[实用新型]一种利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统

说明书

本实用新型公开了一种利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统，包括氢能燃料电池堆、水冷板装置、溴化锂吸收冷水机、精密空调机组和机柜，其氢和氧反应产生电能过程中生成热水和燃料电池水冷板系统中热水合成作为溴化锂吸收冷水机的驱动热源，通过溴化锂吸收冷水机产生冷冻水为数据中心精密空调供冷，冷却后的热水重新作为冷却水进入燃料电池水冷板系统，从而通过利用氢能燃料电池堆反应和水冷板装置产生的余热进行制冷，充分的提高了氢能的转换效率并降低了成本，所回收的冷水也可用于氢能燃料电池堆的水冷，增加燃料电池的使用寿命,同时可以降低数据中心制冷系统能耗，实现数据中心节能减排的目的。

技术领域

本实用新型涉及数据中心制冷技术领域，具体为一种利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统。

背景技术

目前数据中心主要采用电网供电和柴油发电作为备用电源的形式，2018年中国数据中心总用电量占中国全社会用电量的2.35％，达到1,608.89亿千瓦时，预计未来年均增长率将达到10.64％，到2023年中国数据中心总用电量将达到2,667.92亿千瓦时，同时数据中心制冷系统能耗占到总耗电的40％以上。相比与现有电能，燃料电池具有节能、转换效率高、零污染和运行平稳等优点可替代电网和柴油发电机为数据中心供电，能源转化效率达到50％以上。微软公司研究显示固体氧化物燃料电池是替代电网为数据中心供电可以减少49％的二氧化碳排放量，减少91％的氮氧化物，减少68％的一氧化碳，减少93％的挥发性有机化合物。在工作过程中，虽然燃料电池能源转化效率高，但根据其运行温度(质子交换膜燃料电池和碱性燃料电池的工作温度低至80℃，而固氧化物燃料电池的工作温度高达600℃)其本身和冷却系统会产生大量热水余热，其中在极限状态下燃料电池50-60％的热量被其冷却系统带走，这些余热具有可再次利用的可能，目前现有技术中还没有提出关于该部分余热再利用的相关技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统，可以提高氢能燃料电池能源利用效率，降低数据中心能耗，实现数据中心节能减排，以解决数据中心氢能燃料电池余热利用和数据中心制冷系统能耗过大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统，包括氢能燃料电池堆、水冷板装置、溴化锂吸收冷水机、精密空调机组和机柜，所述氢能燃料电池堆设置在水冷板装置内，水冷板装置上的出水口上连接冷却水热水管道和反应热水管道；所述冷却水热水管道和反应热水管道的另一端并联连接在溴化锂吸收冷水机的进水口处，并在并联的管道上安装液体泵；所述溴化锂吸收冷水机的出水口处分别连接两根冷却水冷水管道，一根冷却水冷水管道与水冷板装置上的进水口连接，并在该冷却水冷水管道上安装液体泵，同时并联排水管道；另一根所述的冷却水冷水管道连接在精密空调机组上，该冷却水冷水管道上安装液体泵，所述的精密空调机组安装在机柜，机柜在精密空调机组的下方设有循环的送风通道。

优选的，所述氢能燃料电池堆和水冷板装置产生的热水作为溴化锂吸收冷水机的驱动热源再利用产生冷水。

优选的，所述氢能燃料电池堆采用的水冷板装置为微通道冷板，微通道冷板紧贴在氢能燃料电池堆进行冷却。

优选的，所述溴化锂吸收冷水机为热水型溴化锂吸收式冷水机，其包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器、节流装置和溶液泵，其产生冷水用于数据中心的精密空调机组。

优选的，所述精密空调机组采用水冷型精密空调机组，由翅片管换热器、高效离心风机、智能控制系统和加湿器组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统，利用氢能燃料电池堆反应和水冷板装置产生的余热进行制冷，充分的提高了氢能的转换效率并降低了成本，所回收的冷水也可用于氢能燃料电池堆的水冷，增加燃料电池的使用寿命,同时可以降低数据中心制冷系统能耗，实现数据中心节能减排的目的。