{"en":"Why Data Centers Must Use Closed Cooling Towers – Heat Transfer Path and Trade-Off Analysis","zh-cn":"为什么数据中心必须用闭式冷却塔?——传热路径与代价分析"}

Почему дата-центры должны использовать закрытые градирни — пути теплопередачи и анализ компромиссов


Технологический уголок 2026-09-16 13:46:19

Дата-центры работают круглосуточно, что предъявляет чрезвычайно высокие требования к чистоте водных систем. 

Открытые градирни подвергают охлаждающую воду непосредственно атмосфере, втягивая взвешенные частицы, пыль и микроорганизмы, которые концентрируются в течение циклов — эти примеси забивают теплообменники и охлаждающие спирали на пластинах охлаждения, вызывая частые остановки для очистки при затратах, значительно превышающих разницу стоимости самой башни.
 

NEWIN data center liquid cooling solution, closed circuit cooling tower and dry cooler for green data center cooling

Основная ценность закрытых градирек: изоляция источника


Закрытые градирни Изолировать «теплоотбрасывающую среду (охлаждающую воду)» от «среды рассеивания тепла (распыляющая вода + воздух)» с помощью катушек: охлаждающая вода остаётся полностью замкнутой, никогда не контактируя с атмосферой, обеспечивая чистое качество воды, снижение потребления химикатов и меньшую частоту обслуживания.

Это основная ценность Градирни в приложениях дата-центров.

 

NEWIN closed circuit cooling tower installation site, multiple industrial cooling towers for factory cooling system

Послойный путь теплопередачи и массопередачи в закрытых градирнях


Тепло удаляется шаг за шагом по следующему пути:

① Охлаждающая вода → внутренней стенке спирали: Турбулентная конвекция внутри катушки, скорость воды обычно 1–3 м/с

② Внутренняя стенка с пружиной → внешняя: Чистая теплопроводность, термическое сопротивление зависит от материала и толщины стенки

③ Наружная стенка катушки → распыляем водяную пленку: Теплопередача водяной пленке посредством конвекции; Разница давления пара на границе воды-воздух способствует испарению

④ Водяной пар → уносится воздухом: Всасывание вентилятора обеспечивает непрерывный поток воздуха, поддерживая силу испарения

⑤ Вторичная теплообменная система (композитная башня потока): Распыляющая вода, выходящая из спирали, проходит через слой заполнения из ПВХ для вторичного теплообмена

Ключевые экспериментальные параметры для закрытых градирен



Для закрытые градирни, рекомендуемая скорость потока распыляющей воды примерно равна 0,008 м³/(кВт·ч), а скорость воздушного потока примерно равна 260 кг/(кВт·ч).

Чрезмерное количество распыляющей воды увеличивает сопротивление со стороны воздуха и расход энергии.
 

NEWIN closed circuit cooling tower installed at industrial site, vertical front view with blue logo

Компромисс закрытых градиер: повышение температуры при подходе


По сравнению с Открытые градирни где вода и воздух напрямую соприкасаются при испарении, закрытые градирни имеют два дополнительных теплового сопротивления — «проводность катушки + теплопередача водяной пленки» — что приводит к типичному подход к 5–8°C (против 3–5°C для открытых башен). Это значит, что Закрытая градирня Температура выходной воды примерно равна 2–3°C выше, с небольшим снижением эффективности охладителя.



NEWIN NCFN-EC series energy-saving forced draft closed circuit cooling tower with EC fans

NEWIN Matching Products: решения для закрытых охлаждающих башен для дата-центров


Закрытая охлаждающая башня с противопотоком NWN: Закрытый тип с противопотоком с нержавеющей стали, многофункциональный водяной бак (для пополнения воды/стабилизации давления/выхлопа/антизамерзания), закрытый чистый + поддерживает переключение свободного охлаждения.

Энергосберегающая NCFN-EC Принудительная закрытая башня: EC бесступенчатое регулирование скорости, центробежный вентилятор с низким уровнем шума, закрытая чистая циркуляция, подходит для высоких требований PUE и зон, чувствительных к шуму.