[发明专利]用于数据中心的可再生能源及余热综合利用系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于数据中心的可再生能源及余热综合利用系统及方法，涉及可再生能源及余热综合利用技术领域，其包括数据中心、蓄水池、水循环系统和制冷剂循环系统，蓄水池用于：在设定第一周期内，利用所述数据中心的热量完成蓄热过程，在设定第二周期内，利用所述蓄热过程储存的热量供应的放热过程；水循环系统设置有若干水循环回路；以及制冷剂循环系统设置有若干循环系统；其中，通过若干水循环回路和/或若干循环系统配合实现所述蓄热过程和所述放热过程。本发明可有效降低用户冬季的用热成本、减少化石燃料的燃烧、二氧化碳的产生、数据中心PUE值，具有重要的经济价值和环保价值。

技术领域

本发明涉及可再生能源及余热综合利用技术领域，具体涉及一种用于数据中心的可再生能源及余热综合利用系统及方法。

背景技术

数据中心的服务器在运行过程中，会释放出大量中低品位余热，这些余热易提取、产热稳定且热量大，是一种优质热源，可加热生活用水、供暖，或满足其他热需求，我国大约有8万座数据中心，按现有数据中心规模计算，我国北方地区数据中心的可回收余热总量约10GW，理论上可支持3亿平方米建筑供暖，将数据中心余热回收用于区域供暖，在我国北方有着广阔的市场前景及节能意义。

然而，现阶段的数据中心余热大多数被直接排向大气，浪费巨大。目前余热回收利用系统应用案例仅有阿里巴巴千岛湖数据中心、腾讯天津数据中心和中国电信重庆云计算基地等寥寥数家企业。我国数据中心行业的节能重点环节是空调系统和IT系统，余热回收利用往往被忽视，随着数据中心建设规模及数量的快速增长，政府对数据中心节能的要求也越来越高，

另一方面，我国可再生能源资源量丰富，深度开发可再生能源的贡献度，在数据中心节能和区域供冷供热领域，同样具备广阔的发展前景。显然，可再生能源及余热的综合利用已成为亟待解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种用于数据中心的可再生能源及余热综合利用系统及方法，在非冬季，将数据中心产生的余热，通过多温区连续集热技术，储存在大型蓄水池内，整个过程大型蓄水池依次作为数据中心直供、制冷机组冷凝端、制冷机组热回收端的跨季节冷源，最终由太阳能集热器辅助升温至目标供暖温度；在冬季，将数据中心余热、太阳能、大型蓄水池热量，分别通过高能效热泵技术、太阳能光热技术、多温区连续放热技术，实现寒冷区域跨季节低碳供暖，系统全年稳定运行，周而复始，可有效降低用户冬季的用热成本、减少化石燃料的燃烧、二氧化碳的产生、数据中心PUE值，具有重要的经济价值和环保价值。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种可再生能源及余热综合利用系统，其包括：

数据中心；

蓄水池，其用于：在设定第一周期内，利用所述数据中心的热量完成蓄热过程，在设定第二周期内，利用所述蓄热过程储存的热量供应的放热过程；

水循环系统，其设置有若干水循环回路；以及

制冷剂循环系统，其设置有若干循环系统；其中，

通过若干水循环回路和/或若干循环系统配合实现所述蓄热过程和所述放热过程。

如上所述的可再生能源及余热综合利用系统，进一步地，所述水循环系统包括：

第一水循环回路，其包括：一号板式换热器、蓄水池、冷却塔、一号热泵蒸发器，其中，所述一号板式换热器一端分别与所述蓄水池、所述冷却塔和所述一号热泵蒸发器各自连通；

第二水循环回路，其包括：制冷机组冷凝端、蓄水池、冷却塔，其中，所述制冷机组冷凝端一端分别与蓄水池、冷却塔各自连通；

第三水循环回路，其包括：制冷机组热回收端和蓄水池，其中，所述制冷机组热回收端与蓄水池之间连通；