CN116255750A - 一种数据中心余热利用系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了数据中心余热利用系统及其控制方法,包括水循环制冷系统,水循环制冷系统包括设置在数据中心室外的冷水机组、冷冻水循环泵及设置在数据中心室内的冷冻水循环管路;循环水通过冷冻水循环泵在冷水机组与冷冻水循环管路间循环,还包括相变储能系统及热能回收系统;相变储能系统用于吸收并储存从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能;热能回收系统用于吸收从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能,并将吸收的热能向外部系统输送;相变储能系统及热能回收系统,两者输入口均与冷冻水循环管路的输出口相连,两者输出口均与冷水机组的输入口相连。本发明节约了能源,实现数据中心余热的高效利用。
Description
技术领域
本发明涉及余热回收利用技术领域,具体涉及一种数据中心余热利用系统及其控制方法。
背景技术
目前,随着5G、云计算等新兴技术的大规模推广和应用,人类社会正加速进入数字化时代。2010-2019年全球数据中心的总空间和容量都翻了一番,预计2020-2030年,数据中心空间将以每年13.8%的速度增长。2018年,全球数据中心的耗电量约为205Twh,占全球耗电量的1%。数据中心的碳排放量也很高,包括数据中心在内的信息和通信技术行业占全球二氧化碳排放量的2%。如果数据中心的余热被完全利用,按照北京市相关建筑能耗标准,可满足北京市2.56亿平方米的采暖用热。以某数据中心为例,提取其1/40余热的热量即可满足办公楼采暖需求,每年可节省采暖费50余万元,减少能耗标煤量达1620.87吨,相当于减少约4000吨二氧化碳排放。可见数据中心的余热资源是非常丰富的,若是能够实现数据中心余热资源的高效利用,那么就一定能够大幅度节约能源,助力双碳目标的实现。
由于数据中心的规模越来越大,发热量也越来越多,逐渐超过了风冷式冷却方案的冷却极限,传统的数据中心自然冷却或者风冷式冷却已经难以满足数据中心的散热需求,在这一大环境下,水冷型数据中心以其散热快、散热量大、更节能等优点而得到广泛应用。在数据中心高负荷运转时,水冷型数据中心冷却水出口循环水温度可达65℃及以上;在数据中心低负荷运转时,冷却水出口温度也有30℃,对数据中心余热资源的高效利用,就是对数据中心各种运转负荷下排出冷却水中的余热资源进行高效利用。
出于环保要求,新建的数据中心远离城市,如想进行数据中心余热利用,需要建设长距离热水管网实现热量输送,而常规热网回水温度较高,通常为40℃~50℃,由此带来两方面问题一是由于热网供、回水温差小,流量大,导致数据中心余热供热项目的管网投资和运行费用高;二是热网回水无法与数据中心冷冻水余热直接换热,余热回收的代价大。
随着城市规模的逐步扩大,供热管网也逐步向大型管网或是超大型管网方向发展。管网规模越是巨大,选择科学的运行方式越是重要,其中“大温差、小流量”的运行方式在大型管网或是超大型管网体现出的优势更为明显:可以减少管网建设的初投资,节约管网运行的耗电量,有利于管网水力平衡,增加管网稳定性。
申请号为201821648637.1的专利,公开了一种与锅炉结合的数据中心冷热联供大温差供热系统。该系统包括:常规冷水机组、压缩式热泵、锅炉、热水型吸收式换热机组。其特点是利用串联多套热泵机组,采用多级升温方式,将冷却水温从25℃提高至75℃,之后锅炉将冷却水温从75℃加热至120℃。这样设计的优点是:1.热源侧设置锅炉提供高温热水,减少了末端热力站的改造工作量;2.在末端采用热水型吸收式换热机组加热二次网供热热水,可以降低一次热网的回水温度,拉大了大热网的供、回水温差。但缺点也很明显:1.多个热泵逐级升温导致系统复杂,投资及运行成本高;2.未考虑到数据中心负荷以及用户热负荷的波动,余热利用效率较低;3.电锅炉一直处于工作状态,且将水温从75℃加热至120℃,耗能过多。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种对数据中心余热资源的高效利用的数据中心余热利用系统及其控制方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种数据中心余热利用系统,包括水循环制冷系统,水循环制冷系统包括设置在数据中心室外的冷水机组、冷冻水循环泵及设置在数据中心室内的冷冻水循环管路;循环水通过冷冻水循环泵在冷水机组与冷冻水循环管路间循环,还包括相变储能系统及热能回收系统;相变储能系统用于吸收并储存从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能;热能回收系统用于吸收从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能,并将吸收的热能向外部系统输送;相变储能系统及热能回收系统,两者输入口均与冷冻水循环管路的输出口相连,两者输出口均与冷水机组的输入口相连。
