零碳数据中心冷电系统及应用技术方案

本发明专利技术提供零碳数据中心冷电系统，包括超低温冷却系统、冷力发电机、数据中心服务器和外部电源；所述外部电源用于启动超低温冷却系统和冷力发电机；所述超低温冷却系统用于采集数据中心服务器所在的数据中心机房内的热能，使数据中心机房内的环境温度不断下降，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将超低温冷却系统采集的热能转换为电能并向数据中心服务器提供电能,并可将多余电能通过外部电源向外输送。本发明专利技术还提供其应用。本发明专利技术将数据中心服务器运行过程中产生的热能转换为电能，电能供给数据中心服务器产生热能，降低运行成本，提高冷却效果。提高冷却效果。提高冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
零碳数据中心冷电系统及应用


[0001]本专利技术涉及大数据
，具体而言，涉及一种零碳数据中心冷电系统及应用。

技术介绍

[0002]大数据,云计算,区块链等等，眼花缭乱的数字化世界，或者是数字化世间万物，数据中心就是基础。在数字经济时代，数据已经成为经济社会发展所必需的生产要素，也是一种基础设施。数字经济需要构建全价值链的数字化生态，一切的实现手段离不开信息基础设施的支撑。而现在5G的发展也间接了增加了数据中心的需要，5G带来的变化不仅是网速的变化，还有网络服务的变化，物联网和自动驾驶等和人们息息相关的服务都需要数据中心来做支撑。
[0003]数据生产呈几何技术的增长,而能耗也同样呈几何级数增长,如果照此发展下去,数据中心的能耗将达到天量的数字,这将成为社会不可承受之重；数据中心生产的结果
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数据信息并不携带能量,数据中心消耗的能量都转变为热能,为了保证数据中心能够正常运行,就必须采用空调系统，将数据中心产生的热能转移到环境中去,又进一步大大增加了数据中心的能耗。
[0004]如果能将数据中心产生的热能转变为电能，实现电能
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热能
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电能连续循环,达到零能耗或者负能耗的目标，就可以彻底解决数据中心发展的根本问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在问题中的一个或多个，根据本专利技术的一个方面，提供一种零碳数据中心冷电系统，包括超低温冷却系统、冷力发电机、数据中心服务器和外部电源；所述外部电源用于启动超低温冷却系统和冷力发电机；所述超低温冷却系统用于采集数据中心服务器所在的数据中心机房内的热能，使数据中心机房内的环境温度不断下降，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将超低温冷却系统采集的热能转换为电能并向数据中心服务器提供电能,并可将多余电能通过外部电源向外输送。
[0006]本专利技术将数据中心服务器运行过程中产生的热能转换为电能，电能供给数据中心服务器产生热能，降低运行成本，提高冷却效果。
[0007]可选地，所述冷力发电机包括冷凝
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蒸发器、变温装置和朗肯循环汽轮发电机系统，所述冷凝
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蒸发器中配置有系统工质，吸收超低温冷却系统采集的热能以及朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气的热能，并产生低温蒸汽输送至变温装置；所述变温装置用于将冷凝
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蒸发器产生的低温蒸汽转换为高温蒸汽；所述朗肯循环汽轮发电机系统用于将变温装置产生的高温蒸汽的热能部分转换为电能，供给数据中心服务器使用,并将多余电能向外输送，所述朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气经冷凝
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蒸发器冷凝后形成低温液体，所述汽轮机的低压输出端与冷凝
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蒸发器连通,所述低温液体经加压后与变温装置的高温蒸汽进行热交换后形成高温高压蒸汽。
[0008]可选地，所述朗肯循环汽轮发电机系统包括液体加压泵、汽轮机和发电机，所述液
体加压泵的低压端与冷凝
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蒸发器连通，所述液体加压泵的高压端与变温装置的低温进口端连通，所述变温装置的低温出口端与汽轮机连通，所述汽轮机和发电机连通。
[0009]可选地，所述变温装置包括热交换器机构和鼓风机，所述热交换机构具有低压回路和高压回路，所述鼓风机的进口端与所述热交换机构的低压回路连通，所述鼓风机的出口端与所述热交换机构的高压回路连通。
[0010]可选地，所述热交换机构包括第一热交换器、回热换热器和第二热交换器，所述回热换热器、第二热交换器和鼓风机依次串联，所述第一热交换器与第二热交换器并联。
[0011]可选地，所述变温装置还包括温度调节阀，温度调节阀被配置于鼓风机出口的高压回路上，用于控制鼓风机输出的高温高压蒸汽在第一热交换器和第二热交换器之间的流量分配，从而实现高压回路中高温高压蒸汽的温度范围控制。
[0012]可选地，所述热交换机构还包括第三热交换器，所述第三热交换器用于增大第二热交换器高温端的高压回路和低压回路的温差。
[0013]可选地，所述鼓风机和/或第一热交换器和/或第二热交换器和/或第三热交换器设置有保温层。
[0014]可选地，所述超低温冷却系统为水冷系统或风冷系统。
[0015]可选地，所述超低温冷却系统为风冷系统，包括空气冷却器和循环风扇，所述循环风扇用于使得空气冷却器的冷空气吹向数据中心服务器，吸收数据中心机房内的热能返回空气冷却器；所述空气冷却器用于将吸收热能后的热空气重新冷却后排出，将冷却过程中产生的热能转移到冷力发电机。
