本實用新型涉及能量回收領(lǐng)域,具體而言,涉及一種能量回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著信息技術(shù)的廣泛運用和迅猛發(fā)展,越來越多的客戶需要大量的數(shù)據(jù)處理和信息交換,為了加快企業(yè)發(fā)展,很多企業(yè)也紛紛開始設(shè)立數(shù)據(jù)中心。目前常見的有風冷式和液冷式數(shù)據(jù)中心,現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心對余熱回收都不大重視,一部分能源未能被充分的利用起來。
如果能對數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的其中一部分熱量進行回收利用,可以獲得很大收益。在數(shù)據(jù)中心耗電總量占全國社會用電總量約1.5%的背景下,積極有效地回收數(shù)據(jù)中心散熱,對降低數(shù)據(jù)中心全年電能消耗、提高能源使用效率、減少運行費用、實現(xiàn)節(jié)能減排具有非常重大的意義。
現(xiàn)有專利液冷數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)和專利數(shù)據(jù)機房余熱回收系統(tǒng),如中國專利申請 CN103249284A中所公開的液冷散熱系統(tǒng)和數(shù)據(jù)機房熱回收系統(tǒng)。
CN103249284A專利中的散熱和余熱回收都依靠壓縮機來服務器的實現(xiàn),如果沒有了壓縮機,該系統(tǒng)將無法正常使用。另外,服務器上的熱量是通過服務器的風扇導出,隨后與冷空氣進行熱量交換,混合后的熱風再回到末端設(shè)備,最后依靠制冷劑傳遞到空調(diào)制冷系統(tǒng)中,經(jīng)過了幾次的熱交換,熱量的傳遞效率會大大的降低,同時壓縮機長期處于這樣惡劣環(huán)境下工作,壽命將大大減短,可靠性也會降低。
針對上述的問題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型實施例提供了一種能量回收系統(tǒng),以至少解決現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心余熱回收技術(shù)中依靠壓縮機進行余熱回收效率低的技術(shù)問題。
根據(jù)本實用新型實施例的一個方面,提供了一種能量回收系統(tǒng),包括:水循環(huán)泵,所述水循環(huán)泵的第一端與余熱回收裝置的第二端相連接,所述水循環(huán)泵的第二端與板式換熱器的第三端相連接;油循環(huán)泵,所述油循環(huán)泵的第一端與油柜的第二端相連接,所述油循環(huán)泵的第二端與板式換熱器的第一端相連接;所述板式換熱器,所述板式換熱器的第一端與所述油循環(huán)泵的第二端相連接,所述板式換熱器的第二端與所述油柜的第一端相連接,所述板式換熱器的第三端與所述水循環(huán)泵的第二端相連接,所述板式換熱器的第四端與余熱回收裝置的第一端相連接;所述油柜,所述油柜的第一端與所述板式換熱器的第二端相連接,所述油柜的第二端與所述油循環(huán)泵的第一端相連接,其中,所述油柜中存放有油,服務器浸泡在所述油中;所述余熱回收裝置,所述余熱回收裝置的第一端與所述板式換熱器的第四端相連接,所述余熱回收裝置的第二端與所述水循環(huán)泵的第一端相連接。
進一步地,所述余熱回收裝置包括熱水輸出裝置,其中,所述熱水輸出裝置的第一端與所述板式換熱器的第四端相連接,所述熱水輸出裝置的第二端與所述水循環(huán)泵的第一端相連接。
進一步地,所述熱水輸出裝置的管路上設(shè)置有第一閥門,其中,當所述第一閥門處于開啟狀態(tài)時,所述余熱回收裝置收集的熱量用于對所述熱水輸出裝置中的水進行加熱。
進一步地,所述余熱回收裝置包括風機盤管,其中,所述風機盤管的第一端與所述板式換熱器的第四端相連接,所述風機盤管的第二端與所述水循環(huán)泵的第一端相連接。
進一步地,所述風機盤管的管路上設(shè)置有第二閥門,其中,當所述第二閥門處于開啟狀態(tài)時,所述余熱回收裝置收集的熱量用于加熱所述風機盤管,以使風機吹出熱風。
