一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统，其特征在于，包括喷射压缩制冷单元、数据中心废热升温单元及太阳能集热单元，所述数据中心废热升温单元及太阳能集热单元分别设置在喷射压缩制冷单元上，并通过太阳能集热单元及数据中心废热升温单元能够为喷射压缩制冷单元的制冷剂进行加热。本发明专利技术充分利用太阳能以及大型数据中心产生的废热，实现太阳能

【技术实现步骤摘要】
一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统


[0001]本专利技术涉及制冷设备
，具体涉及一种用于大型数据中心的低品位热驱动制冷系统。

技术介绍

[0002]能源作为经济增长与社会进步重要的物质基础，推动着社会快速的发展。随着社会的快速发展，能源的需求量快速增长，加剧了社会发展与环境保护间的矛盾。
[0003]随着人工智能，云计算等信息技术的快速发展，大型数据中心也不断的增多，2020年，全球数据中心耗电量占全球总用电量的5%，而空调制冷系统所消耗的能耗约占数据中心总能耗的 35%左右，制冷节能技术的应用已刻不容缓。
[0004]喷射制冷系统可利用太阳能、热能等低品位能源进行制冷，具有结构简单、成本低、运动部件少、运行维护费用低、使用寿命长等优点，但传统喷射制冷系统效率存在着受热源温度波动、且效率低的缺点，无法单独应用于制冷场所。大型数据中心余热废热等级低，但功率密度较高，产热量大。而目前现有技术是多是通过收集热量来进行供热的方式，此方式需要相匹配的热用户且中途热损失过大，投资成本高。因此，针对现有问题，研发一种可应用于大型数据中心的太阳能与余热废热联合驱动喷射式制冷系统。
[0005]针对现有大型数据中心产热稳定，但余热废热等级低（小于75℃）难以利用的特点，本专利技术提供了一种用于大型数据中心的低品位热驱动制冷系统，该系统利用空气源热泵系统将数据中心的废热提取，升温供给喷射制冷主系统，同时白天可利用太阳能作为补充热源，有效利用了低品位热能，实现了充分利用太阳能、数据中心废热等低品位热源，对数据中心制冷节能的目的。且将自身产生的废热有效利用，提高制冷系统的紧凑型与效率，降低投资成本。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了结构设计合理的一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统，本专利技术技术方案如下：一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统，其特征在于，包括喷射压缩制冷单元、数据中心废热升温单元及太阳能集热单元，所述数据中心废热升温单元及太阳能集热单元分别设置在喷射压缩制冷单元上，并通过太阳能集热单元及数据中心废热升温单元能够为喷射压缩制冷单元的制冷剂进行加热升温。
[0007]进一步的，所述喷射压缩制冷单元包括喷射器、冷凝器、泵、三通阀、换热器I、节流阀I、气液分离器、节流阀II、蒸发器I、变速压缩机、电磁阀I及换热器II；所述喷射器出口及变速压缩机出口分别与冷凝器入口相连接，泵出口与三通阀入口连接，三通阀一出口与节流阀I入口相连接，三通阀另一出口与换热器I入口相连接，换热器I出口与换热器II入口相连接，换热器II出口与喷射器的引射流体入口相连接；节流阀I出口与气液分离器入口相连
接，气液分离器上端出口与电磁阀I入口相连接，电磁阀I出口与喷射器工作流体入口相连接，气液分离器下端出口与节流阀II入口相连接，节流阀II出口与蒸发器I入口相连接，蒸发器I出口与变速压缩机入口相连接。
[0008]进一步的，所述太阳能集热单元包括太阳能集热器、电磁阀III、泵II及节流阀Ⅳ；所述太阳能集热器出口与电磁阀II入口相连接，电磁阀II出口与换热器I入口相连接，换热器I出口与节流阀Ⅳ入口相连接，节流阀Ⅳ出口与泵II入口相连接，泵II出口与太阳能集热器入口相连接。
[0009]进一步的，所述数据中心废热升温单元包括数据中心产热设备、蒸发器II、压缩机及节流阀III；所述蒸发器II出口与压缩机入口相连接，压缩机出口与换热器II入口相连接，换热器II出口与节流阀III入口相连接，节流阀III出口与蒸发器II入口相连接。
[0010]进一步的，所述喷射压缩制冷单元的制冷剂从三通阀进入，通过换热器I以及换热器II依次吸收低品位热能，升温升压，成为高温高压蒸汽，进入喷射器后在喷嘴出口处形成高速低压流体，从而引射被引射的流体，在喷射器混合室内等压混合后与来自变速压缩机的流体等压合流进入冷凝器中冷凝，制冷剂在冷凝器中被冷凝成饱和或过冷液态，通过三通阀分为两股流体，第一股流体由泵加压后输送到换热器I、换热器II中被低品位热源加热，成为高温高压蒸汽制冷剂，进入喷射器工作流体入口；第二股流体通过节流阀I节流成中间温度的流体，进入气液分离器进行气液分离，气液分离器中饱和气态制冷剂被喷射器的工作流体所引射，喷射器中的工作流体和引射流体在混合室内等压混合，进入到冷凝器中；气液分离器中的饱和液态制冷剂从下端入口进入蒸发器I吸热成为气体，由变速压缩机压缩后与喷射器出口的制冷剂混合进入冷凝器中。