[0016]根据本专利技术的另一个方面，提供上述零碳数据中心冷电系统在封闭式能量转换系统中的应用，所述封闭式能量转换系统是指将电能转化为其它能量，之后再转化为热能并收集起来以后，再转化为电能形成的系统。
[0017]本专利技术所述零碳数据中心冷电系统为零能耗绿色数据中心,从根本上永恒的解决了人类的数据生产与环境承载力的问题，碳排放和空气污染也同时随之解决,对当今社会的发展具有重大意义。
[0018]本专利技术所述零碳数据中心冷电系统解决了由于能耗大不能建在大城市和用户中心的困难而带来的速度延时问题，这对于实时应用特别重要。
[0019]与现行的数据中心相比零碳数据中心冷电系统的运行费用大幅降低。
[0020]由于冷却效果的大幅改善,服务器的安放密度可以排到机架的极限标准,降低了机房设施成本,减少了数据中心占地面积,同时UPS和传输导线的能耗都会大幅降低，从而延长了数据中心服务器和UPS寿命,降低了故障率。
附图说明
[0021]图1是本专利技术所述零碳数据中心冷电系统一个实施例的示意图；
[0022]图2是本专利技术所述零碳数据中心冷电系统一个优选实施例的示意图；
[0023]图标：1
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超低温冷却系统，11
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气体冷却器，12
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循环风扇，2
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冷力发电机，21
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冷凝
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蒸发器，22
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变温装置，221
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回热热交换器，222
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第二热交换器，223
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第三热交换器，224
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鼓风机，225
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温度调节阀，226
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第一热交换器，23
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汽轮机，24
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发电机，25
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液体加压泵，3
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数据中心服务器,4
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外部电源。
具体实施方式
[0024]术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零碳数据中心冷电系统，其特征在于：包括超低温冷却系统、冷力发电机、数据中心服务器和外部电源；所述外部电源用于启动超低温冷却系统和冷力发电机；所述超低温冷却系统用于采集数据中心服务器所在的数据中心机房内的热能，使数据中心机房内的环境温度不断下降，并将所述热能转移至冷力发电机；所述冷力发电机用于将超低温冷却系统采集的热能转换为电能并向数据中心服务器提供电能,并可将多余电能通过外部电源向外输送。2.根据权利要求1所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述冷力发电机包括冷凝
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蒸发器、变温装置和朗肯循环汽轮发电机系统，所述冷凝
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蒸发器中配置有系统工质，吸收超低温冷却系统采集的热能以及朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气的热能，并产生低温蒸汽输送至变温装置；所述变温装置用于将冷凝
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蒸发器产生的低温蒸汽转换为高温蒸汽；所述朗肯循环汽轮发电机系统用于将变温装置产生的高温蒸汽的热能部分转换为电能，供给数据中心服务器使用,并将多余电能向外输送，所述朗肯循环汽轮发电机系统产生的乏气经冷凝
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蒸发器冷凝后形成低温液体，所述汽轮机的低压输出端与冷凝
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蒸发器连通,所述低温液体经加压后与变温装置的高温蒸汽进行热交换后形成高温高压蒸汽。3.根据权利要求2所述的零碳数据中心冷电系统，其特征在于：所述朗肯循环汽轮发电机系统包括液体加压泵、汽轮机和发电机，所述液体加压泵的低压端与冷凝
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蒸发器连通，所述液体加压泵的高压端与变温装置的低温进口端连通，所述变温装置的低温出口端与汽轮机连通，所述汽轮机和发电机连通。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴加林，
申请(专利权)人：成都佳灵绿色能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：