密闭式循环冷却水系统中的热水是经间接冷却变为冷水，再返回系统循环使用的。也就是通过二次换热，在另一个换热器(或称二次冷却器)中被其他介质冷却的。二次冷却器一般是带翅片的换热器，用空气间接冷却。水在系统中是密闭循环的，没有蒸发损失及风吹损失，水不浓缩，也基本上不消耗。密闭式系统的特点是水不与大气接触。但由于阀门、管道接口、水泵等处可能泄漏，系统水量可能少量损失。此外，由于泄漏可能带进少量空气，而且少量补充水也会带人溶解氧，故系统中仍含有溶解氧，也存在氧的电化学腐蚀。密闭式系统中的设备通常是由不同金属材料制成的，系统中可能有铜、铜镍合金、镀锌钢或碳钢等材质。因此，存在由不同金属材质导致的电偶腐蚀。密闭式系统的补充水常用软化水、除盐水或冷凝液，因而结水垢的可能性很小。主要的问题是防止腐蚀。系统的防腐蚀措施一般是选择合适的缓蚀剂-一次投入水中，维持-定含量，处理方法相对较简单。密闭式系统一-般仅用在热流量较小或有特殊要求的工业生产系统，如空调、内燃机、变压器油冷却器、核反应堆的辅助冷却器等。