Основное применение чиллеров в кондиционировании воздуха. Чиллеры охлаждают воду, которую насосами подают в теплообменники центральных кондиционеров, через эти охлаждающие секции вентиляторами продувают воздух, он охлаждается и по воздуховодам попадает в кондиционируемые помещения. Это наиболее распространённый вид чиллеров, наиболее массово производимый.
| Чиллеры могут быть как воздушного охлаждения, то есть иметь конденсатор охлаждаемый воздухом, так и водоохлаждаемый конденсатор, то есть конденсатор охлаждается водой из градирни. |
|  чиллер с воздушным охлаждением | чиллер с водяным охлаждением | |
Градирня – теплообменный аппарат, где вода за счёт продува вентиляторами и частичного испарения охлаждается и подаётся для охлаждения конденсатора. Реже в крупных торговых центрах для охлаждения воды используются фонтаны и различные инсталляции с водой, это больше характерно для южных крупных торговых центров (моллов). В кондиционировании нуждаются как офисные здания, так цеха производственных помещений, например прядильных фабрик. Если в офисных зданиях используются довольно небольшие чиллеры, то для прядильных фабрик применяются огромные чиллеры, зачастую с центробежными компрессорами большой мощности.
Промышленное кондиционирование отличается не только мощностью и объёмами, но и режимами работы, поскольку струи воздуха могут подаваться выше рабочей зоны и раскрываться уже в рабочей зоне, а следовательно хладоноситель может иметь более низкие температуры. Промышленные кондиционеры имеют большую протяжённость воздуховодов, могут иметь проблемы со взрывоопасной пылью, например на сахарных и мукомольных комбинатах.
Большое значение имеют чиллеры для кондиционеров, применяемых для обработки воздуха в зданиях для массовых мероприятий: спортивных сооружениях, в том числе ледовых дворцах спорта, театрах, концертных залах, выставочных комплексах, кинотеатрах, бассейнах и т.п. На ледовых дворцах чиллеры для охлаждения льда могут совмещаться с системами кондиционирования воздуха, утилизацией теплоты конденсации и горячим водоснабжением.
Системы кондиционирования ледовых дворцов спорта, как другие спортивные сооружения могут иметь многоярусные трибуны, куда требуется подавать воздух и рассчитывать диффузоры и воздухораспределители так, чтобы струи раскрывались не выше и не ниже требуемого яруса трибун. Кроме того, добавляется требование распределения воздуха непосредственно для игровой площадки, где может состояться массовое катание с многими сотнями катающихся.
Чиллеры должны согласованно работать во всех режимах, поскольку максимальная загруженность арены может сменяться дежурным режимом, направленном лишь на поддержание льда, а затем резкая наморозка льда или наоборот стаивание для трансформации арены. Системы кондиционирования воздуха в бассейнах и крупных аквапарках имеют массу особенностей, связанных с наличием в системе свободного хлора, требований по осушению строительных конструкций, раскрытия струй для воздушного отопления в условиях сложных аттракционов. Чиллеры здесь могут участвовать всистемах рекуперации тепла, нагрева воды и т.п.
Чиллеры имеют первостепенное значение для высотных зданий, особенно небоскрёбов, там кондиционирование воздуха и подача охлаждённой воды, а так же охлаждённого воздуха на многие сотни метров вверх является высоким инженерным искусством. Без использования чиллеров, комфортное пребывание человека в небоскрёбах невозможно, поскольку даже нагрев от солнца имеет большое влияние не только на температуру воздуха в помещениях, но даже на деформацию конструкции здания. При строительстве небоскрёбов всегда выделяют большие площадки для размещения чиллеров, градирен и конденсаторов воздушного охлаждения, особенно учитывая, что небоскрёбы популярны в южных странах. Также большое значение чиллеры имеют для кондиционирования воздуха в метрополитене и добывающих шахтах, других подземных сооружениях. Без вентиляции и кондиционирования метрополитен не сможет существовать и функционировать, поскольку количество перевозимых людей может составлять миллионы в час, климат в стране может быть жарким, с высокой влажностью. Чиллеры позволяют таким гигантским подземным сооружениям отводить тепло не только от людей, но и многочисленной техники. Добывающие шахты нуждаются в вентиляции, поскольку чем глубже, тем влияние теплоты, исходящей из грунта выше и температура воздуха перестаёт быть комфортной, так же требуется отводить углекислый газ и посторонние газы, выделяемые породой. Чиллеры устанавливаются для кондиционирования воздуха на кораблях и другом транспорте.
чиллер с воздушным охлаждением 
чиллер с водяным охлаждением 
Системы кондиционирования ледовых дворцов спорта, как другие спортивные сооружения могут иметь многоярусные трибуны, куда требуется подавать воздух и рассчитывать диффузоры и воздухораспределители так, чтобы струи раскрывались не выше и не ниже требуемого яруса трибун. Кроме того, добавляется требование распределения воздуха непосредственно для игровой площадки, где может состояться массовое катание с многими сотнями катающихся. Чиллеры должны согласованно работать во всех режимах, поскольку максимальная загруженность арены может сменяться дежурным режимом, направленном лишь на поддержание льда, а затем резкая наморозка льда или наоборот стаивание для трансформации арены. Системы кондиционирования воздуха в бассейнах и крупных аквапарках имеют массу особенностей, связанных с наличием в системе свободного хлора, требований по осушению строительных конструкций, раскрытия струй для воздушного отопления в условиях сложных аттракционов. Чиллеры здесь могут участвовать всистемах рекуперации тепла, нагрева воды и т.п. 
Чиллеры имеют первостепенное значение для высотных зданий, особенно небоскрёбов, там кондиционирование воздуха и подача охлаждённой воды, а так же охлаждённого воздуха на многие сотни метров вверх является высоким инженерным искусством. Без использования чиллеров, комфортное пребывание человека в небоскрёбах невозможно, поскольку даже нагрев от солнца имеет большое влияние не только на температуру воздуха в помещениях, но даже на деформацию конструкции здания. При строительстве небоскрёбов всегда выделяют большие площадки для размещения чиллеров, градирен и конденсаторов воздушного охлаждения, особенно учитывая, что небоскрёбы популярны в южных странах. Также большое значение чиллеры имеют для кондиционирования воздуха в метрополитене и добывающих шахтах, других подземных сооружениях. Без вентиляции и кондиционирования метрополитен не сможет существовать и функционировать, поскольку количество перевозимых людей может составлять миллионы в час, климат в стране может быть жарким, с высокой влажностью. Чиллеры позволяют таким гигантским подземным сооружениям отводить тепло не только от людей, но и многочисленной техники. Добывающие шахты нуждаются в вентиляции, поскольку чем глубже, тем влияние теплоты, исходящей из грунта выше и температура воздуха перестаёт быть комфортной, так же требуется отводить углекислый газ и посторонние газы, выделяемые породой. Чиллеры устанавливаются для кондиционирования воздуха на кораблях и другом транспорте.