進一步地,所述油柜為多個,所述系統(tǒng)還包括自控設(shè)備和多個油調(diào)節(jié)閥,在每個所述油柜的進油口都設(shè)置有一個所述油調(diào)節(jié)閥,所述自控設(shè)備根據(jù)所述油柜中油的溫度控制每個所述油調(diào)節(jié)閥的開度,以控制流入每個所述油柜的油的循環(huán)量。
進一步地,所述板式換熱器為多個,所述系統(tǒng)還包括自控設(shè)備和多個水調(diào)節(jié)閥,在每個板式換熱器的進水口設(shè)置一個所述水調(diào)節(jié)閥,所述自控設(shè)備根據(jù)所述板式換熱器進水管和出水管中水的溫度控制每個所述水調(diào)節(jié)閥的開度,以控制流入每個所述板式換熱器的水的循環(huán)量。
進一步地,所述系統(tǒng)還包括:自控設(shè)備,所述自控設(shè)備與所述油柜、所述余熱回收裝置、所述水循環(huán)泵、所述油循環(huán)泵均相連接。
進一步地,所述系統(tǒng)還包括:多個第一溫度傳感器,所述多個第一溫度傳感器設(shè)置于所述油柜的進油管道和所述油柜的出油管道上,用于檢測流進所述油柜的油的溫度、流出所述油柜的油的溫度、油柜內(nèi)部的溫度,并將檢測到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備。
進一步地,所述系統(tǒng)還包括:多個第二溫度傳感器,所述多個第二溫度傳感器設(shè)置于所述板式換熱器的進油管道、出油管道、進水管道、出水管道上,用于檢測流進所述板式換熱器的油的溫度、流出所述板式換熱器的油的溫度、流進所述板式換熱器的水的溫度、流出所述板式換熱器的水的溫度,并將檢測到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備。
進一步地,所述余熱回收裝置包括熱水輸出裝置和風機盤管,所述系統(tǒng)還包括:多個第三溫度傳感器,所述多個第三溫度傳感器設(shè)置于所述熱水輸出裝置的進水管道、出水管道上,用于檢測流進所述熱水輸出裝置的水的溫度、流出所述熱水輸出裝置的水的溫度,并將檢測到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備;多個第四溫度傳感器,所述多個第四溫度傳感器設(shè)置于所述風機盤管的進水管道、出水管道上,用于檢測流進所述風機盤管的水的溫度、流出所述風機盤管的水的溫度,并將檢測到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備。
在本實用新型實施例中,服務器浸泡在油柜中的油中,服務器釋放的熱量被油吸收,油的溫度升高,高溫油流入板式換熱器,板式換熱器的另一側(cè)流入低溫水,高溫油與低溫水在板式換熱器內(nèi)進行熱交換,高溫油變?yōu)榈蜏赜停蜏厮優(yōu)楦邷厮?,低溫油從板式換熱器中流出,進入油柜,繼續(xù)吸取服務器釋放的熱量,高溫水流入余熱回收裝置放熱,變成低溫水,低溫水流經(jīng)水循環(huán)泵后繼續(xù)流入板式換熱器,與板式換熱器中的高溫油進行熱量交換,直接接觸的換熱模式大大提高了換熱效率,不需要使用壓縮機,達到了提高熱量回收效率的技術(shù)效果,進而解決了現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心余熱回收技術(shù)中依靠壓縮機進行余熱回收效率低的技術(shù)問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,構(gòu)成本實用新型的一部分,本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
圖1是根據(jù)本實用新型實施例的一種能量回收系統(tǒng)的示意圖;
圖2-1是根據(jù)本實用新型實施例的另一種能量回收系統(tǒng)的示意圖;
圖2-2是根據(jù)本實用新型實施例的另一種能量回收系統(tǒng)的示意圖;
圖3是根據(jù)本實用新型實施例的另一種能量回收系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本實用新型保護的范圍。
