一、冷卻水塔的功能及基本原理
所謂冷卻水塔顧名思義即是應(yīng)用于散熱冷卻為目的之塔狀灑水系統(tǒng)；以一般常見于樓頂之中小型空調(diào)用冷卻水塔而言，其結(jié)構(gòu)不外乎一圓型或方形殼體，而殼體內(nèi)由上而下分別為一抽風(fēng)馬達(dá)及帶動(dòng)之抽風(fēng)扇，擋水板，撒(散)水器，散熱材(填充材)，入風(fēng)口，最底下為水槽、進(jìn)出水管及抽水馬達(dá)，其功能為將空調(diào)主機(jī)所吸收或產(chǎn)生之熱能經(jīng)由冷卻水的傳送在冷卻水塔中藉由水與空氣的直接接觸將熱能排放至大氣中。由于水具有高潛熱(蒸發(fā)熱)熱能，加上取得容易，而空氣具有吸濕能力，在這種有利條件下，冷卻水塔成為散熱最有效且最便宜的工具。
冷卻水塔內(nèi)擋水板主要用于阻擋細(xì)小水滴的散失，當(dāng)熱水透過灑水噴嘴均允噴灑在冷卻水塔內(nèi)之填料上端，藉由重力向下方流動(dòng)，由于空氣的反向流動(dòng)會(huì)造成較小液滴隨空氣流往上帶走，為了減少冷卻水的損失，須于水塔灑水噴嘴上方設(shè)置擋水版裝置，小液滴遇到擋水裝置受到阻擋而附著于檔水版上，等檔水版上之液滴累積至較大時(shí)，當(dāng)其重力高于空氣流帶動(dòng)之阻抗反向力時(shí)，水滴便會(huì)向下掉落于填料上。
二、冷卻水塔形式分類簡(jiǎn)介
冷卻水塔形式種類相當(dāng)多，依空氣驅(qū)動(dòng)型式大致可分為機(jī)械力驅(qū)動(dòng)型(Mechanical draft)及自然對(duì)流型(Nature Draft)；依空氣與水的相對(duì)流路方向，冷卻水塔基本上又可分為反向流式(俗稱逆流式或反流式)及交流式(俗稱橫流式或交流式)；依冷卻水環(huán)路又可在分為密死循環(huán)路型冷卻水塔或稱為密閉式冷卻水塔，另一種即為開放環(huán)路型冷卻水塔或稱為開放式冷卻水塔，其中密死循環(huán)路型冷卻水塔又稱為蒸發(fā)型冷卻水塔。有關(guān)各型冷卻水塔之特點(diǎn)將敘述如下。
三、機(jī)械驅(qū)動(dòng)空氣型(Mechanical Draft)冷卻水塔
特色是藉由一機(jī)械動(dòng)力(一般即為馬達(dá)風(fēng)扇)驅(qū)使空氣流動(dòng)，與水塔內(nèi)冷卻水或熱交換器進(jìn)行熱質(zhì)傳遞，藉以降低冷卻水溫度。依風(fēng)扇位置可分為抽風(fēng)式及吹入式兩種，所謂吹入式是用風(fēng)扇將空氣吹入殼體內(nèi)側(cè)與殼內(nèi)冷卻水進(jìn)行熱質(zhì)傳交換作業(yè)，通常由殼的下方吹入，吸收水蒸氣之濕空氣則由上方吹出，此型依風(fēng)扇之型式可分為離心式及軸流式，圖2所示即為離心式風(fēng)扇，離心式者其特色為具有較高之風(fēng)壓，可運(yùn)用于較高阻抗設(shè)計(jì)之熱交換散熱填料。一般常見于蒸發(fā)型冷卻水塔。圖3所示為軸流吹入式冷卻水塔之一例，亦有用雙層風(fēng)葉型者以增加軸流風(fēng)扇之風(fēng)壓。
吹入式冷卻水塔是透過風(fēng)扇將外氣吹入塔內(nèi)，因此塔內(nèi)空氣為正壓(大于一大氣壓)，密度亦較高于大氣壓力下之空氣密度，因此空氣之熱交換系數(shù)略高，這是吹入式冷卻水塔的優(yōu)點(diǎn)。通常吹入式冷卻水塔之塔的周邊氣密度(封閉度)要求較高，原因是避免塔內(nèi)空氣無法完全由頂端吹出，造成空氣未能完全與冷卻水充分接觸進(jìn)行熱質(zhì)傳遞；其次吹入式受風(fēng)扇葉片影響其空氣動(dòng)能于入口端局部較大，局部風(fēng)速亦會(huì)較高，而末端(出風(fēng)口端)之出口空氣流分散，出風(fēng)速度較為平穩(wěn)，局部出風(fēng)動(dòng)力不若抽風(fēng)式者高，因此相對(duì)而言出風(fēng)回流的情形較多，此為吹入式冷卻水塔的缺點(diǎn)。
