[实用新型]制热用数据中心分布式能源站热泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制热用数据中心分布式能源站热泵系统，适用于为数据中心提供冷、电供应，同时为园区用户提供供冷、供暖服务。

背景技术

数据中心能源负荷需求为：全天提供冷、电供应。

现有技术常用的能源供应方式为：直接使用市电+冷水机组。利用市电提供电负荷，利用冷水机组完成电制冷，冷负荷、电负荷分别独立供应。这种供能方式虽然系统较简单，但经济性较差，且设备年使用率较低，造成浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能源利用效率高、经济性好的制热用数据中心分布式能源站热泵系统。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：制热用数据中心分布式能源站热泵系统，包括天然气管网和市电供电母线，还包括内燃机、发电机、溴化锂机组、水源热泵机组；

内燃机的输入端连接天然气管网，内燃机的输出端通过发电机连接市电供电母线，内燃机的缸套水系统连接溴化锂机组；内燃机的烟气系统输出端连接溴化锂机组；

溴化锂机组的输出端连接园区用户供热系统；

水源热泵机组的输入端连接市电供电母线，水源热泵机组的制冷单元输出端连接数据中心供冷系统；水源热泵机组的供热单元输出端通过热水管网连接园区用户供热系统。

进一步的是：溴化锂机组的输出端连接数据中心供冷系统。

内燃机、发电机、溴化锂机组构成的三联供机组峰平时段运行，水源热泵机组全天运行。溴化锂机组以供热为主，特殊情况切换至制冷模式与水源热泵机组共同保障数据中心的冷电负荷需求。溴化锂机组供热时，由水源热泵机组为数据中心提供冷量。三联供机组谷段停止运行时，由水源热泵机组为数据中心提供冷量，为园区用户提供热量，对园区起到保暖的作用。该供能方式尤其适用于冬季使用。冬季数据中心不采用自然冷却方式，以保障水源热泵机组的高效余热回收。

此外，溴化锂机组可切换为制冷模式，以适用于过渡季和夏季。

过渡季时，内燃机、发电机、溴化锂机组构成的三联供机组峰平时段运行，水源热泵机组谷段运行。溴化锂机组为制冷模式，保障数据中心的冷电负荷需求。三联供机组谷段停止运行，由水源热泵机组为数据中心提供冷量。水源热泵机组冷凝器热量通过园区污水管网冷却。

夏季时，内燃机、发电机、溴化锂机组构成的三联供机组峰平时段运行，水源热泵机组全天运行。溴化锂机组为制冷模式，与水源热泵机组共同保障数据中心的冷电负荷需求，剩余的冷量供应到园区用户。水源热泵机组冷凝器热量通过园区污水管网冷却。三联供机组谷段停止运行，由水源热泵机组为数据中心提供冷量，停止园区用户的冷量供应。

本实用新型的有益效果是：多种能源互为补充，相互转换，有利于供能方式、种类的合理配比，选择最经济的能源方式，同时可合理利用市电峰谷平时段的电价差异，实现供能的经济性。

附图说明

图1是本实用新型在过渡季的运行结构示意图；

图2是本实用新型在夏季的运行结构示意图；

图3是本实用新型在冬季的运行结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

以在某园区建设数据中心为例，园区占地面积37.4万平方米，规划建筑用地25万平方米，总建筑面积约56.5万平方米。园区用户的峰值冷负荷需求估算为54MW；园区用户的峰值热负荷需求估算为42MW。

数据中心位于园区内。数据中心的设计供电量为12065kW；数据中心的设计供冷负荷为11965kW。

本实用新型中的燃气冷热电三联供子系统装机方案如下：

3×4300KW级别的燃气内燃机发电机组+3×4000KW烟气热水型的溴化锂机组。

水源热泵子系统装机方案如下：

3×4000KW级别水源热泵机组。

本项目装机容量，在满足数据中心冷、电负荷的基础上，可向园区供热、供热。

在采暖、供冷负荷需求处于峰值时，可供应约37万m²建筑面积的采暖需求，以及约13万m²建筑面积的供冷需求。

非极端天气，在采暖、供冷负荷需求处于均值时，完全满足园区56.5万m²建筑面积的采暖需求，以及约26万m²建筑面积的供冷需求。