[0011]进一步的，所述太阳能集热单元内的太阳能集热器吸收太阳辐射能量，常温的水进入太阳集热器进行加热，从太阳能集热器出来后进入换热器I中，与喷射压缩制冷单元的制冷剂进行换热，加热制冷剂。
[0012]进一步的，所述数据中心废热升温单元内的蒸发器II内制冷剂由液态变为气态，吸收数据中心所产生的低品位废热，离开蒸发器II的制冷剂进入压缩机压缩高温高压的气体，气体进入换热器II进行换热，释放热量给喷射压缩制冷循环单元的制冷剂，对其进行升温。
[0013]进一步的，所述数据中心废热升温单元及太阳能集热单元能够在三通阀、电磁阀I及电磁阀II的作用下选择运行，以提高系统节能效应与稳定性。
[0014]与目前的技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）充分利用大型数据中心产生的废热，利用太阳能集热系统收集热量，供给喷射压缩制冷系统；实现余热废热的再利用，提高节能水平。
[0015]2）大型数据中心产生的废热利用等级低，难以利用，但传热量大的特点，利用热泵系统收集热量，实现了废热的再利用，提高整体的循环效率。
[0016]3）大型数据中心产生的余热废热供给自身制冷，节省管道铺设成本，提高了能源的利用效率与系统整体的紧凑性，降低了整体系统的投资与开发成本。
[0017]4）实现太阳能
‑
废热的复合使用，拓展了低品位热的使用品类，增强喷射
‑
压缩制冷系统的运行范围、效率与可靠性。
[0018]5）本专利技术能够实现了系统多模式的运行，保证了运行时数据中心温度的稳定。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的实施例1的方法流程图；图2为本专利技术的实施例2的方法流程图；图3为本专利技术的实施例3的方法流程图；图中：1、喷射器；2、冷凝器；3、泵；4、三通阀；5、换热器I；6、节流阀I；7、气液分离器；8、节流阀II；9、蒸发器II；10、变速压缩机；11、电磁阀I；12、蒸发器I；13、压缩机；14、节流阀III；15、换热器II；16、电磁阀II；17、数据中心产热设备；18、泵II；19、节流阀Ⅳ。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施方式包括实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0021]实施例1：参见图1，图1中的用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统包括喷射压缩制冷单元、数据中心废热升温单元和太阳能集热单元。
[0022]当太阳辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统，其特征在于，包括喷射压缩制冷单元、数据中心废热升温单元及太阳能集热单元，所述数据中心废热升温单元及太阳能集热单元分别设置在喷射压缩制冷单元上，并通过太阳能集热单元及数据中心废热升温单元能够为喷射压缩制冷单元的制冷剂进行加热升温。2.根据权利要求1所述的一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统，其特征在于，所述喷射压缩制冷单元包括喷射器（1）、冷凝器（2）、泵（3）、三通阀（4）、换热器I（5）、节流阀I（6）、气液分离器（7）、节流阀II（8）、蒸发器I（9）、变速压缩机（10）、电磁阀I（11）及换热器II（15）；所述喷射器（1）出口及变速压缩机（10）出口分别与冷凝器（2）入口相连接，泵（3）出口与三通阀（4）入口连接，三通阀（4）一出口与节流阀I（6）入口相连接，三通阀（4）另一出口与换热器I（5）入口相连接，换热器I（5）出口与换热器II（15）入口相连接，换热器II（15）出口与喷射器（1）的引射流体入口相连接；节流阀I（6）出口与气液分离器（7）入口相连接，气液分离器（7）上端出口与电磁阀I（11）入口相连接，电磁阀I（11）出口与喷射器（1）工作流体入口相连接，气液分离器（7）下端出口与节流阀II（8）入口相连接，节流阀II（8）出口与蒸发器I（9）入口相连接，蒸发器I（9）出口与变速压缩机（10）入口相连接。3.根据权利要求2所述的一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统，其特征在于，所述太阳能集热单元包括太阳能集热器（20）、电磁阀III（16）、泵II（18）及节流阀Ⅳ（19）；所述太阳能集热器（20）出口与电磁阀II（16）入口相连接，电磁阀II（16）出口与换热器I（5）入口相连接，换热器I（5）出口与节流阀Ⅳ（19）入口相连接，节流阀Ⅳ（19）出口与泵II（18）入口相连接，泵II（18）出口与太阳能集热器（20）入口相连接。4.根据权利要求3所述的一种用于大型数据中心的低品位热复合驱动制冷系统，其特征在于，所述数据中心废热升温单元包括数据中心产热设备（17）、蒸发器II（12）、压缩机（13）及节流阀III（14）；所述蒸发器II（12）出口与压缩机（13）入口相连接，压缩机（13）出口与换热器II（15）入口相连接，换热器I...

【专利技术属性】
技术研发人员：余家棋，徐英杰，周水清，郑垚波，谢勇，
申请(专利权)人：嵊州市浙江工业大学创新研究院，
类型：发明
国别省市：