水冷却系统简介

1.水冷却系统的工作原理

输配电电力电子设备的冷却系统，一般采用密闭式循环的冷却方式。它包括主循环泵组、热交换器、控制保护系统和管道等组成，其中主水泵组包括主水泵、去离子树脂回路、稳压回路；热交换器一般为空气冷却器、冷却塔等一种或多种设备。

冷却媒质（纯水或水与防冻液混合物，即去离子水）经主水泵增压后，通过水管道进入热交换器中（空气冷却器或冷却塔），再与室外空气进行热量交换从而达到降低温度的目的，然后流过电力电子设备阀组，带出电力电子设备工作所产生的热量而温度升高，升温后的冷却媒质经过脱气罐回到主水泵入口，形成一个密闭式循环回路，如此连续往复运行。

为保证电力电子设备可靠运行，冷却水需要满足电力电子设备运行的电导率要求。为此，部分冷却媒质需要经过离子交换器，不断地处理系统中的冷却水，使其满足电力电子设备所要求的电导率值。

2.空气冷却器

空气冷却器是利用空气来实现热量交换，从而达到降低水温的目的。空气冷却器与冷却塔相比，具有节约水资源、节省维护成本、减少环境破坏和污染等优点。

空气冷却器由穿片管束或套片管束、风扇和电机、配电箱、汇集水管、钢结构和其他附件组成。热冷却媒质在管束内流动，风机带动空气流动并吹过管束，使管束内高温介质得到冷却，实现热量的交换。

空气冷却器被广泛应用在国内、外电力电子设备冷却系统中。选用该设备时，一般被冷却设备的进口水温要高于环境极端温度，以大于5℃为宜，设备散热效果理想并且设备造价经济。因受电力电子设备进水温度和环境温度的制约，当电力电子设备要求的进口温度比环境温度低时，该设备不能使用。

3.闭式蒸发冷却塔

闭式蒸发冷却塔近几年在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。闭式冷却塔源自于工业用蒸发式冷却器，是利用自然环境中空气的干湿球温度差以间接蒸发的方式来降低水的温度。

热的冷却媒质在蒸发冷却塔盘管内流过，冷却塔顶部喷淋水均匀流过布置在塔顶的喷淋水管，在喷淋水泵的驱动下喷洒在冷却塔盘管的表面，大气中的冷空气由塔体的进风口流入塔内，并在风机的驱动下形成空气循环，塔内的空冷与喷洒下来的喷淋水呈反方向流过塔体盘管，通过喷淋水吸热和风机的驱动冷却降低盘管中冷却媒质温度。

蒸发冷却塔主要受湿球温度的影响，一般地区湿球温度小于28℃，所以能够保证将电力电子设备入口水温控制在45℃以下，因此水资源丰富的地区闭式冷却塔也被广泛应用。虽然该设备能够满足冷却要求，但是需要消耗大量的水资源，所以在常年缺水地区也不能使用。