本實用新型實施例提供了一種能量回收系統(tǒng)。圖1是根據(jù)本實用新型實施例的能量回收系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示,該系統(tǒng)包括:水循環(huán)泵10、油循環(huán)泵20、板式換熱器30、油柜40、余熱回收裝置50。
水循環(huán)泵10的第一端(如圖1中的(1)所示)與余熱回收裝置50的第二端(如圖1中的(6)所示)相連接,水循環(huán)泵10的第二端(如圖1中的(2)所示)與板式換熱器30的第三端(如圖1中的(3)所示)相連接。
油循環(huán)泵20的第一端(如圖1中的(11)所示)與油柜40的第二端(如圖1中的(10)所示)相連接,油循環(huán)泵20的第二端(如圖1中的(12)所示)與板式換熱器30的第一端(如圖1中的(7)所示)相連接。
板式換熱器30的第一端(如圖1中的(7)所示)與油循環(huán)泵20的第二端(如圖 1中的(12)所示)相連接,板式換熱器30的第二端(如圖1中的(8)所示)與油柜40的第一端(如圖1中的(9)所示)相連接,板式換熱器30的第三端(如圖1 中的(3)所示)與水循環(huán)泵10的第二端(如圖1中的(2)所示)相連接,板式換熱器30的第四端(如圖1中的(4)所示)與余熱回收裝置50的第一端(如圖1中的(5) 所示)相連接。
油柜40的第一端(如圖1中的(9)所示)與板式換熱器30的第二端(如圖1 中的(8)所示)相連接,油柜40的第二端(如圖1中的(10)所示)與油循環(huán)泵20 的第一端(如圖1中的(11)所示)相連接,其中,油柜40中存放有油,服務器浸泡在油中。
余熱回收裝置50的第一端(如圖1中的(5)所示)與板式換熱器30的第四端(如圖1中的(4)所示)相連接,余熱回收裝置50的第二端(如圖1中的(6)所示)與水循環(huán)泵10的第一端(如圖1中的(1)所示)相連接。
油柜40中存放的油可以是導熱油,例如可以使用高導熱率、無毒無害的絕緣油,以保證服務器在油里的正常工作。
服務器產(chǎn)生的熱量被油柜中的油吸收,油柜中的油吸收熱量之后溫度由第一溫度升高為第二溫度。溫度為第二溫度的油經(jīng)過油循環(huán)泵流入板式換熱器,溫度為第三溫度的水經(jīng)過水循環(huán)泵流入板式換熱器,在板式換熱器內(nèi)油與水進行熱交換,并在熱交換完成后,油的溫度降低為第一溫度,水的溫度升高為第四溫度。溫度為第一溫度的油流進油柜,以吸收油柜中服務器產(chǎn)生的熱量。溫度為第四溫度的水流進余熱回收裝置放熱,放熱完成后,溫度降低為第三溫度,溫度為第三溫度的水經(jīng)過水循環(huán)泵流入板式換熱器。
在本實用新型實施例中,服務器浸泡在油柜中的油中,服務器釋放的熱量被油吸收,油的溫度升高,高溫油流入板式換熱器,板式換熱器的另一側(cè)流入低溫水,高溫油與低溫水在板式換熱器內(nèi)進行熱交換,高溫油變?yōu)榈蜏赜停蜏厮優(yōu)楦邷厮?,低溫油從板式換熱器中流出,進入油柜,繼續(xù)吸取服務器釋放的熱量,高溫水流入余熱回收裝置放熱,變成低溫水,低溫水流經(jīng)水循環(huán)泵后繼續(xù)流入板式換熱器,與板式換熱器中的高溫油進行熱量交換,直接接觸的換熱模式大大提高了換熱效率,不需要使用壓縮機,解決了現(xiàn)有技術(shù)中液冷數(shù)據(jù)中心依靠壓縮機進行余熱回收導致的回收效率低的技術(shù)問題,達到了提高熱量回收效率的技術(shù)效果。
油柜中的服務器需要將散熱風扇拆除,并加入風機模擬器,以保證服務器等設(shè)備的正常運行。
所有服務器設(shè)備安裝IPMI功能,用于監(jiān)視服務器的物理健康物理特征、電源狀態(tài),并可以對服務器等設(shè)備進行遠程智能化管理,將其CPU上的液態(tài)導熱介質(zhì)去除,避免在導熱油的沖刷下,液態(tài)導熱介質(zhì)混合在導熱油中,影響導熱油的純凈度。換上導熱優(yōu)良的銦片,使得散熱更充分。油柜中的導熱油需加入抗氧化劑,提高導熱油的化學穩(wěn)定性。
服務器設(shè)備中的不耐油浸泡的零件如硬盤等,需使用特定密封膠進行密封操作或者采用密封盒等技術(shù)、使用氦氣硬盤、SSD硬盤,以保證這些零件在油柜里邊的正常工作。
