中央空调系统通过冷冻水循环、制冷剂循环和 冷却水循环，不断将建筑物内的热量传递到自然界 中，而获得舒适的空间环境（图 1）。冷却水 x 系统 多为开放式系统，冷却水通过在冷却塔中蒸发飘逸 到大气中而将热量散发到周围环境中。

中央空调水系统的用水通常分为两类，即未经 过任何处理的自来水和软化水。由于冷却水用水量 大，一般都补充自来水。水中对设备产生影响的主 要因素为硬度、碱度、微生物、pH 值、Cl- 、氧含 量等。自来水因地区不同而水质变化较大，在水的 循环过程中，硬度和碱度不断被浓缩，是造成结垢 的主要因素，而 Cl- 、低 pH、溶解氧、生物粘泥是 造成腐蚀的罪魁祸首。

按照我国有关规范，冷冻水要求补充软化水。 而对于软化水而言，失去了结垢性离子 Ca2+、Mg2+ 等，没有结垢问题，同样设备也失去了保护性结垢 层，其腐蚀性增强，从而加重了腐蚀穿孔现象。这 个规范要求是否合理，有关部门正在论证。

同时冷却塔又是微生物和藻类滋生的场所，合 适的温度、充分的氧气和养分、充足的日照，过度 滋生的微生物进入循环水系统，造成系统堵塞和腐 蚀，不仅增加了额外的运行费用，同时也缩短了设 备的使用寿命。

1 冷却循环水系统中存在的问题及危害1.1 水垢问题 悬浮物和生物膜及水垢混合在一起，在热交换 器列管表面形成沉积物，从而降低了冷凝器的热交换效率。研究表面，1mm 水垢就能造成空调机组效 率下降 45%。

热交换器上 0.25mm 厚的污垢或者结垢层，将 降低热交换效率，增加能耗 10%。下式可以用来计 算一个冷却循环水系统一年的能耗成本：

冷却系统吨位×吨水电耗×负载系数×每年 工作时间×每度电成本=每年能耗成本

例如，400 冷吨×0.65kw/冷吨×0.7 负载系数 ×2500 小时/年×0.6 元/kwh=27.3 万元/年

如果热交换器上的污垢厚度为 0.25mm，运行 一年的电费将增加 2.73 万元。

而且，冷却系统本身产生颗粒物，例如腐蚀产 物、无机物沉淀（铁的氧化物、硬度盐类等等）、 微生物宿主、有机化合物的聚集体和其它的物质， 会加速腐蚀和腐蚀物的形成。

1.2 生物粘泥 今天每一个冷却塔系统都会考虑不断增长的 生物粘泥问题。

ASHRAE 导则 12-2000 中说道，冷 却塔系统最基本的处理建议是控制和防治生物粘 泥，而且指出控制生物粘泥的最简单的成功方法是 保持系统清洁。ASHRAE2000 年 9 月号（44-49 页） 中这样写道，“生物粘泥增长加剧的适宜条件包括 温度 77-108 华氏度，结垢问题存在，有沉淀物和生 物膜…通常情况下，在多种复杂的微生物群落中滋 生猖獗，因为他们需要从周围环境中获得养分和保 护。”显而易见，维持低含量的悬浮颗粒浓度，就 减少了生物粘泥生长的空间和养分。同时需要合适 的杀生程序提高生物粘泥的控制效率。

生物粘泥导致的热交换损失甚至大于无机水 垢造成的热交换损失。美国 CTI（冷却塔技术研究 所）的报告显示，生物膜（粘泥）的热传导率只有 碳酸钙垢的 1/5。

1.3 腐蚀问题 一种局部的腐蚀，通常发生在储罐和输水系统 中，有高活性的局部阳极电位引起的。 腐蚀是离 子浓度不对等或者氧浓度差异所致。

经常发现在 高温区、晶格缺陷处、切削部位、表面划痕或裂纹 处。 点蚀是金属损坏的最常见因素。 一个穿孔能 够毁掉一台关键的热交换器，从而能够导致整个工 厂停产。

厌氧菌会在生物膜深处氧稀缺的地方繁殖。一 些细菌能够够代谢不锈钢中的碳、一些细菌能够生 成硝酸、硫酸或者有机酸，从而加速腐蚀。细菌菌 群下面潮湿的表面氧的消耗，会导致形成“微分通 风电池”，从而引起电流腐蚀。水系统中超过 70% 的腐蚀是由微生物加速或者导致的。微生物，象细 菌，在所有腐蚀方面比以前认为的作用更大。

1.4 军团菌问题 军团菌普遍存在于有水的环境中，军团菌本身 存活能力不强，冷冻与加热均能杀死该菌。

它的存 活、繁殖温度条件为 20－58℃。为了防治冷却塔传播军团菌，许多国际或以疾病防 治中心名义，或以冷却水协会的名义发布了“冷却 塔防治军团菌守则（或指南）”。他们的共同点就是 要消除军团菌赖以生长的污垢、沉渣与粘泥，要求 每年（每季节）清洗填料，系统用化学杀菌。对于 疑有军团病发生的情况，则要求加强清洗杀菌工 作。由于清洗冷却塔及循环系统十分繁琐，费时费 工。检测军团菌的方法还不够灵敏、精确，所以至 今没有一个国家对冷却塔作出强制性操作规范。美 国和新加坡等则制定了冷却塔军团菌指导性文件。

冷却塔与空调系统是否有利于预防军团菌与 设备设计关系密切，一些不宜于机械清洗填料的冷 却塔应予以改造或更换。适宜于冷却塔杀菌的季铵 盐、唑啉酮类杀菌对于杀灭军团菌已被证实无效。 清理军团菌滋生的场所是防治军团菌的关键。