[发明专利]零碳数据中心冷电系统及应用

权利要求书

1.一种零碳数据中心冷电系统，其特征在于：包括超低温冷却系统、冷力发电机、数据中心服务器和外部电源；所述外部电源用于启动超低温冷却系统和冷力发电机；所述超低温冷却系统用于采集数据中心服务器所在的数据中心机房内的热能，使数据中心机房内的环境温度不断下降，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将超低温冷却系统采集的热能转换为电能并向数据中心服务器提供电能,并可将多余电能通过外部电源向外输送。

2.根据权利要求1所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述冷力发电机包括冷凝-蒸发器、变温装置和朗肯循环汽轮发电机系统，所述冷凝-蒸发器中配置有系统工质，吸收超低温冷却系统采集的热能以及朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气的热能，并产生低温蒸汽输送至变温装置；所述变温装置用于将冷凝-蒸发器产生的低温蒸汽转换为高温蒸汽；所述朗肯循环汽轮发电机系统用于将变温装置产生的高温蒸汽的热能部分转换为电能，供给数据中心服务器使用,并将多余电能向外输送，所述朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气经冷凝-蒸发器冷凝后形成低温液体，所述汽轮机的低压输出端与冷凝-蒸发器连通,所述低温液体经加压后与变温装置的高温蒸汽进行热交换后形成高温高压蒸汽。

3.根据权利要求2所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述朗肯循环汽轮发电机系统包括液体加压泵、汽轮机和发电机，所述液体加压泵的低压端与冷凝-蒸发器连通，所述液体加压泵的高压端与变温装置的低温进口端连通，所述变温装置的低温出口端与汽轮机连通，所述汽轮机和发电机连通。

4.根据权利要求2所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述变温装置包括热交换器机构和鼓风机，所述热交换机构具有低压回路和高压回路，所述鼓风机的进口端与所述热交换机构的低压回路连通，所述鼓风机的出口端与所述热交换机构的高压回路连通。

5.根据权利要求4所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述热交换机构包括第一热交换器、回热换热器和第二热交换器，所述回热换热器、第二热交换器和鼓风机依次串联，所述第一热交换器与第二热交换器并联。

6.根据权利要求5所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述变温装置还包括温度调节阀，温度调节阀被配置于鼓风机出口的高压回路上，用于控制鼓风机输出的高温高压蒸汽在第一热交换器和第二热交换器之间的流量分配，从而实现高压回路中高温高压蒸汽的温度范围控制。

7.根据权利要求4所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述热交换机构还包括第三热交换器，所述第三热交换器用于增大第二热交换器高温端的高压回路和低压回路的温差。

8.根据权利要求7所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述鼓风机和/或第一热交换器和/或第二热交换器和/或第三热交换器设置有保温层。

9.根据权利要求1所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述超低温冷却系统为水冷系统或风冷系统；

优选地，所述超低温冷却系统为风冷系统，包括空气冷却器和循环风扇，所述循环风扇用于使得空气冷却器的冷空气吹向数据中心服务器，吸收数据中心机房内的热能返回空气冷却器；所述空气冷却器用于将吸收热能后的热空气重新冷却后排出，将冷却过程中产生的热能转移到冷力发电机。

10.根据权利要求1-9所述的零碳数据中心冷电系统在封闭式能量转换系统中的应用。