一种利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统技术方案

本实用新型专利技术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。实现数据中心节能减排的目的。实现数据中心节能减排的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统


[0001]本技术涉及数据中心制冷
，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。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]本技术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。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0010]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。
附图说明
[0011]图1为本技术的系统结构框图。
[0012]图中：1、氢能燃料电池堆；2、水冷板装置；3、溴化锂吸收冷水机；4、精密空调机组；5、送风通道；6、机柜；7、液体泵；8、冷却水热水管道；9、冷却水冷水管道；10、排水管道；11、反应热水管道。
具体实施方式
[0013]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0014]请参阅图1，一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1、水冷板装置2、溴化锂吸收冷水机3、精密空调机组4和机柜6，氢能燃料电池堆1设置在水冷板装置2内，水冷板装置2上的出水口上连接冷却水热水管道8和反应热水管道11；冷却水热水管道8和反应热水管道11的另一端并联连接在溴化锂吸收冷水机3的进水口处，并在并联的管道上安装液体泵7；溴化锂吸收冷水机3的出水口处分别连接两根冷却水冷水管道9，一根冷却水冷水管道9与水冷板装置2上的进水口连接，并在该冷却水冷水管道9上安装液体泵7，同时并联排水管道10；另一根冷却水冷水管道9连接在精密空调机组4上，该冷却水冷水管道9上安装液体泵7，精密空调机组4安装在机柜6，机柜6在精密空调机组4的下方设有循环的送风通道5。
[0015]在上述实施例中，氢能燃料电池堆1和水冷板装置2产生的热水作为溴化锂吸收冷水机3的驱动热源再利用产生冷水。
[0016]在上述实施例中，氢能燃料电池堆1采用的水冷板装置2为微通道冷板，微通道冷板紧贴在氢能燃料电池堆1进行冷却。
[0017]在上述实施例中，溴化锂吸收冷水机3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4。
[0018]在上述实施例中，精密空调机组4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。
[0019]工作原理：本利用数据中心氢能燃料电池余热精密空调制冷系统，系统运行时，氢能燃料电池堆1和水冷板装置2生成热水(温度可以达到70℃以上)，通过冷却水热水管道8和反应热水管道11进入溴化锂吸收冷水机3产生冷却水，冷却水由液体泵7送入水冷精密空调机组4与机柜6内的数据中心热空气完成换热生成冷空气，冷空气经过送风通道5进入机柜6冷却服务器电子设备，经溴化锂吸收冷水机3吸收制冷后的热水变为低温冷水，其一部分通过冷却水冷水管道9作为水冷板装置2的冷却水，多余部分通过排水管道10排出系统继续电解产生氢循环利用。
[0020]综上所述：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1反应和水冷板装置2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1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。
[0021]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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(1)、水冷板装置(2)、溴化锂吸收冷水机(3)、精密空调机组(4)和机柜(6)，其特征在于：所述氢能燃料电池堆(1)设置在水冷板装置(2)内，水冷板装置(2)上的出水口上连接冷却水热水管道(8)和反应热水管道(11)；所述冷却水热水管道(8)和反应热水管道(11)的另一端并联连接在溴化锂吸收冷水机(3)的进水口处，并在并联的管道上安装液体泵(7)；所述溴化锂吸收冷水机(3)的出水口处分别连接两根冷却水冷水管道(9)，一根冷却水冷水管道(9)与水冷板装置(2)上的进水口连接，并在该冷却水冷水管道(9)上安装液体泵(7)，同时并联排水管道(10)；另一根所述的冷却水冷水管道(9)连接在精密空调机组(4)上，该冷却水冷水管道(9)上安装液体泵(7)，所述的精密空调机组(4)安装在机柜(6)，机柜(6)在精密空调机组(4)的下方设有循环的送风通道(5)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冰冰，李猛，宋俊峰，
申请(专利权)人：依米康科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：