[发明专利]零碳数据中心冷电系统及应用

说明书

本发明提供零碳数据中心冷电系统，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。本发明还提供其应用。本发明将数据中心服务器运行过程中产生的热能转换为电能，电能供给数据中心服务器产生热能，降低运行成本，提高冷却效果。

技术领域

本发明涉及大数据技术领域，具体而言，涉及一种零碳数据中心冷电系统及应用。

背景技术

大数据,云计算,区块链等等，眼花缭乱的数字化世界，或者是数字化世间万物，数据中心就是基础。在数字经济时代，数据已经成为经济社会发展所必需的生产要素，也是一种基础设施。数字经济需要构建全价值链的数字化生态，一切的实现手段离不开信息基础设施的支撑。而现在5G的发展也间接了增加了数据中心的需要，5G带来的变化不仅是网速的变化，还有网络服务的变化，物联网和自动驾驶等和人们息息相关的服务都需要数据中心来做支撑。

数据生产呈几何技术的增长,而能耗也同样呈几何级数增长,如果照此发展下去,数据中心的能耗将达到天量的数字,这将成为社会不可承受之重；数据中心生产的结果-数据信息并不携带能量,数据中心消耗的能量都转变为热能,为了保证数据中心能够正常运行,就必须采用空调系统，将数据中心产生的热能转移到环境中去,又进一步大大增加了数据中心的能耗。

如果能将数据中心产生的热能转变为电能，实现电能-热能-电能连续循环,达到零能耗或者负能耗的目标，就可以彻底解决数据中心发展的根本问题。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，根据本发明的一个方面，提供一种零碳数据中心冷电系统，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。

本发明将数据中心服务器运行过程中产生的热能转换为电能，电能供给数据中心服务器产生热能，降低运行成本，提高冷却效果。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。