冷却水系统是重要的排热系统，广泛应用于建筑空调、工业生产、数据中心制冷运行等领域。随着全球经济的发展，冷却水系统的规模逐渐增大。由于冷却水系统缺乏合理的节能优化方法，导致能耗巨大。冷却水系统通常是在最不利条件下设计的，而通常在非设计条件下运行的。因此，冷却水系统具有巨大的节能潜力。

在冷却水系统设计中，设备模型和表示设备之间关系的参数是冷却水系统优化模型的基础。其中，冷却塔是冷却水系统传热的关键设备，其运行参数与冷水机组、水泵等运行参数相互制约。其中冷却塔的优化虽然只是整个冷却系统优化的一部分，但鉴于回水温度对于冷机能效水平的影响，对冷却塔优化的思考产生的效益也是不言而喻的。

在冷却塔的实际运行过程中，绝大多数都是在部分负荷条件下运行的，这种情况下冷却塔有多种运行方式。降低冷却塔出水温度对冷水机组性能提高有益，却增加了冷却塔风机和水泵的电能消耗。冷却塔的冷却能力受室外空气湿球温度的影响。

当室外温度低于设计温度，同时对冷却塔风机进行变频变速改造后，一般可以通过变频器提高冷却塔风机转速加强换热，从而降低冷却水温度，这样就可以提高机组的制冷量、降低机组的耗电量。但是，冷却塔风机的能耗将增加。为了平衡两者的得失，就需要界定一个冷却塔最佳回水温度。

其公式可以表达为:最佳回水温度是基于室外湿球温度(twb)和机组负荷率的(load%)函数

tr=f（twb，load%）

部分负荷时冷却塔、冷水机组能耗随进水温度tr的变化曲线

其中冷却塔的P-tr曲线可以通过现场测试得到。