一种回收机房液冷散热量的供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种回收机房液冷散热量的供暖系统，包括内循环系统、第一换热器、外循环系统、以及热回收系统，所述内循环系统包括内循环泵、以及连接内循环泵出口的散热单元，所述散热单元通过第一换热器连接内循环泵的入口；所述外循环系统包括外循环泵、以及与外循环泵出口依次连接的保温水箱和冷却单元，所述冷却单元的出口通过第一换热器连接外循环泵的入口；所述热回收系统包括依次循环连接的高温水源热泵机组、热水泵、以及供暖末端。本发明专利技术实现了低功耗的条件下对机房服务器发热元件进行冷却并将回收的热量用于满足数据机房周边建筑的采暖、生活卫生热水的需求。

A heating system heat recovery room cooling

The invention discloses a heating system heat recovery room cooling, including internal circulation system, the first heat exchanger, external circulation system, and heat recovery system, the internal circulation system includes internal circulation pump and cooling unit circulating pump outlet connected within the cooling unit entrance through the first heat exchanger connect the inner circulating pump; the external circulation system includes external circulation pump and circulating pump outlet connected tank insulation and cooling unit, the cooling unit entrance is connected to the outlet of circulating pump through the first heat exchanger; the heat recovery system comprises a cyclic high temperature water source heat pump units, connected the hot water pump and heating. The invention realizes the cooling of the heating element of the engine room server under the condition of low power consumption, and uses the recovered heat to satisfy the heating and living hot water demand of the surrounding building of the data room.

【技术实现步骤摘要】
一种回收机房液冷散热量的供暖系统
本专利技术涉及机房散热领域，特别涉及一种回收机房液冷散热量的供暖系统。
技术介绍
随着数据机房向着超大型、超高密度发展，迫切需要解决能耗、可靠性、资源利用率等问题。液冷制冷系统由于其固有的“接触式”结构和超低热阻特征，具备实现全程自然热传导的可行性，充分减少对压缩机制备冷水的需求；同时，液冷致冷具有超高的供冷精确性，能够有效避免冷量浪费、实现有效控温。一般的液冷系统，由液体直接带走服务器主要发热元件—CPU的发热量（约占服务器总散热量70%～80%），最终通过冷却塔将CPU的发热量传递到大气环境中。将这部分高温冷却水直接通过冷却塔对外界大气环境散热，既增加了冷却塔的热负荷，造成环境热污染，又白白浪费了能源。考虑数据机房全年致冷的特点，需要全年对外散发大量热量，而与数据机房配套的周边办公、运维和宿舍等辅助建筑在冬季却同时需要大量的热量来解决供暖的问题，在非采暖季节也有提供生活、洗浴热水的需要。常规设计中，供暖通常需要锅炉解决，需要消耗大量煤炭、燃油、天然气等不可再生能源。而化石原料燃烧过程产生大量的CO2是造成温室效应的主要原因，并且发电过程中粉尘和酸性气体等排放物严重污染环境，对人体健康造成损害。因此数据机房热回收利用对提高能源利用效率，降低环境污染具有重要意义。可见，现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种回收机房液冷散热量的供暖系统，旨在对数据机房供冷的同时回收机房液冷散热量，将低温余热提高到可直接供暖的温度，实现对热能的合理回收再利用。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种回收机房液冷散热量的供暖系统，包括用于冷却机房内服务器发热元件的内循环系统、第一换热器、用于冷却内循环系统中的冷却介质的外循环系统、以及用于回收液冷散热量的热回收系统，所述内循环系统和外循环系统分别连接第一换热器进行换热，所述热回收系统与外循环系统连接；所述内循环系统包括内循环泵、以及连接内循环泵和第一换热器的散热单元；所述外循环系统包括外循环泵、以及与外循环泵依次连接的保温水箱和冷却单元；所述热回收系统包括依次连接的保温水箱、高温水源热泵机组、热水泵、以及供暖末端。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统，所述散热单元连接第一换热器的入口以及内循环泵出口；所述外循环泵出口依次连接保温水箱和冷却单元；所述冷却单元的出口通过第一换热器连接外循环泵的入口；所述高温水源热泵机组连接保温水箱的出口以及第一换热器的入口。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述散热单元包括与服务器数量相当的若干套热管及第二换热器，以及分配器和集流器；各个服务器分别通过一套热管连接一个第二换热器，各个第二换热器的入口分别通过一个进液连接支管与分配器连接，各个第二换热器的出口分别通过一个出液连接支管与集流器连接；所述分配器连接循环泵的出口，所述集流器通过所述第一换热器连接内循环泵的入口。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述热管其一端与服务器芯片接触，另一端连接第二换热器。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述第二换热器为水冷板。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统，还包括与所述内循环系统连接的内循环补水箱、以及与所述外循环系统连接的外循环补水箱。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述冷却单元为冷却塔或者干冷器。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述高温水源热泵机组包括依次循环连接的蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀；所述蒸发器的入口连接保温水箱，所述蒸发器的出口连接第一换热器的入口；所述冷凝器出口连接热水泵的入口，所述供暖末端的出口连接冷凝器的入口。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述的供暖末端为风机盘管或暖气片。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述冷却单元的进口管道与出口管道之间连接有第一旁通管道，所述第一旁通管道中设有第一旁通阀，所述的冷却单元进口和出口分别设置有第一电动阀，所述冷却单元的进口管道上设置有温度传感器。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统中，所述保温水箱出口设置有第二旁通管道连接冷却单元的进口，所述第二旁通管道中设有第二旁通阀，所述保温水箱的出口与蒸发器的入口之间以及蒸发器的出口管道上设置有第二电动阀。有益效果：相比现有技术，本专利技术提供的回收机房液冷散热量的供暖系统通过液冷的方式带走机房服务器的主要发热量，利用自然冷源进行冷却，冷却效果和节能效果高；利用高温水源热泵机组回收液冷散热量，用于数据机房周边建筑的供暖以及提供生活卫生热水，从而实现了热量的回收利用，进一步提高了所述系统的节能、环保效果；此外，由于冷却单元和高温水源热泵机组可独立地运行，使得所述系统的供暖可以灵活地控制。附图说明图1为本专利技术提供的回收机房液冷散热量的供暖系统的结构示意图。图2为图1中A区域的局部放大图。具体实施方式本专利技术提供一种回收机房液冷散热量的供暖系统，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1和图2，本专利技术提供一种回收机房液冷散热量的供暖系统。图1中的箭头表示流体的流动方向。所述的回收机房液冷散热量的供暖系统，包括用于冷却机房内服务器90主要发热元件的内循环系统、第一换热器20、用于冷却内循环系统中的冷却介质的外循环系统、以及用于回收液冷散热量的热回收系统，所述内循环系统和外循环系统分别连接第一换热器20进行换热，所述热回收系统与外循环系统连接；所述内循环系统包括内循环泵101、以及连接内循环泵出口的散热单元，所述散热单元通过第一换热器20连接内循环泵101的入口；所述外循环系统包括外循环泵301、以及与外循环泵301出口依次连接的保温水箱302和冷却单元303，所述冷却单元303的出口通过第一换热器20连接外循环泵301的入口；所述热回收系统包括依次循环连接的高温水源热泵机组、热水泵405、以及供暖末端406，所述高温水源热泵机组连接保温水箱302的出口以及第一换热器20的入口,其中保温水箱302为外循环系统和热回收系统共用。优选地，所述第一换热器为板式换热器。具体地，所述散热单元对机房的服务器主要发热元件进行冷却，将服务其产生的热量转移到内循环系统中的冷却介质中，使得服务器运行温度正常。冷却介质温度升高（通常升高至40-50℃），在内循环泵的作用下，升温后冷却介质输送至第一换热器进行换热，经换热降温后（通常降至35-45℃）的冷却介质再次输送至散热单元，形成内循环。外循环系统中的循环液进入第一换热器之前通常为20-30℃，进入第一换热器进行换热后升温（通常升至30-40℃），在外循环泵的作用下，升温后的循环液被输送至保温水箱中，将吸收到的机房服务器的热量存储起来，为高温水源热泵机组提供稳定的热源。以下分述不同环境温度下所述供暖系统的工作情况。当需要供暖时（例如冬季），冷却单元停止工作，运行热回收系统。保温水箱中的循环液与高温水源热泵机组进行换热，温度降低（通常为20-30℃），在外循环泵的作用下输送至第一换热器进行循环，保温水箱中的循环液将热量转移至高温水源热泵机组后，高温水源热泵机组进一步与来自供暖末端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收机房液冷散热量的供暖系统，其特征在于，包括用于冷却机房内服务器发热元件的内循环系统、第一换热器、用于冷却内循环系统中的冷却介质的外循环系统、以及用于回收液冷散热量的热回收系统，所述内循环系统和外循环系统分别连接第一换热器进行换热，所述热回收系统与外循环系统连接；所述内循环系统包括内循环泵、以及连接内循环泵和第一换热器的散热单元；所述外循环系统包括外循环泵、以及与外循环泵依次连接的保温水箱和冷却单元；所述热回收系统包括依次连接的保温水箱、高温水源热泵机组、热水泵、以及供暖末端。

