空调冷却塔的工作原理主要基于蒸发传热和空气对流散热，具体过程如下：

一、核心原理

蒸发传热

高温冷却水通过填料表面时，部分水分子蒸发成水蒸气。蒸发过程需要吸收热量，从而降低水温。这是冷却塔最主要的散热方式，占总传热量的60%以上。

空气对流散热

干燥低温的空气通过风机强制送入塔内，与湿热的水滴接触后形成温差，通过热传导将热量传递给空气。湿热空气上升，冷空气补充，形成自然对流循环。

二、工作流程

水循环

高温冷却水在泵的作用下进入冷却塔，通过播水系统均匀洒在填料表面。填料（如玻璃纤维）提供大量接触面积，促进水滴蒸发。

空气流动

风机将干燥低温的空气从底部送入塔内，与水滴接触后，湿热空气因密度降低上升，形成对流。顶部抽出高温湿空气，底部补充新鲜空气。

热量交换

显热传递：

水滴与空气因温差直接交换热量。

潜热传递：水蒸发时吸收汽化潜热，进一步降低水温。

三、关键参数

温差：典型值为5-6℃（如37℃进水冷却到32℃出水）。

散热量计算：$Q = C \times M \times \Delta T$（$C=4180 \, \text{J/kg·℃}$）。

冷却能力：1标准冷吨=4.395kW，对应3GPM水在湿球温度78℉时从95℉冷却到85℉。

四、类型与特点

逆流式冷却塔：

主流类型，通过水逆流和空气对流实现高效换热。

喷射式冷却塔：

无需风机，利用水泵高扬程将水雾化后与空气接触，噪音低但造价高。

蒸发式冷却塔：

类似冷凝器，通过压力差驱动水蒸发，适用于高温高湿环境。

五、影响因素

水温：温差越大，散热效率越高。

空气湿度：湿度越高，蒸发量减少，影响冷却效果。

接触时间：延长水滴与空气接触时间可提升换热效率。

通过上述机制，冷却塔能够将工业或空调系统产生的废热有效转移至大气中，确保系统稳定运行。