多机头式冷水机组是由2台以上半封闭或全封闭制冷压缩机为主机组成，目前，多机头冷水机组最多可配8台压缩机。配置多台压缩机的冷水机组具有明显的节能效果，因为这样的机组在部分负荷运行时仍有较高的效率。而且，机组起动时，可以实现顺序起动各台压缩机，每台压缩机的功率小，对电网的冲击小，能量损失小。此外，可以任意改变各台压缩机的起动顺序，使各台压缩机的磨损均衡，延长使用寿命。配置多台压缩机的机组的另一个特点是整个机组分设两个独立的制冷剂回路，这两个独立回路可以同时运行，也可单独运行，这样可以起到互为备用的作用，提高了机组运行的可靠性。
图5-23所示的活塞式多机头冷水机组，配有6台6H30型半封闭制冷压缩机，换热器均采用高效传热管，机组结构紧凑。半封闭压缩机的电动机用吸气冷却，并有一系列的保护措施。在发生压缩机排气压力过高、吸气压力过低、断油、过载、过热、缺相等故障时，保护压缩机。
机组由计算机控制，实行全过程自动化控制.起动时，压缩机逐步投入运行。机组制冷量通过停开部分压缩机来调节，使制冷量能够较好地与所需要的冷负荷相互匹配。这种调节方法比用顶开吸气阀片调节输气量或用旁通法调节输气量更加节能，因为用后两种调节方法时，部分气缸虽被卸载，但相应的活塞、连杆仍在运动，产生机械摩擦损失，且气体仍不断流经气阀及流道，产生流动阻力损失。
LS系列冷水机组的几台压缩机排成一排增加压缩机台数时，只在长度方向延伸，这有利于组织生产，但台数太多时，机组太长，占地面积较大。LSB-700型冷水机组的布置对此作了改进，此时每两台压缩机与相应的蒸发器、冷凝器构成一个相对独立的系统，两个相对独立系统平等布置，使该冷水机组长度与宽度之比接近，占地面积减少。
压缩机置于机组顶部或中部，也有置于底部的。置于机组顶部或中部的压缩机，采用高转速封闭式压缩机，它们体积小，振动小，且无轴封处的泄漏。开启式压缩机因需外置一台电动机，体积大，且轴封容易损坏，故常装在底部，便于安装、维修。
