Taşınabilir bir su-soğutma sisteminin temelinde, soğutucu akışkanın faz-değişim döngüsü yoluyla elde edilen ısının aktarımı yatar. Operasyonel süreci öncelikle soğutma sistemi ile su sirkülasyon sistemi arasındaki sinerjik etkileşime dayanır; spesifik olarak üç ana aşamaya ayrılabilir: ısı emilimi, ısı transferi ve soğutma dağıtımı.
Tek-aşamalı bir soğutma döngüsü, soğutucu akışkanın soğutma sistemi içinde art arda dört süreçten geçmesini içerir: sıkıştırma, yoğunlaşma, kısma ve buharlaşma. Sıkıştırma aşamasının merkezi bileşeni, soğutucuyu sıkıştırma işlevi gören kompresördür. Kompresör, evaporatörden düşük-sıcaklıktaki, düşük{-basınçlı gazlı soğutucuyu çeker ve mekanik çalışma yoluyla onu yüksek-sıcaklıklı, yüksek-basınçlı gazlı soğutucuya dönüştürür. Bu yüksek-sıcaklık, yüksek-basınçlı gaz halindeki soğutucu daha sonra yoğunlaştırıcıya girer, burada bir soğutma ortamı tarafından soğutulur ve sıvı soğutucu olarak yoğunlaşır. Yüksek-basınçlı sıvı soğutucu, bir kısma cihazından geçerek basınç düşüşüne uğrar ve düşük-sıcaklık, düşük-basınçlı bir sıvı ve gaz karışımına dönüşür. Bu düşük-sıcaklık, düşük-basınçlı soğutucu buharlaştırıcıya girer, dolaşımdaki sudan ısıyı emer ve buharlaşarak düşük-sıcaklık, düşük-basınçlı gaz durumuna döner, böylece ısı emme aşamasını tamamlar.
Genel olarak, gerekli buharlaşma sıcaklığı -25 derece ila -50 derece aralığına düştüğünde, soğutma için iki-kademeli bir kompresör sistemi kullanılmalıdır. İki-aşamalı bir soğutma döngüsünde, sıkıştırma işlemi iki farklı aşamada gerçekleştirilir: evaporatörden gelen soğutucu buharı ilk olarak düşük-basınçlı silindire girer ve burada bir ara basınca kadar sıkıştırılır; ara soğutmadan geçtikten sonra yüksek-basınç silindirine doğru ilerler ve burada yoğunlaştırıcıya girmeden önce yoğunlaşma basıncına sıkıştırılır. Ara soğutucu, düşük-basınç aşamasından boşaltılan aşırı ısınmış buharı soğutmak için-ara basınçta buharlaşan ve ısıyı emen az miktarda sıvı soğutucu- kullanır, böylece yüksek basınç aşaması için emme sıcaklığı düşer. Evaporatif kondansatörün çalışma prensibi, yüksek sıcaklıktaki gaz halindeki soğutucu akışkanın kondenser bobinine girmesini içerir; Isı değişimi, serpantin duvarları ile serpantinlerin dışına püskürtülen su arasında, hava akışının yardımıyla gerçekleşir. Soğutucu gaz bobinin uzunluğu boyunca ilerledikçe sıcaklığı düşer ve kademeli olarak gaz halinden sıvı duruma geçmesine neden olur.
