عملکرد و طرز کار چیلر تراکمی بر اساس سیکل تبرید تراکمی است که در شکل فوق اجزای اصلی آن نشان داده شده است. نحوه عملکرد چیلر تراکمی به این صورت است که ماده مبرد توسط کمپرسور فشرده و متراکم می شود. در اثر همین افزایش فشار، مبرد به سمت کندانسور جریان می یابد. به همین علت مهندسان تبرید، کمپرسور را قلب چیلر تراکمی می دانند. چون عامل به حرکت درآوردن مبرد در سیکل تبرید چیلر است.

پس از آن ماده مبرد که البته عموم مردم آن را به اشتباه با نام “گاز یا گاز کولر” می شناسند، وارد کندانسور می شود. کندانسور، گرمای به وجود آمده در اثر افزایش قشار و دما در ماده مبرد را به محیط منتقل می کند و اینگونه مبرد که در کمپرسور به حالت گازی شکل بود، به تدریج تقطیر شده و به مایع تبدیل می شود.

در مرحله بعد، مبرد در حالت مایع به سمت شیر انبساط یا اکسپنشن ولو حرکت می کند و با عبور از آن، بر اثر فرآیند ژول-تامسون که به فرآیند اختناق معروف است، دچار افت فشار می شود. این افت فشار، افت دمای مبرد را نیز به همراه دارد و اینگونه، مبرد در دمای پایین وارد اواپراتور می شود.

اوپراتور در حقیقت همان بخشی است که قادر خواهیم بود از طریق عبور جریان آب با دمای محیط از روی لوله های آن، موفق به تولید آب سرد در محدوده دمایی 4 تا 6 درجه سانتی گراد شویم. چون در مراحل قیلی به این نقطه رسیدیم که مبرد با دمای پایین وارد لوله های اواپراتور شده است. اکنون محصول خروجی چیلر، آب سرد است.

از جریان آب سرد خروجی چیلرها اعم از چیلر تراکمی و جذبی نیز می توان در مصارف تهویه مطبوع و برودت صنعتی(Process cooling) استفاده کرد.