板式熱交換器上的進油口連接油循環(huán)泵的出油端的總管道,板式熱交換器上的出油口通過油管連接若干油柜的進油孔的總管道,油循環(huán)泵的進油口通過油管與若干油柜的出油口總管道相連。
余熱回收裝置收集的熱量可以用于生產(chǎn)熱水、供暖。生產(chǎn)熱水、供暖可以分開進行,也可以同時進行。
可選地,余熱回收裝置包括熱水輸出裝置。熱水輸出裝置的第一端與板式換熱器的第四端相連接,熱水輸出裝置的第二端與水循環(huán)泵的第一端相連接。
可選地,余熱回收裝置包括風機盤管,其中,風機盤管的第一端與板式換熱器的第四端相連接,風機盤管的第二端與水循環(huán)泵的第一端相連接。
可選地,系統(tǒng)還包括自控設(shè)備。如圖2-1所示,自控設(shè)備可以與水調(diào)節(jié)閥、水循環(huán)泵、油調(diào)節(jié)閥、油循環(huán)泵、熱水輸出裝置、板式換熱器、風機盤管均相連接。該自控設(shè)備還與監(jiān)控管理中心連接。在如圖2-1中示出的連接方式中,自控設(shè)備根據(jù)檢測到的流進流出板式換熱器的水的溫度和油的溫度,調(diào)節(jié)水循環(huán)泵、油循環(huán)泵的工作頻率、水循環(huán)泵的工作頻率,還能夠調(diào)節(jié)油調(diào)節(jié)閥和水調(diào)節(jié)閥的開度。
如圖2-2所示,自控設(shè)備還可以與水調(diào)節(jié)閥、水循環(huán)泵、油調(diào)節(jié)閥、油循環(huán)泵、熱水輸出裝置、板式換熱器、風機盤管、油路流量計,水路流量計均相連接。該自控設(shè)備還與監(jiān)控管理中心連接。在如圖2-2中示出的連接方式中,自控設(shè)備根據(jù)檢測到的水路流量計的示數(shù)、油路流量計的示數(shù)、流進流出板式換熱器的水的溫度和油的溫度,調(diào)節(jié)水循環(huán)泵、油循環(huán)泵的工作頻率、水循環(huán)泵的工作頻率,還能夠調(diào)節(jié)油調(diào)節(jié)閥和水調(diào)節(jié)閥的開度。
本系統(tǒng)的水循環(huán)泵是進行集中控制管理,只需在每個板式換熱器前加裝個水調(diào)節(jié)閥,電磁閥的開度由控制中心的反饋信號來控制,閥門通過自控設(shè)備中搜集到板式換熱器進出水管的溫度進行調(diào)節(jié)控制的。當自控設(shè)備計算出,當前流量滿足板式換熱器的散熱需求時,不需進行閥門開度的增大;如果當前流量無法滿足板式換熱器的散熱需求時,則需增大閥門開度,加大進水流量。
本系統(tǒng)的油循環(huán)泵是進行集中控制管理,在每個油柜的進油口都裝有油調(diào)節(jié)閥,根據(jù)每個油柜反饋的溫度進行流量調(diào)節(jié)分配。通過柜中的回油溫度傳感器反饋到自控設(shè)備的信息進行流量調(diào)節(jié),當溫度高于設(shè)定溫度時,調(diào)節(jié)閥的開度增大,加大油的循環(huán)量;當溫度低于設(shè)定值時,調(diào)節(jié)閥的開度減小。
在每個油柜的進出管道上都裝有溫度傳感器、手動閥、油調(diào)節(jié)閥。溫度傳感器用于監(jiān)測進出導熱油和油柜內(nèi)部的溫度,將收集的信息反饋給自控設(shè)備。液位平衡管用于調(diào)節(jié)油柜中的液面保持一致。手動閥用于油冷機柜進行維護保養(yǎng)時,關(guān)閉油管里的進出。過濾設(shè)備用于過濾油柜中的雜質(zhì)。油調(diào)節(jié)閥用于精確控制每個油柜散熱所需的油量,實現(xiàn)能量利用的最大化。每個油柜的進油口安裝有油調(diào)節(jié)閥,通過柜中的回油溫度傳感器反饋到自控設(shè)備的信息進行流量調(diào)節(jié),當溫度高于設(shè)定溫度時,調(diào)節(jié)閥的開度增大,加大油柜內(nèi)油的循環(huán)量;當溫度低于設(shè)定值時,調(diào)節(jié)閥的開度減小。
當板式換熱器上的傳感器檢測到板式換熱器的水路和油路溫度超出基準溫度范圍時,油循環(huán)泵和水循環(huán)泵都會進行升頻或降頻工作,實現(xiàn)節(jié)能降耗。
