水從冷卻水池或水源抽出來，通過管道送到熱源的冷卻部位。在這里，冷卻水吸收熱量，熱水變冷水。

接著，帶著熱量的冷卻水被送到冷卻設備，比如冷卻塔，進行散熱降溫。冷卻后的水又落回冷卻塔積水盤，被冷卻泵加壓再次回到熱源冷卻部位，如此循環。

在閉式循環冷卻水系統中，以水為工質，通過水冷器和工藝介質間接換熱。熱介質按要求降溫，冷卻水升溫，這就是循環冷卻。

控制系統給循環泵發信號，循環泵帶動水內部循環，啟動熱水器加熱，到設定時間或溫度就停止，在熱水使用點開啟現有熱水。

汽車發動機的冷卻系是強制循環水冷系，靠水泵提高冷卻液壓力，強制冷卻液在發動機里循環流動。主要由水泵、散熱器、冷卻風扇、補償水箱、節溫器、水套和附屬裝置等構成。

工業制造中，把工業制造產生的熱水通過管道送到冷卻設備，比如冷卻塔或冷卻器，通過加冷卻介質熱交換降溫，冷卻介質吸收熱量再處理后循環利用，能節能提效，還能調節溫度保證設備和材料處于適宜范圍。

循環水冷卻系統主要由冷卻塔、循環水池、循環水泵、旁濾系統、加藥系統、控制儀表系統及管道、閥門等組成。循環水熱交換后升溫，進冷卻塔降溫再到冷卻水池，經處理后由水泵加壓送往裝置區，部分回水進旁濾系統降懸浮物濃度，為防腐蝕結垢，還有加藥設施。