水蓄冷就是把制冷机组制备的冷冻水储存在蓄冷水箱里，它是利用4-7℃的低温水进行蓄冷，属于显热蓄冷。和常规空调制冷系统相比，增加了蓄冷水设备，但同时大大减少了制冷机组容母以及与制冷机组配套的冷冻水泵、冷却塔和冷却水泵的容量，并且制冷机组在制冷或是蓄冷时基本都是满负荷运行，大大提高了制冷效率。减少了能耗和运行费用，但是水蓄冷利用的是显热蓄冷，对于蓄存同样的冷量，相比冰蓄冷而言，蓄冷槽的容积大了很多。相应导致冷损耗增大。
水蓄冷系统为了防止或减少蓄冷放冷阶段蓄冷水箱内温度较高的水和温度较低的水发生混合，引起能量损失，水蓄冷系统中的蓄冷水箱中的结构和配管设计时，通常设计成分层化、迷宫曲板、复合储槽等形式。
自然分层法:利用水在不同温度下密度不同而实现自然分层。系统组成是在常规制冷系统中加入蓄水罐，在循环蓄冷时，制冷设备送来的冷水由底部布水器进入蓄水罐，热水则从顶部排出，罐中水量保持不变。在循环放冷时，水流动方向相反，冷水由底部送至负荷侧，同流热水从顶部布水器进入蓄水罐。一般来说，自然分层方法是最简单有效和经济的，如果设计合理，蓄冷效率可以达到85%-95%，自然分层蓄冷时，冷水与热水之间存在一个温度过渡层，通常称为斜温层。明确而稳定的斜温层能防止冷水与热水的混合，但斜温层的存在降低了蓄冷效率。蓄冷系统能否在高效率下保持正常而稳定的工作主要取决于顶部和底部布水器的设计和蓄水罐的设计。布水器用于均布进入罐中的水流，减少扰动和对斜温层的破坏。
迷宫法:采用隔板把蓄水槽分成很多个单元格，水流按照设计的路线依次流过每个单元格。迷宫法能较好地防止冷热水混合。但在蓄冷和放冷过程中，热水从底部进口进入或冷水从顶部进口进入，这样易因浮力造成混合;另外，水的流速过高会导致扰动及冷热水的混合;流速过低会在单元格中形成死区，降低蓄冷系统的容量。
还可以在单梢的基础增加多个槽，形成独立的温水槽和冷水槽，然后采用集管的方式将各单元槽进出水管并联，保证水量均匀分配。
常规水蓄冷空调系统可以实现以下几种运行模式:①制冷机单独制冷;②制冷机边蓄冷边供冷;③制冷机仅仅是蓄冷;④蓄冷水箱单独供冷:⑤制冷机和蓄冷水箱联合供冷。
