[发明专利]一种数据中心利用自来水冷却与余热回收系统及方法

说明书

本发明公开了一种数据中心利用自来水冷却与余热回收系统及方法，通过冷冻水组进行数据中心降温处理，采用自来水组辅助冷冻水组进行数据中心冷却降温，根据自来水水温不同，采用冷冻水组与自来水组两者交替的冷却方式进行数据中心的冷却降温，充分利用了自来水自身温度用以降低数据中心制冷能耗和制备生活热水能耗，从而达到节约能源的目的，在冷冻水组回水回路上通过冷却水组冷却，冷却水组热交换后通过自来水组二次冷却，充分利用自来水组进行降温以及余热回收，对冷却后自来水进行热量回收，实现能源再利用，从而达到节约能源的目的。

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，尤其涉及一种数据中心利用自来水冷却与余热回收系统及方法。

背景技术

随着互联网及通信技术的飞速发展，“云计算数据中心”的术语开始渐渐被大家熟知，由于数据中心建设规模以及容量不断地扩大，数据中心的能耗问题也日益突出。据统计：早在2010年时，Google的数据中心就已经拥有90万台服务器，年电力消耗量为19亿kW·h，而用于冷却数据机房所需消耗的电能大约占数据中心的总耗电的35％，Google服务器的数量占全球服务器数量的2.8％，但其电力消耗低于全球水平，仅1％。研究估计，2011年在我国，以三大电信运营商为首，以及众多互联网公司诸如阿里巴巴、百度、腾讯等等公司的数据中心消耗了500亿kW·h的电力，在2014年，美国数据中心消耗了700亿kW·h的电力，占美国电力消耗总量中的1.8％。同时建筑能耗占我国能源总消费的比例已达27.6％，在建筑能耗中，生活热水系统耗能约为20％～30％。而目前数据中心常规的冷却技术有：①集中冷冻水+冷冻型空调系统；②风冷型直接膨胀空调系统；③水冷型直接膨胀空调系统；④蒸发式冷却空调系统，这些方法都造成能源浪费，得不到能源的回收利用；新兴的冷却技术有：⑤冬、春、秋过渡季节采用水侧、风侧自然冷却技术；以及⑥国内阿里巴巴在千岛湖建成的数据中心全部采用湖水自然冷却技术；⑦Google芬兰数据中心和近期微软建造的海底数据中心采用低温海水冷却技术冷却数据中心，而这些则受到条件限制，不适于大众数据中心冷却处理。然而数据中心产生的大量热能资源白白浪费，造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据中心利用自来水冷却与余热回收系统及方法，用以降低数据中心制冷能耗和制备生活热水能耗，达到节约能源的目的。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种数据中心利用自来水冷却与余热回收系统，包括自来水组、用于数据中冷却的冷冻水组以及用于冷冻水组冷却的冷却水组，其中冷冻水组与冷却水组通过冷水机组进行冷热交换，冷却水组与自来水组通过第一板式热换器进行冷热交换。

进一步的，自来水组管路上设有用于数据中心冷却的第一自来水旁支管路以及用于与冷却水组进行冷热交换的第二自来水旁支管路，与第一自来水旁支管路并联的自来水组管路段和第一自来水旁支管路上分别设有第一阀门和第二阀门，与第二自来水旁支管路并联的自来水组管路段和第二自来水旁支管路上分别设有第三阀门和第四阀门。

进一步的，冷却水组管路上设有用于与自来水组进行冷热交换的冷却水旁支管路，与冷却水旁支管路并联的冷却水组管路段和冷却水旁支管路上分别设有第五阀门和第六阀门。

进一步的，其中冷冻水组管路上设有用于与自来水组进行冷热交换的冷冻旁支管路，冷冻水组与自来水组通过第二板式热换器进行热交换。

进一步的，与冷冻旁支管路并联的冷冻水组管路段和冷冻旁支管路上分别设有第七阀门和第八阀门，冷冻水组管路上与冷水机组并联部分设有截留管路，冷冻水组管路上与冷水机组并联部分和截留管路上分别设有第九阀门和第十阀门。

进一步的，自来水组、冷冻水组管路上和冷却水组管路上分别设有自来水水泵、冷冻水水泵和冷却水水泵。

进一步的，还包括安装于自来水组、冷冻水组与冷却水组的温度监控装置以及与温度监控装置连接的控制系统。

一种数据中心利用自来水冷却与余热回收方法，具体包括以下步骤：