一种结合冷却降温、生活热水制取以及热泵供暖耦合的洞体数据中心能量管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种结合冷却降温、生活热水制取以及热泵供暖耦合的洞体数据中心能量管理系统，涉及数据中心冷却降温，排热回收以及地热提取利用领域。采用洞体风这一自然冷源，结合脉动热管既实现了对数据中心的全年冷却降温，同时排热用于制取全年生活热水以及冬季采暖水，实现了排热的合理高效利用。所述洞体数据中心能量管理系统包括数据中心高热流密度散热区脉动热管冷却系统、中低热流密度散热区洞体自然风冷降温系统、制冷系统、生活热水制取系统、冷凝排热系统、生活热水供应系统以及供暖系统。本系统有效实现了数据中心全年冷却降温，同时满足办公区人员全年生活热水以及冬季取暖的需求。冬季取暖的需求。冬季取暖的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种结合冷却降温、生活热水制取以及热泵供暖耦合的洞体数据中心能量管理系统


[0001]本专利技术涉及数据中心冷却降温，排热回收以及地热提取利用领域，具体涉及一种结合冷却降温、生活热水制取以及热泵供暖耦合的洞体数据中心能量管理系统。

技术介绍

[0002]人工智能的快速发展对数据中心冷却降温提出了严峻挑战。将数据中心建设到山体或岩洞中可以充分利用山洞洞体低温风这一自然冷源对其进行冷却降温。然而，如何有效设计自然风冷系统对数据中心进行降温，同时降低系统运行能耗；如何提高数据中心冷却降温效果，提高数据中心运行效率；如何实现冷热能的合理匹配与利用？这些都是洞体数据中心热管理系统面临的实际问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对以上问题，提出了一种结合冷却降温、生活热水制取以及热泵供暖耦合的洞体数据中心能量管理系统，该系统采用脉动热管对数据中心高热流密度散热区进行冷却降温，采用低温洞体自然风带走中低热流密度机房散热。数据中心散热在制冷系统运行下用于制取卫生生活热水，满足办公区人员全年生活热水需求。制冷系统多余的冷凝排热储存在地下或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合冷却降温、生活热水制取以及热泵供暖耦合的洞体数据中心能量管理系统，其特征在于，所述洞体数据中心能量管理系统包括数据中心高热流密度散热区脉动热管冷却系统、中低热流密度散热区洞体自然风冷降温系统、制冷系统、生活热水制取系统、冷凝排热系统、生活热水供应系统以及供暖系统；所述数据中心高热流密度散热区脉动热管冷却系统用于对数据中心(1)的高热流密度散热区(101)进行散热；所述中低热流密度散热区洞体自然风冷降温系统包括布置在山洞洞体和数据中心(1)的中低热流密度散热区(102)之间的自然风冷环路(5)，用于对数据中心(1)的中低热流密度散热区(102)进行散热；所述制冷系统包括制冷系统环路(7)，所述制冷系统环路(7)为数据中心高热流密度散热区脉动热管冷却系统提供冷量，并经生活热水制取系统为生活热水供应系统提供热量；另外，在夏季，所述制冷系统环路(7)为中低热流密度散热区洞体自然风冷降温系统提供冷量，并为冷凝排热系统提供热量，在冬季，所述制冷系统环路(7)从冷凝排热系统吸收热量，并为供暖系统提供热量。2.根据权利要求1所述的一种结合冷却降温、生活热水制取以及热泵供暖耦合的洞体数据中心能量管理系统，其特征在于，所述数据中心高热流密度散热区脉动热管冷却系统包括脉动热管(2)、储冷罐(3)以及储冷循环回路(4)；所述脉动热管(2)包括布置在高热流密度散热区(101)中的脉动热管蒸发端(201)以及布置在储冷罐(3)中的脉动热管冷凝端(202)，所述脉动热管蒸发端(201)与脉动热管冷凝端(202)连通形成循环，并且在二者之间为脉动热管绝热段(203)；所述储冷循环回路(4)包括储冷蒸发器(401)、储冷循环泵(402)以及储冷冷凝器(403)，所述储冷蒸发器(401)布置在储冷罐(3)中，所述储冷冷凝器(403)通过管道连接储冷蒸发器(401)，并且在所述储冷循环泵(402)连接在该管道中，通过储冷循环泵(402)驱动工作流体在储冷循环回路(4)中循环流动，所述储冷冷凝器(403)布置在制冷系统环路(7)中；所述中低热流密度散热区洞体自然风冷降温系统包括自然风冷环路(5)以及在夏季对自然风冷环路(5)进行降温的自然风冷冷却环路(6)；所述自然风冷环路(5)自洞体所在的一侧起依次包括取风段(501)、初效过滤段(502)、风机段(503)、表冷除湿段(504)、中效过滤段(505)以及送风段(506)，在所述风机段(503)中设有送风风机，在表冷除湿段(504)中布置有自然风冷冷却环路(6)的风冷冷却蒸发器(601)，所述送风段(606)朝向中低热流密度散热区(102)设置；所述自然风冷冷却环路(6)包括风冷冷却蒸发器(601)、风冷冷却循环泵(602)、风冷冷却冷凝器(603)，在夏季，所述风冷冷却蒸发器(601)的进口连接风冷冷却冷凝器(603)的出口，并且风冷冷却蒸发器(601)的出口经风冷冷却循环泵(602)连接风冷冷却冷凝器(603)的进口，通过风冷冷却循环泵(602)驱动工作流体在自然风冷冷却环路(6)中循环流动，所述风冷冷却冷凝器(603)布置在制冷系统环路(7)中；所述制冷系统环路(7)包括压缩机(701)、节流装置(703)、具有冷凝换热器(705)的冷凝装置(702)以及具有蒸发换热器(706)的蒸发装置(704)，所述压缩机(701)、冷凝换热器(705)、节流装置(703)、蒸发换热器(706)通过管道依次连接形成循环，所述储冷冷凝器
(403)以及风冷冷却冷凝器(603)布置在蒸发装置(704)中；所述生活热水制取系统包括热水制取环路(8)，所述热水循环环路(8)包括热水蒸发器(801)、热水循环泵(802)以及热...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘展，凌云志，李晓昭，赵鹏，孙鑫山，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：