敞开式冷却设备有冷却池和冷却塔两类，都主要依靠水的蒸发降低水温。再者，冷却塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。故敞开式循环冷却水系统必须补给新鲜水。由于蒸发，循环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢(见沉积物控制)。补充水有稀释作用，其流量常根据循环水浓度限值确定。通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此必须排放一些循环水（称排污水）以维持水量的平衡。在敞开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水；此外，二氧化碳的逸散和换热设备中物料的泄漏;也改变循环水的水质。为此,循环冷却水常需处理，包括沉积物控制、腐蚀控制和微生物控制。处理方法的确定常与补给水的水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。当采用多种药剂时，要避免药剂间可能存在的化学反应。封闭式冷却水系统中，冷却水不暴露于空气中，水量损失很少，水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化。水循环加液
纯水冷却系统占用空间少，维护简便。纯水冷却系统-水风换热器：选配引风式空冷器（干冷），采用铝轧翅片管，具有翅片光滑、无毛刺、无皱折，美观明亮，易清洗，不易结尘、结垢，换热效率高等特点。水风换热器顶端设排气塞，便于排气；板翅与风筒间采用海绵条密封，防止漏风及不同金属接触面腐蚀，同时减震；风机吹出面保持通畅，不易产生热风循环；水风换热器电机采用温度逐级启停控制及节能；水风换热器电机配备品牌电机，防护等级为IP54。由于水冷方式散热效率极高，同时又没有因采用油冷所可能带来的污染和易燃的问题，因此得到了越来越普遍的应用。纯水冷却系统可根据不同工况来定制生产与主控制器的无缝结合。辽宁复合超导水循环纯水冷却系统充分及时地吸收仪器运行产生的热量，保证设备的稳定运行。
供水温度传感器：可以实时监控系统进水温度；温度报警作用，进水温度数值≤5℃时,作为系统进水温度低时的反馈信号点，启动电加热，水温≥7℃电加热停止；当进水温度数值≥48℃，可作为系统进水温度过高时的反馈信号点；作为电动三通阀调节取信号点。主回路流量计：可实时监控主循环回路的流量，可作为系统水流量低时的反馈信号点。可采用涡旋式流量计。电加热：电加热罐与脱气罐配套共用一个罐体，电加热的作用是当冷却液温度低于≤5℃时，加热器开始工作；当冷却液温度高于≥7℃时，加热器停止工作。
电力半导体技术领域的一种高压半导体用纯水冷却系统。该系统的高压半导体器件的一端与压力传感器相连，压力传感器与温度传感器相连，温度传感器分别与电导率传感器和离子交换树脂相连，电导率传感器与水过滤器相连，水过滤器分别与空冷器和调节阀相连，空冷器与调节阀相连，调节阀分别与单向阀和水泵相连，水泵，囊式膨胀罐和离子交换树脂与辅助电加热器相连，辅助电加热器与流量传感器相连，流量传感器与高压半导体器件的另一端相连。本实用新型采用高纯水作为换热介质，避免了高电压对系统安全的影响，系统中设置过滤，去离子，压力补偿等措施能保证冷却单元高效可靠地工作。闭式循环水冷却器主要分为板式闭式循环水冷却器和管式闭式循环水冷却器。
水是比较理想的冷却介质。因为水的存在很普遍，和其它液体相比，水的热容或比热较大，水的汽化潜热（蒸发潜热）和熔化潜热也很高。比热是单位质量的水温度升高一度时所吸收的热量。热容大或比热大的物质升高温度时需要吸收大量的热量，而本身温度并不明显升高，因此水具有良好的贮热性能。潜热是物态发生转变时所吸收或放出的热量。一克分子水蒸发成为一克分子蒸汽需要吸收近一万卡的热量，因此水蒸发时能吸收大量的热量，从而使水温下降，这种依靠水份蒸发带走热量的过程称为蒸发散热。和水一样，空气也是一种常用的冷却介质。水和空气的导热性能都很差，在0℃时，水的导热系数是0.49千卡/米·小时·℃，空气的导热系数是0.021千卡/米·小时·℃，但水与空气相比，水的导热系数要比空气高24倍左右。因此，当冷却效果相同时，用水冷却比用空气冷却的设备要小得多。大型工业企业和用水量大的工厂一般都采用水冷却。常用的水冷系统可以分成三类，即直流系统、密闭系统和敞开蒸发系统，后两种冷却水都是循环使用的，故又称为循环冷却水系统。纯水冷却系统可应用于大功率电力电子实验室。北京3D相变风冷纯水冷却系统
纯水冷却系统具有冷却对象大功率化、高功率密度的发展趋势。水循环加液
循环纯水冷却系统装置纯水冷却主循环回路：从负载（整流柜）输来的载热纯水从本机主水进口进入，经气水分离器分离出游离空气后，再经主循环泵加压，带压的冷却纯水进入换热器中以间壁传热的方式将所携热量传递给付水后成冷却纯水，经主回路过滤器与主水出口输出，通过外接管路进入整流柜冷却水路吸收热量成载热纯水后重新输入本机换热器冷却，如此周而复始，组成闭合循环冷却主回路。纯水冷却装置由热交换器、离子交换器、泵组、充氮膨胀水箱、管道和电气控制等部件组成。随着数据中心机架密度越来越高，提高冷却系统效率，降低能耗变得越来越重要。水循环加液
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