进一步地,还包括第一三通阀、第二三通阀及第三三通阀;第一至第三三通阀均包括一个输入口和两个输出口;第一三通阀,其输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,其一个输出口与相变储能系统的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环泵输入口相连;第二三通阀,其输入口与冷冻水循环泵输出口相连,其一个输出口与热能回收系统的输入口相连,其另一个输出口与冷水机组的输入口相连;第三三通阀,其输入口与相变储能系统的输出口相连;其一个输出口与热能回收系统的输入口相连;其另一个输出口与冷水机组的输入口相连。
进一步地,还包括第四三通阀;第四三通阀,其输入口与第三三通阀的输出口相连,其一个输出口与冷水机组的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
进一步地,相变储能系统包括依次串接的储能循环泵及相变储能装置。
进一步地,热能回收系统包括多级耦合吸收式热泵系统。
进一步地,多级耦合吸收式热泵系统包括第一级吸收式热泵及第二级吸收式热泵;第一级吸收式热泵内设有第一级吸热管路和第一级放热管路;第二级吸收式热泵内设有第二级吸热管路和第二级放热管路;第一级吸热管路输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;第一级吸热管路输出口与冷水机组的输入口相连;第二级吸热管路与第一级放热管路相连成回路;第二级放热管路与外部供热管路连成回路。
进一步地,还包括热能供给系统;热能供给系统用于向冷冻水循环管路提供热能;供热系统的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;供热系统的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
进一步地,热能供给系统包括依次串接的供热循环泵、第一电磁阀、水加热器,供热循环泵的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,水加热器的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
本发明还提供了一种上述的数据中心余热利用系统的控制方法,当数据中心室内温度低于工作温度下限或冷冻水循环管路输出的循环水温度低于25℃时,使冷冻水循环管路输出的循环水,流经相变储能装置后再流至冷冻水循环管路的输入口;此时相变储能装置工作在放热模式;相变储能装置释放的热能被流经的冷冻水吸收;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在25-40℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水,流经冷水机组并被冷却后,再流至冷冻水循环管路的输入口;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在41-75℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水,依次流经热能回收系统、冷水机组后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时冷冻水携带的热能被热能回收系统吸收并输出;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在大于75℃时,使冷冻水循环管路输出的冷冻水依次流经相变储能装置、热能回收系统及冷水机组后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时相变储能装置工作在储能模式,冷冻水携带的热能,依次被相变储能装置吸收并储存热能,被热能回收系统吸收并输出热能。
进一步地,当冷冻水循环管路输出的冷冻水温度在45-75℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水依次流经相变储能装置、热能回收系统及冷水机组后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时相变储能装置工作在放热模式;相变储能装置释放的热能被流经的冷冻水吸收。
本发明具有的优点和积极效果是:通过合理的控制策略,数据中心余热利用系统当数据中心高负荷运转时,将部分高温冷冻水的热量储存在相变储能系统中;在数据中心低负荷运转时,相变储能系统又将储存的热量释放;在本系统中,电锅炉等水加热器只是起到补热的作用,在数据中心室内的冷冻水循环管路流动的水温度低于设定的工作温度下限时,电锅炉才开始工作,并不会消耗过多的能源。双吸收式热泵结合使用,达到了大温差小流量的效果。整个系统考虑到了数据中心负荷的波动性,实现了能源的跨时差使用,节约了能源;系统简单可靠,初投资及维护成本都更低,能够满足数据中心余热的高效利用。
附图说明
图1是本发明的第一种数据中心余热利用系统结构示意图。
