[实用新型]一种基于LNG冷能利用技术的数据机房能源管理系统

说明书

一种基于LNG冷能利用技术的数据机房能源管理系统，属于数据中心环境控制领域。本实用新型充分利用LNG冷能为机柜提供冷量，解决了LNG冷能浪费和数据机房制冷成本高的问题。主要部件包括LNG储存罐，分水器，进水泵，进水截止阀，二级进水泵，排水泵，R404换热器，乙二醇换热器，冷媒储存罐，蓄冷池，发电机，LNG气化器，蓄电池。本实用新型将LNG冷能直接利用和储存备用相结合，R404和乙二醇两种冷媒用于机柜散热，冷媒在数据机房机柜中释放冷能，散热完成后通过管道流入换热器或蓄冷池冷却，同时利用LNG冷能发电，保障数据机房电力系统供应的稳定。

技术领域

本实用新型涉及一种基于LNG冷能利用技术的数据机房能源管理系统，属于数据中心环境控制领域。

背景技术

近几年，随着信息技术的快速发展，全球数据机房的数量日益增长，与此同时，也带来了数据机房散热量剧增，能耗增大的问题，如何解决此问题是目前面临的严峻挑战。而LNG 凭借其高效节能、清洁、环保运输方便等优点受到关注，LNG在气化过程中释放大量高品位冷能，这些冷能可以通过多种方式加以有效利用为数据机房供冷，同时汽化后的LNG也可提供部分动力，具有显著的经济效益。

目前，服务器运行热量是机房热量的主要来源，风冷是服务器散热的主要方式，传统单一的空调风冷能源消耗量大，费用高，而且较难深入机柜内部解决局部高温问题，容易造成制冷不均，冷能浪费等问题。在液冷散热系统中，由于液体比热容大，导热系数大，相较于风冷散热系统有更好的散热效果，并且可以有效降低能耗，但是传统液冷散热系统没有固定冷源，难以持续稳定的给服务器散热。LNG作为一种理想冷源，已有部分学者提出了将其应用在数据机房散热领域，如专利201620302875.1采用一种数据机房三联供系统，通过天然气为主要燃料，产生的电力用于数据机房供冷，系统发电后排出的余热通过余热回收装置向用户供冷、供热，其缺陷在于冷却方式为机柜级冷却，冷量未深入到机柜内部服务器，无法解决机柜内部仍然存在的服务器温度积聚。专利201711437176.3将LNG冷量供给数据机房机柜内部使用，同时增加了蓄冰池，将冷量储存起来，作为数据机房的备用电源，其缺陷是没有考虑到将LNG冷能用于发电，而是单独使用燃气轮机进行发电，系统较复杂，不够节能。

本实用新型充分考虑将LNG利用于数据机房中制冷及应急发电。在系统正常运转时，将 LNG冷能与一级冷媒进行换热后再进入机柜与贴附在服务器表面的换热器进行两级换热，可以精确带走数据机房服务器产生的热量；与此同时，LNG进入另一支路与冷媒进行换热，冷媒进入蓄冰池将冷量以蓄冰形式储存起来，当第一支路的LNG无法正常使用或者供应不足时，可以继续为服务器散热供应冷量。此外，LNG气化时释放大量冷能，利用LNG冷能发电，然后进入蓄电池将电能储存起来，当数据机房断电时，UPS立即将蓄电池里的电能通过逆变器切换的方法返回到发电机，通过发电机发电进行供电，确保了机房的运行安全。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于LNG冷能利用技术的数据机房能源管理系统。