[实用新型]一种基于大数据中心液体冷却介质的能量回收发电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于大数据中心液体冷却介质的能量回收发电系统，包括换热单元和热电转换单元，所述换热单元和热电转换单元之间设置有热空气传输管道和冷空气传输管道，热空气传输管道的两端和冷空气传输管道的两端分别与换热单元和热电转换单元连通。本实用新型通过将吸热后的液体介质在换热单元中与空气换热，换热后的空气进入热电转换单元中进行发电，发电后冷却的空气通过冷空气传输管道再次进入换热单元中进行循环加热使用，最终实现将大数据中心液体冷却介质的能量回收并且转化为电能，实现有很大的经济效益和节能减排效益，降低使用成本。

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，具体涉及一种基于大数据中心液体冷却介质的能量回收发电系统。

背景技术

数据处理中心(数据中心)是放置各种电子设备，尤其是计算机和电信服务器设备的地方。数量众多的计算机或电信服务器设备集中在一起工作，其消耗的能量非常大，而且成千上万台设备一起工作，产生的热量非常惊人，因此需要对大数据处理中心的设备进行冷却，以保证其工作效率，在大数据中心，如比特币等区块链虚拟加密货币的挖掘、传媒、通讯等计算机冷却方式正在由风冷(空调)向液体介质冷却过渡，但是液体介质吸收热量后目前并没有再次使用，仅仅是利用自然状态冷却，浪费了能源，造成了成本增高，同时并没有实现节能减排目标，因此，需要在计算机数据中心特定的条件下提供一种能高效将液体冷却介质吸收的热能进行转化的设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有大数据中心液体冷却介质的能量没有回收造成能源浪费并且使用成本高，其目的在于提供一种基于大数据中心液体冷却介质的能量回收发电系统，该系统能够实现将大数据中心液体冷却介质的能量回收并且转化为电能，实现有很大的经济效益和节能减排效益，降低使用成本。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于大数据中心液体冷却介质的能量回收发电系统，包括换热单元和热电转换单元，所述换热单元和热电转换单元之间设置有热空气传输管道和冷空气传输管道，热空气传输管道的两端和冷空气传输管道的两端分别与换热单元和热电转换单元连通。目前大数据处理中心由于工作时产生大量热量，这对设备的工作效率影响很大，因此冷却方式一直是研究的重点，目前的冷却方式一般是气体冷却和液体介质冷却两种方式，气体冷却是采用冷空气进行冷却，一般是空调制冷，这种需要先将空气降温，实际上需要消耗部分能量来制冷，相对而言会增加成本，液体介质冷却则是采用水冷或者油冷方式，利用液体介质的吸热效应，将空气中热量吸收到液体介质中，液体介质可以包裹设备或者离设备较近，使得热量被液体介质吸收，吸热后的介质自然冷却，没有消耗多余能量，但是吸收后的热量也没有再次使用，鉴于目前数据中心采用液体介质作为冷却方式的增加，数据中心的能量回收技术也需要改变。原因在于液体制冷介质虽然比空气介质冷却更有效，但是液体介质冷却吸收的热量不能直接转化为电能，回收的热能可以有多种利用方式，但将回收的热能转化为电能对上述计算机处理中心有很大的经济效益和节能减排效益。需要解决的任务是在计算机中心特定的条件下提供一种能高效将液体冷却介质吸收的热能转化为电能，本方案通过设置换热单元和热电转换单元，在换热单元和热电转换单元之间设置有热空气传输管道和冷空气传输管道，热空气传输管道的两端和冷空气传输管道的两端分别与换热单元和热电转换单元连通。通过将吸热后的液体介质在换热单元中与空气换热，换热后的空气进入热电转换单元中进行发电，发电后冷却的空气通过冷空气传输管道再次进入换热单元中进行循环加热使用，最终实现将大数据中心液体冷却介质的能量回收并且转化为电能，实现有很大的经济效益和节能减排效益，降低使用成本。本方案中换热单元优选采用热管换热器或水源热泵螺杆换热器，这两种换热器的换热效率最高。

进一步地，热电转换单元包括膨胀机和发电机，其中，所述膨胀机的第一端与热空气传输管道连接，膨胀机的第二端与发电机连接，膨胀机的第三端与冷气传输管道连接。膨胀机和发电机都属于现有结构，能够在市面上直接购买到，本方案优先采用透平膨胀机，能够利用进入的热空气膨胀做功带动发电机发电，同时热空气降温转为冷空气再次循环使用在换热单元换热，实现节能减排，降低成本。冷空气为干空气，都是经过除湿和除尘处理。