图2是本发明的第二种数据中心余热利用系统结构示意图。
图中:1、数据中心;2、供热循环泵;3、水加热器;4、第一电磁阀;5、第一三通阀;6、储能循环泵;7、相变储能装置;8、冷冻水循环泵;9、第三三通阀;10、第四三通阀;11、第二三通阀;12、第二电磁阀;13、第三电磁阀;14、第一级吸收式热泵;15、热能回收循环泵;16、第二级吸收式热泵;17、冷水机组;18、第四电磁阀;19、第五电磁阀。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹列举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
为了便于理解本发明,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于直接的连接,而是可以通过其他中间连接件间接的连接。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
请参见图1至图2,一种数据中心余热利用系统,包括水循环制冷系统,水循环制冷系统包括设置在数据中心1室外的冷水机组17、冷冻水循环泵8及设置在数据中心1室内的冷冻水循环管路;循环水通过冷冻水循环泵8在冷水机组17与冷冻水循环管路间循环,该数据中心余热利用系统还包括相变储能系统及热能回收系统;相变储能系统用于吸收并储存从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能;热能回收系统用于吸收从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能,并将吸收的热能向外部系统输送;相变储能系统及热能回收系统,两者输入口均与冷冻水循环管路的输出口相连,两者输出口均与冷水机组17的输入口相连。
优选地,该数据中心余热利用系统还可包括第一三通阀5、第二三通阀11及第三三通阀9;第一至第三三通阀均包括一个输入口和两个输出口;第一三通阀5,其输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,其一个输出口与相变储能系统的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环泵8输入口相连;第二三通阀11,其输入口与冷冻水循环泵8输出口相连,其一个输出口与热能回收系统的输入口相连,其另一个输出口与冷水机组17的输入口相连;第三三通阀9,其输入口与相变储能系统的输出口相连;其一个输出口与热能回收系统的输入口相连;其另一个输出口与冷水机组17的输入口相连。三通阀用于控制循环水的流向。三通阀主要用于改变介质流向,所以它除了进口A、出口B、还有换向口C,普通阀门是不具备改变介质流向功能。其工作过程,阀门打开介质从A进入阀门,经B流出阀门,当旁路需要介质流入时,执行机构转90°,阀芯换向,介质A进C出,当管线不需要介质流入时,执行机构再转90°,阀门关闭截断介质。
优选地,还可包括第四三通阀10;第四三通阀10,其输入口与第三三通阀9的输出口相连,其一个输出口与冷水机组17的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
三通阀的功能也可以用两个单向电磁阀实现,比如第四三通阀10可以用第四电磁阀18及第五电磁阀19来实现。
优选地,相变储能系统可包括依次串接的储能循环泵6及相变储能装置7。
优选地,热能回收系统可包括多级耦合吸收式热泵系统。
优选地,多级耦合吸收式热泵系统可包括第一级吸收式热泵14及第二级吸收式热泵16;第一级吸收式热泵14内设有第一级吸热管路和第一级放热管路;第二级吸收式热泵16内设有第二级吸热管路和第二级放热管路;第一级吸热管路输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;第一级吸热管路输出口与冷水机组17的输入口相连;第二级吸热管路与第一级放热管路相连成回路;第二级放热管路与外部供热管路连成回路。第一级吸热管路输入口前设有第二电磁阀12,第二级吸热管路输入口前设有第三电磁阀13,第二、三电磁阀可对应用于控制循环水在第一级吸热管路及第二级吸热管路的流动。
优选地,还可包括热能供给系统;热能供给系统用于向冷冻水循环管路提供热能;供热系统的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;供热系统的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。当数据中心1室内温度低于工作温度下限或冷冻水循环管路输出的循环水温度低于25℃时,由热能供给系统向冷冻水循环管路提供热能。
优选地,热能供给系统可包括依次串接的供热循环泵2、第一电磁阀4、水加热器3,供热循环泵2的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,水加热器3的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
