[实用新型]基于液冷数据中心的冷热回收系统

说明书

本实用新型涉及基于液冷数据中心的冷热回收系统，包括高温热泵、无压储热罐、有压储热罐、吸收式冷水机组、压缩式冷水机组和水储冷罐；高温热泵与冷却液分配单元构成循环换热回路；高温热泵还与无压储热罐构成循环换热回路；无压储热罐的热水输出接口还依次通过循环泵组、管道加热器与有压储热罐连接；有压储热罐用于存储和输出蒸汽；有压储热罐还通过另一循环泵组连接至吸收式冷水机组，并通过吸收式冷水机组与无压储热罐构成循环换热回路；吸收式冷水机组还与机房空冷区构成循环换热回路；压缩式冷水机组与水储冷罐连接，水储冷罐用于存储压缩式冷水机组的制冷水。本实用新型采用多种储能方式实现电力削峰填谷，提升系统运行的经济和可靠性。

技术领域

本实用新型属于能源综合利用技术领域，具体涉及基于液冷数据中心的冷热回收系统。

背景技术

数据中心的能耗总量逐年攀升，能耗形势严峻。而基于制冷原理，实现PUE小于1.2乃至1.1以下，目前只有液冷数据中心才能做到。此外，基于能源安全、电能替代、削峰填谷，电化学储能电站规模增大，储能电池系统电池容量和功率大，高功率密度对散热要求较高，同时储能系统内部容易产生电池产热和温度分布不均匀等问题，因而温度控制对于电池系统寿命、安全性极为重要。特别是浸没式液冷技术能够使得储能电池浸没在液体之中，更好的防止热失控和热蔓延，消防安全性更高。液冷方案是工业冷却的未来趋势。

液冷技术，包括单相浸没式、两相浸没式、喷淋式和冷板式。液冷技术相对于以空气为媒介的传统数据中心冷却技术的优点在于，液冷技术的散热能力是风冷的数千倍；而且因为液体和空气物理性质的巨大差异，液冷数据中心及液冷储能站可以提供常年35-50℃左右的低品位热源，正是热泵利用的比较优质的热源。此外，由于液冷系统换热器的换热系数更大，所需换热面积小，成本低，设备更加紧凑，液冷技术天然能与热泵利用资源互补。

现有的热泵系统低温热源来源主要有空气、土壤、各类水资源，但普遍存在缺陷，如何获得稳定的高品质低温热源是热泵技术大规模应用的痛点，却是液冷技术的优势。针对需求与供求关系、时间尺度上的不一致，现在也已经有了大型跨季节储热的案例。低温热源与高温需求之间的热品位差也可以通过热泵技术予以解决。

一般而言，高温热泵是指制热出水温度能够达到85℃以上的热泵，而对制热出水温度达到65℃的热泵称为中温热泵或者中高温热泵。高温热泵的出现，极大的拓展了热泵的应用领域，可以直接回收利用20℃～55℃的低品位余(废)热资源，制出65℃～90℃热水。

如果供热温度超过100℃，理论上就可以在常压下产生蒸汽，可以将此种热泵作为蒸汽发生机使用，满足工业和日常生活的需要，如酿酒和干燥等诸多工业场景，高温供热设备有着巨大的行业前景。

通常，热泵工作过程中，蒸发器吸热，冷凝器放热，同时产生冷、热媒介，液冷数据中心、储能电站可以停止使用冷却塔或冷水机等冷源设备，进一步降低PUE，而产生的热量可以用容器储存或直接外供，实现在液冷数据中心或者液冷储能电站中电能梯级利用，余热回收。此外，根据建设级别，A级、B级的数据中心不间断电源系统电池最少备用时间需要设置15min和7min备用时间(柴油发电机作为后备电源时)，而柴油发电机的配置容量包括不间断电源系统的后备柴油发电本容量、空调和制冷设备的基机的基本容量，数据中心的负荷比较大，如果系统存在90℃以上热源，可以利用吸收式(吸附式)热泵低电负荷需求的特点，可显著降低UPS配置的成本，降低备用电源如柴油发电机的容量，从而大大降低投资成本。

实用新型内容

基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本实用新型的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本实用新型的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的基于液冷数据中心的冷热回收系统。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：