随着设计水平及机械加工水平的进步，冷水机组的效率越来越。这使得冷水机房的能耗结构发生了较大的变化。水泵的能耗比例已经成为一个比较重要部分，所以如何在水泵的节能措施上去的取得进展已成为一项重要课题。
通常来说，空调系统是按照满负荷设计的，当负荷变化时，虽然冷水机组可以根据负荷调节相应的冷量输出，但是常规冷水系统在在冷水机组的 蒸发器侧的流量配置是固定的，定流量的冷冻水泵能耗没有跟随主机的部分负荷运行而变化水量。也没跟着冷水机组减载。近年来在电子及自控技术的辅助下，冷水 机组的制造技术得到有效提高，尤其是机组对负荷变化的响应时间大大缩短。先进的冷水机组可以在极大的范围内变流量运行；同时，与通过供水温度来控制机组负 荷一样，变蒸发侧水流量控制机组负荷运行，同样能够保证出水温度在允许的偏差范围内正常运行。因此，当负荷变化时，可以使冷水机组的蒸发器侧流量随用户的 需求而变化，从而节约蒸发器侧水泵的能耗，同时可使用流量保护措施使机组在流量允许的范围内运行。
在管路系统固定不变的前提下，变频水泵的效率特性和水系统的阻力特性接近，理论上水泵的能耗与流量成3次方的关系，系统的阻力随着部分负荷时流量的 下降而下降[(水量1/水量2)2=水阻1/水阻2]。如果蒸发侧的流量允许随着负荷的变化而变化，那么蒸发侧的水泵就无需全年保持夏季设计日的满载流 量，在部分负荷运行时段，水泵如冷水机组一样，部分负荷时流量减小，与此同时水泵的能耗大幅降低从而达到节能的目的。
目前，较通行的水系统设计通常有两种方式：1.一次泵定流量系统2.二次泵变流量系统。相对于这两种方式，一次泵变流量系统的优势如下表
| 一次泵定流量 | 二次泵变流量 | 一次泵变流量 |
| 一组水泵 | 两组水泵 | 一组水泵 |
| 水泵与主机一一对应 | 一次水泵与主机一一对应 | 水泵取决于负荷，不与主机对应 |
| 运行中，冷冻水生产侧的水量大于或等于冷冻水的需求侧的水量 | 运行中，冷冻水生产侧的水量大于或等于冷冻水的需求侧的水量 | 运行中，冷冻水生产侧的水量等于或等于冷冻水的需求侧的水量 |
| 旁通管设计流量为单台机组流量 | 旁通管设计流量为单台机组流量 | 旁通管设计流量为单台机组最小流量 |
| 旁通水流单向流动，从系统的供水管旁通到系统的回水管 | 旁通管上无阀门控制，以平衡冷冻水的生产量与末端冷冻水的需求量。旁通管为双向流 | 旁通管仅在流量保护开启时才有少量水流，从系统的供水管旁通到系统的回水管 |
| 水泵不节能 | 使用侧水泵节能 | 水泵全程节能 |