本发明还提供了一种上述的数据中心1余热利用系统的控制方法,当数据中心1室内温度低于工作温度下限或冷冻水循环管路输出的循环水温度低于25℃时,使冷冻水循环管路输出的循环水,流经相变储能装置7后再流至冷冻水循环管路的输入口;此时相变储能装置7工作在放热模式;相变储能装置7释放的热能被流经的冷冻水吸收;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在25-40℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水,流经冷水机组17并被冷却后,再流至冷冻水循环管路的输入口;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在41-75℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水,依次流经热能回收系统、冷水机组17后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时冷冻水携带的热能被热能回收系统吸收并输出;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度大于75℃时,使冷冻水循环管路输出的冷冻水依次流经相变储能装置7、热能回收系统及冷水机组17后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时相变储能装置7工作在储能模式,冷冻水携带的热能,依次被相变储能装置7吸收并储存热能,被热能回收系统吸收并输出热能。
优选地,当冷冻水循环管路输出的冷冻水温度在45-75℃之间时,可使冷冻水循环管路输出的循环水依次流经相变储能装置7、热能回收系统及冷水机组17后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时相变储能装置7工作在放热模式;相变储能装置7释放的热能被流经的冷冻水吸收。
下面以本发明的一个优选实施例来进一步说明本发明的工作原理:
一种数据中心1余热利用系统,包括水循环制冷系统,水循环制冷系统包括设置在数据中心1室外的冷水机组17、冷冻水循环泵8及设置在数据中心1室内的冷冻水循环管路;循环水通过冷冻水循环泵8在冷水机组17与冷冻水循环管路间循环,在冷冻水循环管路流动的循环水使数据中心1设备的工作温度维持在设定的温度范围。
该数据中心1余热利用系统还包括相变储能系统、热能供给系统及热能回收系统;相变储能系统用于储存从冷冻水循环管路输出的热能;热能供给系统用于向冷冻水循环管路提供热能;热能回收系统用于吸收从冷冻水循环管路输出的热能并将吸收的热能向外部系统输送;相变储能系统及热能回收系统,两者输入口均与冷冻水循环管路的输出口相连,两者输出口均与冷水机组17的输入口相连;供热系统的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;供热系统的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
相变储能系统包括依次串接的储能循环泵6及相变储能装置7。相变储能装置7是利用物质在凝固/熔化、凝结/气化、凝华/升华以及其他形式的相变过程中,吸收或放出相变潜热的原理来进行能量储存的装置。相变储能装置7利用相变材料相变时单位质量(体积)潜热,蓄热量非常大能把热能贮存起来加以利用,其储能能力高,而且放热温度恒定。
热能回收系统包括第一级吸收式热泵14及第二级吸收式热泵16;第一级吸收式热泵14内设有第一级吸热管路和第一级放热管路;第二级吸收式热泵16内设有第二级吸热管路和第二级放热管路;第一级吸热管路输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;第一级吸热管路输出口与冷水机组17的输入口相连;第二级吸热管路与第一级放热管路相连成回路;第二级放热管路与外部供热管路连成回路。
第一级吸收式热泵14及第二级吸收式热泵16均包括吸热管路、压缩机、放热管路和膨胀阀,所述吸热管路、压缩机、放热管路和膨胀阀依次首尾连接形成换热回路;第一级吸热管路与冷冻水循环管路的输出口相连以吸收循环水的热能;第一放热管路与第二级吸热管路相连,使第二级吸热管路继续吸收热能,从而使第二放热管路输出温度比较高的热水。可用于作为供热系统向外部系统供热。
热能供给系统包括依次串接的供热循环泵2、第一电磁阀4、水加热器3,供热循环泵2的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,水加热器3的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
