冷卻塔的工作原理很容易理解。簡(jiǎn)單來說，就是將通風(fēng)的空氣從直角吹向滴水。當(dāng)空氣通過這些水滴時(shí)，部分水會(huì)蒸發(fā)。熱量降低了水的溫度，其余的水被冷卻。
多年來，隨著服務(wù)器密度的增加和尺寸的減小，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的熱量越來越多。因此，每平方英尺產(chǎn)生的熱量瓦數(shù)不斷增加，功率密度的增加嚴(yán)重限制了傳統(tǒng)的冷卻方法和技術(shù)。同時(shí)，大量的能量應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心后轉(zhuǎn)化為大量的熱量。這是一個(gè)循環(huán)重復(fù)的過程。鑒于這種能源消耗和能源成本，專家們一直在尋找降低能源成本和環(huán)保的方法。其中一種方法是使用冷卻塔。本文簡(jiǎn)要介紹了冷卻塔的工作原理和應(yīng)用特點(diǎn)。顧名思義，冷卻塔是一種塔狀設(shè)備，用于冷卻數(shù)據(jù)中心并將廢熱排放到大氣中。冷卻塔使用冷卻水或簡(jiǎn)單的空氣來散發(fā)數(shù)據(jù)中心的廢熱。冷卻塔有各種尺寸，從屋頂那么高的簡(jiǎn)單冷卻塔到占地面積達(dá) 100 米直徑的巨型冷卻塔。數(shù)據(jù)中心安裝的冷卻塔的尺寸主要取決于需要除去的熱量總量和其他相關(guān)因素。
冷卻塔的工作原理：冷卻塔是一種利用水與空氣的接觸，通過蒸發(fā)的方式散發(fā)掉設(shè)備或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的設(shè)備。基本原理是：干燥（低焓）空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)抽吸后，從進(jìn)風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入冷卻塔；飽和蒸汽高分壓的高溫水分子流向低壓空氣，濕熱（高焓）水由灑水系統(tǒng)噴入塔內(nèi)。當(dāng)水滴與空氣接觸時(shí)，一方面由于空氣與空氣之間的直接傳熱，另一方面由于水蒸氣表面與空氣之間的壓力差，蒸發(fā)是在壓力的作用下發(fā)生的，壓力帶到現(xiàn)時(shí)帶走蒸發(fā)潛熱。帶走水中的熱量，即蒸發(fā)傳熱，從而達(dá)到冷卻的目的。
冷卻塔的工作過程：以圓形逆流式冷卻塔的工作過程為例。冷卻水塔撒水系統(tǒng)中，水通過撒水管上的小孔均勻撒在填料上；漢值低的干燥空氣在風(fēng)機(jī)的作用下從底部進(jìn)風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內(nèi)，熱水流經(jīng)填料表面時(shí)形成水膜與空氣進(jìn)行熱交換。高濕度、高H值的熱空氣從頂部吸入，進(jìn)入塔內(nèi)的空氣為低濕度球溫度的干燥空氣。水和空氣之間顯然存在水分子的濃度。風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在塔內(nèi)靜壓的作用下，水分子會(huì)不斷蒸發(fā)到空氣中，成為水蒸氣分子，而剩余水分子的平均動(dòng)能會(huì)減少，從而使循環(huán)水溫下降。從上面的分析可以看出，蒸發(fā)冷卻與空氣溫度（俗稱干球溫度）低于或高于水溫?zé)o關(guān)。只要水分子能夠繼續(xù)蒸發(fā)到空氣中，水溫就會(huì)下降。但是，水蒸發(fā)到空氣中不會(huì)無(wú)休止地持續(xù)下去。當(dāng)與水接觸的空氣未飽和時(shí)，水分子不斷蒸發(fā)到空氣中，但當(dāng)水-空氣接觸面上的空氣達(dá)到飽和時(shí)，水分子不能蒸發(fā)，而是處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。蒸發(fā)的水分子數(shù)等于從空氣回到水中的水分子數(shù)，水溫保持不變。由此可以看出，與水接觸的空氣越干燥，蒸發(fā)越容易進(jìn)行，水溫容易降低。
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