一种数据中心余热和光热三级热源协同系统及使用方法与流程

本发明涉及余热利用领域，具体为一种数据中心余热和光热三级热源协同系统及使用方法。

背景技术：

1、数据中心是当今数字经济时代的重要基础设施，是规划中重点提出的风向标，并随着进入了快速发展时期，随着众多数据中心的落成，各个建设施工单位都在响应节能减碳的发展方向。但是数据中心网络设备、存储设备的运行有极大的制冷需求，也因此数据中心的余热尚存极大的利用空间。

2、太阳能作为最易利用的清洁能源，是广大科研单位、企业的重点研发利用对象，随着光伏，光热的不断发展，碳达峰，碳中和政策的提出，将太阳能利用已然放大到政策导向，在太阳能的中低温利用领域，槽式太阳能聚焦集热器是利用太阳能热源辐射的重要方式，

3、但是目前，数据中心余热的利用尚不完善，网络设备、存储设备等产生的热量大部分通过数据中心精密空调进行冷却，其热量尚未被充分利用，数据中心余热仍是当前的重点研究课题。于此同时，光热利用通常以大规模光热电站的形式进行，对于中小型项目余热利用方向较少，将其聚光集热的优势发挥在中低温利用领域仍是当前重要的能源高效利用方式。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种数据中心余热和光热三级热源协同系统及使用方法。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种数据中心余热和光热三级热源协同系统，包括槽式太阳能聚焦集热系统、电加热蒸汽发生系统、电厂抽汽利用系统、吸收式热泵、溴化锂制冷机组和至少一套数据中心热通道利用系统，数据中心热通道利用系统的水流出口与电加热蒸汽发生系统的入口连接，电加热蒸汽发生系统的出口与溴化锂制冷机组的冷凝器入口连接，溴化锂制冷机组的蒸发器的出口与槽式太阳能聚焦集热系统的入口连接，槽式太阳能聚焦集热系统的出口与吸收式热泵的蒸发器入口连接，吸收式热泵的冷源入口与电厂抽汽利用系统的出口连接，吸收式热泵的水流出口接入输热管网进行利用。

4、优选的，数据中心热通道利用系统包括微模块热通道、集中风道、空调和集热管，微模块热通道、空调的回风管路均与集中风道连接，集热管设置于空调的回风管路中，集热管的入口接外部冷水源，集热管的水流出口与槽式太阳能聚焦集热系统的入口连接。

5、优选的，集热管呈螺旋状。

6、优选的，电加热蒸汽发生系统为电加热蒸汽发生器，电加热蒸汽发生器将集热管出口的低温热水加热为高温蒸汽。

7、优选的，集热管的水流出口连接喷头，喷头的开口朝向电加热蒸汽发生器。

8、优选的，溴化锂制冷机组的驱动热源为电加热蒸汽发生器加热低温热水产生的高温蒸汽，溴化锂制冷机组的水流出口与槽式太阳能聚焦集热系统的入口连接。

9、一种基于数据中心余热和光热三级热源协同系统的使用方法，包括以下步骤：

10、s1，数据中心热通道系统将数据中心热风进行回流并加热至，流出低温水；

11、s2，低温水在电加热蒸汽发生系统中加热，生成过热蒸汽；

12、s3，过热蒸汽作为溴化锂制冷机组驱动源，驱动溴化锂制冷机组转动为数据中心提供制冷；过热蒸汽经溴化锂制冷机组后成为疏水；

13、s4，疏水的一部分进入槽式太阳能聚焦集热系统进行加热，另一部分作为低温循环水与电厂汽轮机抽汽共同进入吸收式热泵进行提热，之后供给热网。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、本发明一种数据中心余热和光热三级热源协同系统将数据中心余热、槽式太阳能聚焦集热器光热、电厂抽汽等三级热源有效结合，通过电厂热泵进行整体提热，再通过热网供热，从而提升整体能源利用效率于利用水平。从余热节能、新能源利用及能源综合利用方向均有融合，具备一定的经济效应与科研发展前景。

16、本发明在利用余热通过电加热产生蒸汽驱动溴化锂制冷机组运转的同时，通过光热技术及汽轮机抽汽加热后供给热网利用，实现了对数据中心余热的深度挖掘及充分利用。

技术特征：

1.一种数据中心余热和光热三级热源协同系统，其特征在于，包括槽式太阳能聚焦集热系统(6)、电加热蒸汽发生系统、电厂抽汽利用系统、吸收式热泵(7)、溴化锂制冷机组(5)和至少一套数据中心热通道利用系统，数据中心热通道利用系统的水流出口与电加热蒸汽发生系统的入口连接，电加热蒸汽发生系统的出口与溴化锂制冷机组(5)的冷凝器入口连接，溴化锂制冷机组(5)的蒸发器的出口与槽式太阳能聚焦集热系统(6)的入口连接，槽式太阳能聚焦集热系统(6)的出口与吸收式热泵(7)的蒸发器入口连接，吸收式热泵(7)的冷源入口与电厂抽汽利用系统的出口连接，吸收式热泵(7)的水流出口接入输热管网进行利用。

2.根据权利要求1所述的数据中心余热和光热三级热源协同系统，其特征在于，数据中心热通道利用系统包括微模块热通道(1)、集中风道、空调(2)和集热管(3)，微模块热通道(1)、空调(2)的回风管路均与集中风道连接，集热管(3)设置于空调(2)的回风管路中，集热管(3)的入口接外部冷水源，集热管(3)的水流出口与槽式太阳能聚焦集热系统(6)的入口连接。

3.根据权利要求2所述的数据中心余热和光热三级热源协同系统，其特征在于，集热管(3)呈螺旋状。

4.根据权利要求2所述的数据中心余热和光热三级热源协同系统，其特征在于，电加热蒸汽发生系统为电加热蒸汽发生器(4)，电加热蒸汽发生器(4)将集热管(3)出口的低温热水加热为高温蒸汽。

5.根据权利要求4所述的数据中心余热和光热三级热源协同系统，其特征在于，集热管(3)的水流出口连接喷头，喷头的开口朝向电加热蒸汽发生器(4)。

6.根据权利要求4所述的数据中心余热和光热三级热源协同系统，其特征在于，溴化锂制冷机组(5)的驱动热源为电加热蒸汽发生器(4)加热低温热水产生的高温蒸汽，溴化锂制冷机组(5)的水流出口与槽式太阳能聚焦集热系统(6)的入口连接。

7.一种基于如权利要求1～6任一项所述的数据中心余热和光热三级热源协同系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及余热利用领域，尤其涉及一种数据中心余热和光热三级热源协同系统及使用方法，包括槽式太阳能聚焦集热系统、电加热蒸汽发生系统、电厂抽汽利用系统、吸收式热泵和数据中心热通道利用系统，数据中心热通道利用系统与电加热蒸汽发生系统连接，电加热蒸汽发生系统与溴化锂制冷机组连接，蒸发器与槽式太阳能聚焦集热系统连接，槽式太阳能聚焦集热系统与吸收式热泵连接，吸收式热泵的冷凝器与电厂抽汽利用系统连接，吸收式热泵的水流出口接入输热管网进行利用。本发明在利用数据中心余热通过电加热产生蒸汽驱动溴化锂制冷机组运转的同时，通过光热技术及电厂余热利用技术提热后供给热网利用，实现了对数据中心余热的深度挖掘及充分利用。技术研发人员：杨智,张云鹏,白秀森,彭烁,房倩,周贤,于腾洋,安航,何垚年,刘珺,田亚光受保护的技术使用者：华能北京热电有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14