凉水塔在数据中心的应用

冷却塔的工作原理很容易理解。简单地说，就是将通风的空气从直角吹向滴水。当空气通过这些水滴时，部分水分蒸发。热量降低了水的温度，其余的水被冷却了。

多年来，随着服务器密度的增加和尺寸的减小，服务器变得越来越密集，数据中心产生的热量越来越多。因此，每平方英尺产生的热量瓦数在增加，而功率密度的增加严重限制了传统的冷却方法和技术。同时，大量的能量在应用到数据中心后转化为大量的热量。这是一个循环重复的过程。鉴于这种能源消耗和能源成本，专家们一直在寻找降低能源成本和环保的方法。其中一种方法是使用冷却塔。本文简要介绍冷却塔的工作原理和应用特点。顾名思义，冷却塔是一种塔状设备，用于冷却数据中心并将废热排放到大气中。冷却塔使用冷却水或简单的空气来消散数据中心的废热。冷却塔有多种尺寸，从与屋顶一样高的简单冷却塔到直径达 100 米的巨型冷却塔。安装在数据中心的冷却塔的大小主要取决于需要去除的热量总量和其他相关因素。

冷却塔的工作原理：冷却塔是一种利用水与空气接触，将设备或制冷、空调中产生的余热通过蒸发散发出去的设备。其基本原理是：干燥（低焓）空气经风机抽吸后从进风网进入冷却塔；饱和蒸汽分压高的高温水分子流向低压空气，湿热（高焓）水由淋水系统喷入塔内。水滴与空气接触时，一方面由于空气与空气之间的直接传热，另一方面由于水蒸气表面与空气的压力差，蒸发是在压力的作用下发生的，压力被带到现在带走蒸发潜热。带走水中的热量，即蒸发传热，从而达到降温的目的。

冷却塔的工作过程：以环形逆流冷却塔的工作过程为例。在冷却水塔的布水系统中，水通过布水管上的小孔均匀地布在填料上；低Han值的干燥空气在风机的作用下从底部进风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜与空气进行热交换。从塔顶抽取高湿度、高H值的热空气，进入塔内的空气为湿球温度低的干燥空气。水和空气之间显然存在水分子浓度。风机运转时，在塔内静压的作用下，水分子会不断蒸发到空气中，变成水蒸气分子，剩余水分子的平均动能降低，从而使循环水温下降。从以上分析可以看出，蒸发冷却与空气温度（俗称干球温度）低于或高于水温无关。只要水分子能继续蒸发到空气中，水温就会下降。但是，水蒸发到空气中不会无休止地进行下去。当与水接触的空气不饱和时，水分子不断蒸发到空气中，但当水气接触面上的空气达到饱和时，水分子就不能蒸发，而是处于动态平衡状态。蒸发的水分子数等于从空气中返回到水中的水分子数，水温保持不变。由此可以看出，与水接触的空气越干燥，蒸发越容易进行，水温就容易降低。

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