Nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt kín chủ yếu dựa trên công nghệ làm mát ướt và quá trình làm mát được thực hiện thông qua tuần hoàn bên trong và bên ngoài. Hệ thống tuần hoàn bên trong được kết nối với thiết bị mục tiêu để tạo thành hệ thống tuần hoàn kín và môi trường tuần hoàn là nước mềm. Tuần hoàn bên trong làm mát thiết bị mục tiêu và đưa nhiệt trong thiết bị mục tiêu ra bộ phận làm mát. Tuần hoàn bên ngoài làm mát chính tháp giải nhiệt trong tháp giải nhiệt và không tiếp xúc với nước tuần hoàn bên trong. Nó chỉ trao đổi nhiệt và tản nhiệt qua bộ làm mát bề mặt ống đồng trong tháp giải nhiệt. Tháp giải nhiệt kín có thể tiết kiệm năng lượng bằng cách tự động điều khiển hoạt động của động cơ theo nhiệt độ nước. Vào mùa xuân và mùa hè khi nhiệt độ môi trường cao, hai tuần hoàn cần chạy đồng thời. Vào mùa thu và mùa đông khi nhiệt độ môi trường không cao, trong hầu hết các trường hợp chỉ cần một tuần hoàn bên trong1.
Hệ thống tuần hoàn bên trong, hệ thống phun và hệ thống thông gió của tháp giải nhiệt kín hoạt động cùng nhau để đạt được làm mát bằng nước và truyền nhiệt. Hệ thống tuần hoàn bên trong tuần hoàn môi trường làm mát bên trong bó ống trao đổi nhiệt, trao đổi nhiệt với màng nước hình thành bởi nước phun bên ngoài ống, làm nóng màng nước trên thành ngoài và màng nước hấp thụ nhiệt ẩn của hơi nước và bay hơi thành hơi nước, do đó làm mát môi trường tuần hoàn trong bó ống. Hệ thống phun phun nước bên ngoài bó ống trao đổi nhiệt trong tháp để tạo thành một lớp màng nước mỏng, hấp thụ nhiệt bên trong bó ống, đáp ứng nhu cầu năng lượng nhiệt của nhiệt ẩn của hơi nước và bay hơi thành hơi nước. Hệ thống thông gió sử dụng cơ chế trao đổi nhiệt đối lưu. Không khí khô, nhiệt độ thấp đi vào tháp giải nhiệt và trước tiên tiến hành trao đổi nhiệt đối lưu với nước phun rơi xuống để hấp thụ một phần nhiệt hữu hình. Khi đi qua bó ống trao đổi nhiệt, nó sẽ lấy đi hơi nước đã bay hơi và một số giọt nước nhỏ. Sau khi đi qua bộ thu nước có cấu trúc đặc biệt, các giọt nước nhỏ sẽ va vào bộ thu nước do quán tính và rơi trở lại bề mặt bó ống trao đổi nhiệt theo trọng lực hoặc nhỏ trực tiếp vào bể chứa nước để tái sử dụng, tiết kiệm tài nguyên nước2.
Ưu điểm của tháp giải nhiệt kín bao gồm giảm hiệu quả lượng nước tiêu thụ, ngăn ngừa ô nhiễm và đóng cặn, đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị sản xuất công nghiệp3.