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这种结构的冷却器是以水和空气作为冷却介质，采用逆流的热交换方式。主要部件有换热管束、轴流风机、循环水泵、电子水除垢仪、高效除水器、喷淋水管等。在原理上，高温液体先从上部翅片管进入与空气进行换热，然后往下流出空冷翅片区从外部进入到光管换热区，在光管换热区有两种运行工况，在夏季湿球温度高的时候，采用湿式运行，上部喷淋水会均匀的分布在光管表面进行蒸发换热，效果很好，与此同时，通过蒸发换热后的空气在向外排出的过程中还要经过翅片换热区，空气被进一步的加热，带走更多的热量。翅片管内的热流体也进行了预冷却，能达到节能节水的目的。
内循环冷却水闭式循环，基本不需要补充。外部冷却主要靠空气，喷淋水只在夏季高温时运行，随着环境温度的降低，喷淋水量可逐步减少直至全部停止。在气温较低的北方，一半以上的时间可以完全停止喷淋，在其他过度时间也只是开启部分喷淋，喷淋蒸发带走的热量只占全部散热的一小部分。而不像纯湿式系统，无论天气如何，主要靠蒸发带走热量，需要消耗大量的水。年平均耗水量仅为开塔的25%左右。
冬季运行时，湿式系统排出的湿热空气容易与外界低温空气混合，在冷却塔上方凝结形成白雾，产生视觉污染，同时，白雾和飞溅容易在冷却塔周边形成很薄的冰层，影响行走安全。目前很多湿式系统正在增加空冷模块进行节水消雾整改，而节水型闭式冷却塔在冬季完全停止喷淋，全部采用空冷，彻底解决了白雾问题
