大容量的冷库制冷系统所用设备包括：制冷压缩机组、蒸发器、冷凝器、油分离器、贮液器、排液筒、集油器、空气分离器、液体分离器、空气冷却器、总调节站、气体调节站、各管路阀门、自动控制系统、指示仪表、动力电源等。可将库温控制在-15～0℃可调范围内。

制冷系统的工作过程是，制冷压缩机由蒸发器吸出冷剂蒸汽，压缩升温升压后进入冷凝器，由冷凝器中流动的冷却水冷却成液态制冷剂。高压的液态制冷剂经热力膨胀阀降压降温后，有一定过冷度的制冷剂液体进入蒸发器吸热汽化，不断地发生冷效应，使制冰池中的盐水冷却。盐水被蒸发器冷却到-10℃以下。冰筒内充满淡水，浸在制冰池的盐水中，经盐水吸热使冰筒内的淡水冻结成冰。融冰槽用于融化冰筒的表面，使冰能迅速地脱离冰筒。翻板的作用是使冰筒翻到脱冰。冰滑道呈斜坡状，便于冰块滑出冰筒后顺利地溜入冰库。桥式起重机用来将冰筒从制冰池内提起，送至融冰槽融冰。脱冰后，再把空冰筒注水吊入制冰池。搅拌机的作用是搅动制冰池内的盐水，加速盐水的循环，提高热交换的效率。

冷水机组中以活塞式压缩机为主机的称为活塞式冷水机组。它是将活塞式压缩机、蒸发器、冷凝器和节流机构、电控柜等设备组装在一个基座上，其内部连接管已在制造厂完成装配，用户只需在现场连接电气线路和外接水管即可投入运行。制冷剂一般采用氟里昂，目前常用的多为R22。