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開式冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過蒸發(fā)作用來散去制冷空調中產生的熱量的一種設備。進入冷卻塔內的冷卻水與被吸入塔內的干燥、低濕度室外空氣之間存在著水分子的濃度差和動能壓力差，在塔內靜壓的作用下，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，成為水蒸汽分子，剩余的水分子的平均動能便會降低，從而使循環(huán)水的溫度下降。

可以看出，冷卻水降溫除與空氣的干球溫度有關，還與空氣的濕球溫度有關。只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā)，水溫就會降低，這也就是潛熱交換。

但是，水向空氣中的蒸發(fā)不會無休止地進行下去。當與水接觸的空氣不飽和時，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時，水分子就蒸發(fā)不出去，而是處于一種動平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)量，水溫保持不變。所以理想化的冷卻塔出水溫度等于室外空氣的濕球溫度。由此可以看出，與水接觸的空氣越干燥(濕球溫度越低)，蒸發(fā)就越容易進行，水溫就容易降低。可見室外空氣的濕球溫度也是制約一臺冷卻塔散熱能力的因素。

在很多工程案例中，開式冷卻塔的風機啟停或轉速控制通常是把出水溫度與出水溫度設定值進行比較，以決定風機的啟?；蜣D速。對于壓縮式制冷機，進入機組的冷卻水水溫越低，機組的制冷量也有所提高。

圖1　冷卻水溫與制冷量的關系

圖1是某國外品牌壓縮式制冷機冷卻水溫與制冷量的曲線圖，其額定工況在冷卻水29.4℃時制冷量為1934kW，隨著冷卻水溫的降低，機組的制冷量可提升到2261kW。所以通常希望冷卻塔的出水溫度較低，因此會把出水溫度設定值設得較低，如21℃。這樣就會產生這樣的一個問題：在夏季，冷卻塔的出水溫度往往遠高于21℃，所以根據(jù)上述的控制邏輯冷卻塔風機會全開或滿轉速。冷卻塔風機沒有任何的節(jié)能可能。

現(xiàn)用室外濕球溫度+冷幅作為冷卻塔出水溫度設定值，冷卻塔出水溫度與該設定值進行比較來控制冷卻塔風機的啟?；蜣D速調節(jié)。冷幅是指出水溫度與濕球溫度的差值。冷幅雖然與冷卻塔性能、室外干球溫度有關,但在夏季可以近似認為該值不變。

以上這種控制冷卻塔風機的好處是：當出水溫度接近于室外濕球溫度+冷幅時，說明在該室外空氣條件下冷卻塔已達到了限的散熱性能，再多開冷卻塔風機也不能或降不了多少出水溫度。這種情況下就有可能因少開風機而節(jié)能。

冬季利用冷卻塔來免費取冷也需確切地知道室外空氣濕球溫度。如需要7℃的冷水，板式換熱器換熱溫差是2℃，冷卻塔的冷幅是4℃，可知此時的室外濕球溫度必須≤1℃才能制取7℃冷水，從而具備免費供冷能力。這樣，室外濕球溫度就成了判斷是否使用冷卻塔免費取冷的依據(jù)。