冷却塔通过降低冷凝水的供给温度来提高冷冻机效率。所有的冷却塔都应该并联工作，在表面积增加的情况下蒸发冷，效果却达到*。
从冷冻机中每输出一吨冷冻水，一般的冷却塔需要100瓦的能量。效率提高可高达十倍，例如采用更为接近入口、出口温差、更有效的气流设计、的配有变速驱动马达的风机、减少高度以限制泵的扬程以及增加填充面积（选择大尺寸的塔）等。
不同的外界空气的湿温度和冷却水的供给温度，这个温差有所不同，应该控制在3oF到5oF之间。
所有的冷却塔都应该并联工作，在表面积增加的情况下蒸发冷却达到*。
许多任务厂使用多级塔，它们使用单速或双速的风机，并且把塔分成不同的阶段。一个塔全速运转直到负荷超过它的承受能力，然后另一个塔开启，它工作在较低或较高的功率状态。这个方案可以导致冷却塔负荷出现较大的、不断递增的变化，频繁地低于或者超过要求的额定值，从而出现锯齿状的能耗状况，降低冷冻机的效率。
因而所有的冷却塔都应该并行工作，在表面积增加的情况下蒸发冷却达到*。如果更多的塔在低速状态下工作，使用变速驱动调节风机的速度，随负载变化而调整，根据“立方定律”，在较低的速度下风机可以节省能量。
工厂通常采用专门一个冷却塔为每一个冷冻机供应冷凝水。这种构想不允许冷冻机利用冷却塔并行运作。只有为冷凝水系统加上普通的集管才允许冷却塔并行运行，不考虑冷却要求。
使用外面的空气进行冷却是经济的，在商业大楼得到广泛采用。另外一种“自由冷却”方案适用于需要恒定的冷冻水以及风机盘管的系统，比如洁净室。
自由冷却技术直接利用处在低温或低湿度环境中的冷却塔制造冷冻水，减少或取代冷冻机的使用。根据天气的变化，使用自由冷却系统可以把冷却系统的耗能减少到十分之一（从0.5千瓦/冷吨减少到0.05千瓦/冷吨）。
直接与工艺负荷进行热交换，可以使自由冷却技术利用外面温度较高的大气，要比用在二级或者三级热交换系统进行热交换的时间长出若干个小时。由板式热交换器分隔开来的冷却水和冷凝水之间的温差很接近（比如只有2oF）。当温度和湿度相当低时，冷却塔可以独立运行，无需风机。根据温湿图，很多地方每年有很多的时间都可以进行自由冷却。