[发明专利]一种分布式能源和数据中心相结合的余热利用系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种分布式能源和数据中心相结合的余热利用系统及其工作方法，属于分布式能源系统综合利用领域。旨在提高当前分布式能源和数据中心系统的能效水平。本发明包括空气冷却冷余热利用系统及水冷余热利用系统，空气冷余热利用系统利用热泵技术将数据中心回风温度传给烟气热水型溴化锂机组排烟，一方面提高进入烟气换热器的排烟温度，从而提升换热效率及换热量；另一方面降低了回风温度，从而降低烟气热水型溴化锂机组提供的冷能；对于水冷余热利用系统，回水进入热水型溴化锂机组进行换热，充分利用余热，提升整个系统的能效水平。

技术领域

本发明涉及分布式能源系统综合利用领域，尤其涉及到余热利用技术领域。

背景技术

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心一般是一个大型仓库，主要存放服务器和其它联网的计算机设备，这些设备保存着互联网上的大部分数据的同时，也为云计算提供必须的计算力。可以料想，数据中心会产生大量的热量，据悉，其能量使用密度超过一栋普通办公大楼百倍以上，因此数据中心的冷却技术是目前研究的重点。

“分布式能源”是指分布安装在需求侧的能源梯级利用，以及资源综合利用可再生能源和蓄能设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求，实现“分配得当，各得其需，温度对口，梯级利用”式的供应能源，将输送环节的损耗将至最低，对能源吃光用尽，从而实现能源利用效能、效益的最大化及最优化。

分布式能源系统能够为周围提供冷能、热能以及电能，而数据中心主要的用能需求是电能即冷能，因此分布式能源系统和数据中心可以完美结合，如申请号为201310631854.5的中国专利。分布式能源系统为数据中心提供机柜等所需的电能，同时分布式能源系统产生冷冻水带走数据中心产生的热量，维持温度的稳定。

分布式能源系统原动机产生的高温烟气经过换热后，排烟温度仍有100℃以上，这部分烟气直接排放至大气中造成废热污染；同时，数据中心系统越来越强调能效水平的提高，节能降耗是目前研究的重点。

因此，如何进一步提高分布式能源系统及数据中心废热的利用率，提高系统的能效水平是目前研究的重要课题。

发明内容

目前，分布式能源系统存在排烟温度高，余热利用不充分的缺陷，而数据中心目前强调能源利用效率的问题。本发明提出一种分布式能源和数据中心相结合的余热利用系统及其工作方法，旨在提高当前分布式能源和数据中心系统的能效水平，通过空气冷却余热利用系统以及水冷冷却余热利用系统达到余热深度利用及节能的目的。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种分布式能源和数据中心相结合的余热利用系统，该系统由空气冷却余热利用系统及水冷冷却余热利用系统组成。

所述空气冷却余热利用系统包括内燃机、烟气热水型溴化锂机组、烟气换热器、热泵、风机、数据中心机柜、换热设备和烟囱。

所述水冷冷却余热利用系统包括循环水泵、水冷管道和热水型溴化锂机组。

所述内燃机、烟气热水型溴化锂机组、烟气换热器和烟囱依次连接；所述烟气热水型溴化锂机组的出口还与换热设备的入口连接，所述换热设备的出口分成两路，其中一路与烟气热水型溴化锂机组的入口连接，另一路通过风机连接至数据中心的送风口；所述数据中心布置有数据中心机柜，且数据中心设置有出风口；所述数据中心机柜贯穿设置有水冷管道，且水冷管道环形布置，在数据中心外部的水冷管道上设置有热水型溴化锂机组和循环水泵；所述出风口通过热泵连接至烟气热水型溴化锂机组与烟气换热器之间的管路上。

进一步而言，所述数据中心机柜设置有多个，所述水冷管道分成多路分别布置在多个数据中心机柜内。

进一步而言，所述送风口设置有多个，且送风口设置在数据中心的底部。

进一步而言，所述出风口设置在数据中心的顶部。