[发明专利]一种与锅炉结合的数据中心冷热联供大温差供热系统

说明书

本发明公开了一种与锅炉结合的数据中心冷热联供大温差供热系统，包括：常规冷水机组，通过蒸发器侧的冷冻循环水提取数据中心余热，在冷凝器侧分成两路放热，其中一路加热一次热网回水，另一路接入压缩式热泵蒸发器，作为热泵低位热源；压缩式热泵，冷凝器逐级加热一次热网回水，蒸发器吸收冷却循环水的余热，冷却循环水在压缩式热泵蒸发器中换热后返回常规冷水机组；锅炉，将热网回水加热升温至供热温度后通过供热供水管线送出数据中心；热水型吸收式换热机组，热网供水经过该换热机组向终端用户散热；以及相关管路及附件组成。本发明的数据中心大温差供热系统采用冷热联供，为利用低品位热能甚至废热余热等创造了条件，从而大大降低供热成本。

技术领域

本发明属于低品位工业余热利用技术领域，涉及一种与锅炉结合的数据中心冷热联供大温差供热系统。

背景技术

近年来由于环保的压力，清洁供暖的需求爆发式增长，导致我国北方很多地区出现清洁供暖热源紧缺的局面。国家层面也提出了“推进北方地区冬季清洁供暖”和“坚决打好蓝天保卫战”的重要决策，要求尽可能利用清洁能源，加快提高清洁供暖比重，加快解决燃煤污染问题。

近年来，由于物联网、人工智能、大数据产业的蓬勃发展，数据中心的的规模越建越大，总的能耗也越来越大，占到全社会能耗的1.5%以上。同时出于环保要求，新建的数据中心远离城市，如想进行数据中心余热利用，需要建设长距离热水管网实现热量输送，而常规热网回水温度较高，通常为40℃～50℃，由此带来两方面问题：(1)由于热网供、回水温差小，流量大，导致数据中心余热供热项目的管网投资和运行费用高；(2)热网回水无法与数据中心冷却水余热直接换热，余热回收的代价大。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与锅炉结合的数据中心冷热联供大温差供热系统，从而克服现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种与锅炉结合的数据中心冷热联供大温差供热系统，包括：常规冷水机组，常规冷水机组通过蒸发器侧的冷冻循环水提取数据中心余热，常规冷水机组在冷凝器侧分成两路放热，其中一路加热一次热网回水，另一路接入压缩式热泵蒸发器，作为热泵低位热源，多余热量通过冷却塔排放到环境中；至少一个压缩式热泵，冷却循环水在至少一个压缩式热泵的冷凝器中放热，至少一个压缩式热泵中的每一个压缩式热泵逐级加热一次热网回水，冷却循环水在至少一个压缩式热泵的蒸发侧放热之后，流回常规冷水机组；锅炉，锅炉能够将热网回水加热升温至供热温度后通过供热供水管线送出数据中心；热水型吸收式换热机组，热网供水经过热水型吸收式换热机组向终端用户散热；其中，热网供水在流出热力站的热水型吸收式换热机组之后，通过供热回水管线，流回数据中心，随后热网回水与常规冷水机组的冷凝器换热后升温，升温之后的热网回水依次与各级压缩式热泵中的每一级压缩式热泵以及锅炉换热，热网回水逐级被加热升温至供热温度后通过供热供水管线送出；以及相关管路及附件。

优选地，上述技术方案中，压缩式热泵机组为电驱动螺杆式或离心式热泵机组。

优选地，上述技术方案中，锅炉加热热网回水之后，热网回水的温度加热升温至大于90℃，且小于120℃的供热温度后通过供热供水管线送出数据中心。

优选地，上述技术方案中，热网供水被热力站的热水型吸收式换热机组提取热量之后，热网回水温度低至25℃通过供热回水管线回到数据中心。

优选地，上述技术方案中，压缩式热泵包括：最高出口温度45℃的常规压缩式离心热泵机组、最高出口温度55℃的常规压缩式螺杆热泵机组以及最高出口温度65℃以上的高温压缩式热泵，并且其中，热网的回水梯级与常规冷水机组、出口温度45℃的常规离心热泵机组、出口温度55℃的常规压缩式螺杆热泵机组、出口温度65℃以上的高温压缩式热泵以及锅炉换热，加热升温至供热温度后通过供热供水管线送出数据中心。