冷卻塔的能熱交換能力主要由氣水比來決定，多少質(zhì)量流量的熱水用多少質(zhì)量流量的空氣進行熱交換即可實現(xiàn)冷卻塔的預期溫降。而質(zhì)量流量的空氣是不論用什么方法都可以獲得，一般常用電機驅(qū)動風葉獲取。
從各冷卻塔生產(chǎn)廠家的樣本資料統(tǒng)計，低溫差冷卻塔的氣水比為0.67，中溫差冷卻塔的氣水比為0.84,高溫差冷卻塔的氣水比為1.12，而經(jīng)濟運行的*佳氣水比為0.55。氣水比實質(zhì)上就是氣的質(zhì)量與水的質(zhì)量的比。如果不用電機驅(qū)風，改用水輪機來驅(qū)風，那么就變成了用多少水流量轉(zhuǎn)換成推動空氣的質(zhì)量，來與熱水進行熱交換，電機是用多少千瓦的電功率來轉(zhuǎn)換成推動空氣的質(zhì)量進行熱交換。這就簡單地變成水輪機的軸功率與電機的軸功率相同即可實現(xiàn)，同樣達到冷卻效果，使塔的比電耗趨零。塔的外形、結(jié)構(gòu)、尺寸、冷卻原理都不需改變。且水輪機具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、噪聲低、壽命長、適用所有場合和塔型的許多優(yōu)點。
冷卻塔的進塔水頭一般為5-8m，據(jù)資料統(tǒng)計顯示，各制造單位設定的進塔水頭差異較大。大型塔的進塔水壓常超過10m。進塔水頭為布水服務，塔體布水面積大小常以0.07m2/t布水密度決定，同一塔內(nèi)各噴嘴的水壓應一樣，這樣可探討用一個進塔水頭，就可統(tǒng)一從小塔到巨形塔的進塔水頭，不用細分如此無序的規(guī)格，增加選泵揚程時查核產(chǎn)品樣本資料的麻煩。我們知道水頭(H )與流量( Q)的乘積就是功率。由此而可以推算出在冷卻塔中的水流能量是水頭乘上相應的流量。如100t/h標準型冷卻塔的進塔水流具有的能量是2.2kW左右，而100t/h標準型冷卻塔所用的風葉的實際軸功率恰好小于2.2kW左右，效率較高的風葉還不到2.0kW。
水動風機冷卻塔就是充分利用進塔水頭的能量以達到節(jié)能的目的。如果把我國的冷卻塔國家標準修改成電耗為零，這將大大提升冷卻塔工業(yè)能耗的要求，對企業(yè)減少固定成本，對社會節(jié)電具有積極意義。
水輪機用于冷卻塔不論是改造也好，整臺新塔也好，優(yōu)點在于： ⑴ 節(jié)電。該塔利用水輪機取代風葉電機，利用進塔水壓完全節(jié)省了風葉電機的運行電耗，被多次測試所證實。 ⑵ 無噪聲。水輪機的能量轉(zhuǎn)換是在水流道內(nèi)完成的，銷除了冷卻塔機械動力的噪聲源，解決了人們對冷卻塔電機噪聲的投訴。 ⑶高效。水輪機軸功率達到風葉軸功率即可，不需要象電機那樣多出一些功率來應付起動電流的不足。水輪機的阻力僅0.5m，在泵的揚程內(nèi)不影響泵的流量，確保塔的比電耗趨零。 ⑷ 使用壽命長。水輪機結(jié)構(gòu)簡單，維護更換方便。長期運轉(zhuǎn)無損壞。 ⑸ **。可在濕腐高危防爆處使用。 ⑹適用。水輪機阻力很小，對任何型式的冷卻塔都適用。特別是大型塔的改造，進塔水壓往往較大，很容易獲得成功，越大越可靠。改造大型自然通風塔很適合。