北方地區冬季氣溫通常在零度以下，密閉式冷卻塔的運行防凍問題日益突出，如果解決的不好，可能凍壞換熱管或冷卻塔其他部件。根據不同的工藝特點，密閉式冷卻塔有的冬季全天運行，有的部分時間段運行，有的幾乎不用。但都需要考慮防凍問題。
如果在冬季密閉式冷卻塔不需要運行，停機時，須將噴淋水和內部循環水排空。內部循環水建議采用壓縮空氣強制排空，碳鋼管換熱器不建議采用排空的方式來防凍。
密閉式冷卻塔的防凍有兩部分：噴淋水系統和內部循環水系統(軟化水)。
噴淋水系統的防凍問題通常在積水盤內增加電加熱器，一般在噴淋水低于5℃時開啟，8℃以上停掉。溫度探頭將信號傳遞至控制柜，自動控制電加熱器的啟停。電加熱器的功率選擇依據循環水量和外界氣溫確定。
內部循環水系統的防凍可以加乙二醇溶液或者增加電加熱設備。乙二醇溶液的冰點溫度要求選在當地最低溫度以下。
對于較大的冷卻系統場合，可以考慮挖水池將噴淋水入其內，能夠節約因電加熱運行的耗電費用，還可以在水池內投放藥品，改善噴淋水的水質。
常年運行的密閉式冷卻塔，如果配有電控系統，可能會因主系統的負荷變化帶來冷卻塔臺數運行的變化，所以也需要考慮防凍的問題。不用的設備可在冬季以前進行排空處理來防凍。
隨著科學技術的不斷發展，密閉式冷卻塔必然會迎來更大的發展和應用空間。
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