【技术特征摘要】
1.一种回收机房液冷散热量的供暖系统，其特征在于，包括用于冷却机房内服务器发热元件的内循环系统、第一换热器、用于冷却内循环系统中的冷却介质的外循环系统、以及用于回收液冷散热量的热回收系统，所述内循环系统和外循环系统分别连接第一换热器进行换热，所述热回收系统与外循环系统连接；所述内循环系统包括内循环泵、以及连接内循环泵和第一换热器的散热单元；所述外循环系统包括外循环泵、以及与外循环泵依次连接的保温水箱和冷却单元；所述热回收系统包括依次连接的保温水箱、高温水源热泵机组、热水泵、以及供暖末端。2.根据权利要求1所述的回收机房液冷散热量的供暖系统，其特征在于，所述散热单元连接第一换热器的入口以及内循环泵出口；所述外循环泵出口依次连接保温水箱和冷却单元；所述冷却单元的出口通过第一换热器连接外循环泵的入口；所述高温水源热泵机组连接保温水箱的出口以及第一换热器的入口。3.根据权利要求2所述的回收机房液冷散热量的供暖系统，其特征在于，所述散热单元包括与服务器数量相当的若干套热管及第二换热器，以及分配器和集流器；各个服务器分别通过一套热管连接一个第二换热器，各个第二换热器的入口分别通过一个进液连接支管与分配器连接，各个第二换热器的出口分别通过一个出液连接支管与集流器连接；所述分配器连接循环泵的出口，所述集流器通过所述第一换热器连接内循环泵的入口。4.根据权利要求3所述的回收机房液...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢春辉，叶向阳，顾剑彬，陈前，周圆圆，韦成栋，廖润球，
申请(专利权)人：广东申菱环境系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44