该数据中心1余热利用系统还包括第一三通阀5、第二三通阀11及第三三通阀9;第一至第三三通阀均包括一个输入口和两个输出口;第一三通阀5,其输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,其一个输出口与相变储能系统的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环泵8输入口相连;第二三通阀11,其输入口与冷冻水循环泵8输出口相连,其一个输出口与热能回收系统的输入口相连,其另一个输出口与冷水机组17的输入口相连;第三三通阀9,其输入口与相变储能系统的输出口相连;其一个输出口与热能回收系统的输入口相连;其另一个输出口与冷水机组17的输入口相连。
该数据中心1余热利用系统还包括第四三通阀10;第四三通阀10,其输入口与第三三通阀9的输出口相连,其一个输出口与冷水机组17的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
当数据中心1室内温度低于工作温度下限或冷冻水循环管路输出的循环水温度低于25℃时,启动储能循环泵6,控制第一三通阀5、第三三通阀9、第四三通阀10,使冷冻水循环管路输出的循环水依次通过第一三通阀5、储能循环泵6、相变储能装置7、第三三通阀9、第四三通阀10,再流至冷冻水循环管路的输入口,流回冷冻水循环管路;此时相变储能装置7工作在放热模式;相变储能装置7释放的热能被流经的循环水吸收;当数据中心1室内温度低于工作温度下限或冷冻水循环管路输出的冷冻水温度低于25℃的持续时间超过设定时间,启动热能供给系统,使第一电磁阀4开通,使供热循环泵2启动,使冷冻水循环管路输出的循环水流经热能供给系统后流回冷冻水循环管路,热能供给系统对流经的冷冻水进行加热并使数据中心1室内温度在设定的温度区间。
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在25-40℃之间时,控制第一三通阀5,启动冷冻水循环泵8,使冷冻水循环管路输出的水,依次流经第一三通阀5、冷冻水循环泵8、冷水机组17,并通过冷水机组17冷却后,再流至冷冻水循环管路的输入口,流回冷冻水循环管路。
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在41-75℃之间时,有两种控制方式:
第一种控制方式:控制第一三通阀5、第二三通阀11,启动冷冻水循环泵8及热能回收循环泵15;使冷冻水循环管路输出的循环水,依次流经第一三通阀5、冷冻水循环泵8、第二三通阀11、热能回收系统及冷水机组17后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时循环水携带的热能被热能回收系统吸收并输出。
第二种控制方式:控制第一三通阀5、第三三通阀9,启动储能循环泵6及热能回收循环泵15;使冷冻水循环管路输出的循环水,依次流经第一三通阀5、储能循环泵6、相变储能装置7、第三三通阀9、热能回收系统及冷水机组17后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时循环水携带的热能被热能回收系统吸收并输出。此时相变储能装置7工作在放热模式;相变储能装置7释放的热能被流经的循环水吸收。
当数据中心1高负载工作时,将部分高温循环水的余热储存在相变储能装置7。当数据中心1低负载工作时,循环水温度不满足供热需求,此时将相变储能装置7中储存的热释放进行供热。这样既考虑到数据中心1负载的波动性,又可以在实现热能跨时差利用的同时节约能源。
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在大于75℃时,控制第一三通阀5、第三三通阀9,启动储能循环泵6及热能回收循环泵15;使冷冻水循环管路输出的循环水,依次流经第一三通阀5、储能循环泵6、相变储能装置7、第三三通阀9、热能回收系统及冷水机组17后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时相变储能装置7工作在储能模式,循环水携带的热能,依次被相变储能装置7吸收并储存热能,被热能回收系统吸收并输出热能。
上述相变储能系统、热能回收系统、第一三通阀5、第二三通阀11、第三三通阀9、第四三通阀10、储能循环泵6、相变储能装置7、多级耦合吸收式热泵系统、第一级吸收式热泵14、热能回收循环泵15、第二级吸收式热泵16、供热循环泵2、水加热器3、冷水机组17、第一电磁阀4、第二电磁阀12、第三电磁阀13、第四电磁阀18及第五电磁阀19均可为现有技术中的系统及装置,也可以由现有技术中的系统及装置采用常规技术手段构造。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点,其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施,不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围,即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰,仍落在本发明的专利范围内。
Claims (10)
1.一种数据中心余热利用系统,包括水循环制冷系统,水循环制冷系统包括设置在数据中心室外的冷水机组、冷冻水循环泵及设置在数据中心室内的冷冻水循环管路;循环水通过冷冻水循环泵在冷水机组与冷冻水循环管路间循环,其特征在于,还包括相变储能系统及热能回收系统;相变储能系统用于吸收并储存从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能;热能回收系统用于吸收从冷冻水循环管路输出的热水所携带的热能,并将吸收的热能向外部系统输送;相变储能系统及热能回收系统,两者输入口均与冷冻水循环管路的输出口相连,两者输出口均与冷水机组的输入口相连。
2.根据权利要求1所述的数据中心余热利用系统,其特征在于,还包括第一三通阀、第二三通阀及第三三通阀;第一至第三三通阀均包括一个输入口和两个输出口;第一三通阀,其输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,其一个输出口与相变储能系统的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环泵输入口相连;第二三通阀,其输入口与冷冻水循环泵输出口相连,其一个输出口与热能回收系统的输入口相连,其另一个输出口与冷水机组的输入口相连;第三三通阀,其输入口与相变储能系统的输出口相连;其一个输出口与热能回收系统的输入口相连;其另一个输出口与冷水机组的输入口相连。
3.根据权利要求2所述的数据中心余热利用系统,其特征在于,还包括第四三通阀;第四三通阀,其输入口与第三三通阀的输出口相连,其一个输出口与冷水机组的输入口相连,其另一个输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
4.根据权利要求1所述的数据中心余热利用系统,其特征在于,相变储能系统包括依次串接的储能循环泵及相变储能装置。
5.根据权利要求1所述的数据中心余热利用系统,其特征在于,热能回收系统包括多级耦合吸收式热泵系统。
6.根据权利要求5所述的数据中心余热利用系统,其特征在于,多级耦合吸收式热泵系统包括第一级吸收式热泵及第二级吸收式热泵;第一级吸收式热泵内设有第一级吸热管路和第一级放热管路;第二级吸收式热泵内设有第二级吸热管路和第二级放热管路;第一级吸热管路输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;第一级吸热管路输出口与冷水机组的输入口相连;第二级吸热管路与第一级放热管路相连成回路;第二级放热管路与外部供热管路连成回路。
7.根据权利要求1所述的数据中心余热利用系统,其特征在于,还包括热能供给系统;热能供给系统用于向冷冻水循环管路提供热能;供热系统的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连;供热系统的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
8.根据权利要求7所述的数据中心余热利用系统,其特征在于,热能供给系统包括依次串接的供热循环泵、第一电磁阀、水加热器,供热循环泵的输入口与冷冻水循环管路的输出口相连,水加热器的输出口与冷冻水循环管路的输入口相连。
9.一种权利要求1至8任一所述的数据中心余热利用系统的控制方法,其特征在于,当数据中心室内温度低于工作温度下限或冷冻水循环管路输出的循环水温度低于25℃时,使冷冻水循环管路输出的循环水,流经相变储能装置后再流至冷冻水循环管路的输入口;此时相变储能装置工作在放热模式;相变储能装置释放的热能被流经的冷冻水吸收;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在25-40℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水,流经冷水机组并被冷却后,再流至冷冻水循环管路的输入口;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在41-75℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水,依次流经热能回收系统、冷水机组后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时冷冻水携带的热能被热能回收系统吸收并输出;
当冷冻水循环管路输出的循环水温度在大于75℃时,使冷冻水循环管路输出的冷冻水依次流经相变储能装置、热能回收系统及冷水机组后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时相变储能装置工作在储能模式,冷冻水携带的热能,依次被相变储能装置吸收并储存热能,被热能回收系统吸收并输出热能。
10.根据权利要求9所述的数据中心余热利用系统的控制方法,其特征在于,当冷冻水循环管路输出的冷冻水温度在45-75℃之间时,使冷冻水循环管路输出的循环水依次流经相变储能装置、热能回收系统及冷水机组后,再流至冷冻水循环管路的输入口,此时相变储能装置工作在放热模式;相变储能装置释放的热能被流经的冷冻水吸收。
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