當流出板式換熱器的水溫過高或者流出板式換熱器的油溫過高時,說明參與換熱的水量太少,吸熱能力不足,此時,水循環(huán)泵將會進行升頻工作,以加大參與循環(huán)的水量,增加吸熱能力。如果加大水循環(huán)量還是無法達到設(shè)定溫度,控制系統(tǒng)將同時指令油循環(huán)泵進行升頻工作,加大油的循環(huán)量,提高換熱的效率。
當流出板式換熱器的水溫過低或者流出板式換熱器的油溫過低時,說明參與換熱的水量太多,浪費吸熱資源,此時,可以將水循環(huán)泵進行降頻操作,以減少參與循環(huán)的水量,以節(jié)約能源。
水調(diào)節(jié)閥精確地調(diào)節(jié)每個板式換熱器里熱量所需的水流量,實現(xiàn)能量利用最大化。板式換熱器的冷水口都裝有流量調(diào)節(jié)閥,閥門通過自控設(shè)備中搜集到板式換熱器進出水管的溫度進行調(diào)節(jié)控制。當自控設(shè)備計算出,當前流量滿足板式換熱器的散熱需求時,則不需進行閥門開度的增大;如果當前流量無法滿足板式換熱器的散熱需求時,則需增大閥門開度,加大進水流量。
可選地,系統(tǒng)還包括液位平衡管。系統(tǒng)還包括液位平衡管,液位平衡管連接于每個共用一套板換的油柜上,平衡管將柜子連通,以調(diào)節(jié)油柜中的液面保持一致。
可選地,系統(tǒng)還包括第一過濾設(shè)備。第一過濾設(shè)備設(shè)置于油柜的出油管道上,第一過濾設(shè)備用于過濾油柜中的雜質(zhì)。
可選地,系統(tǒng)還包括多個第一溫度傳感器。多個第一溫度傳感器設(shè)置于油柜的進油管道和油柜的出油管道上,用于檢測流進油柜的油的溫度、流出油柜的油的溫度、油柜內(nèi)部的溫度,并將檢測到的溫度信息反饋給自控設(shè)備。
可選地,系統(tǒng)還包括手動閥。手動閥設(shè)置于油柜的進油管道和/或油柜的出油管道上。
可選地,系統(tǒng)還包括油調(diào)節(jié)閥。油調(diào)節(jié)閥設(shè)置于油柜的進油管道上,用于通過調(diào)節(jié)開度來控制油的循環(huán)量。
可選地,系統(tǒng)還包括水調(diào)節(jié)閥。水調(diào)節(jié)閥設(shè)置于板式換熱器的第三端,用于通過調(diào)節(jié)開度來控制水的循環(huán)量。
當流出板式換熱器的水溫過高或者流出板式換熱器的油溫過高時,說明參與換熱的水量太少,吸熱能力不足,此時,可以將水調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)大,以增大水的循環(huán)量。如果加大水循環(huán)量還是無法達到設(shè)定溫度,控制系統(tǒng)將同時指令增大油調(diào)節(jié)閥的開度,加大油的循環(huán)量,提高換熱的效率。
當流出板式換熱器的水溫過低或者流出板式換熱器的油溫過低時,說明參與換熱的水量太多,浪費吸熱資源,此時,可以將水調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)小,以減少參與循環(huán)的水量,以節(jié)約能源。
可選地,系統(tǒng)還包括第一變頻器。第一變頻器與水循環(huán)泵相連接,用于調(diào)節(jié)水循環(huán)泵的工作頻率。當散熱能力超出產(chǎn)熱能力后,泵會自動降低運行頻率,從而節(jié)約能源。散熱能力超出產(chǎn)熱能力指的是流出板式換熱器的水溫過低或者流出板式換熱器的油溫過低。
在水循環(huán)泵的進出管道上裝有流量傳感器(第一流量傳感器)和手動閥。第一流量傳感器連接在余熱回收裝置的第二端與水循環(huán)泵的第一端之間,用于檢測水循環(huán)泵的工作流量。
流量傳感器用于感知水循環(huán)泵的啟動和關(guān)閉,用于監(jiān)測水循環(huán)泵的工作流量,以得知水循環(huán)泵的工作狀態(tài)。手動閥用于水循環(huán)泵的泵體進行維修和保養(yǎng)時關(guān)閉進出水管。
可選地,系統(tǒng)還包括第二變頻器。第二變頻器與油循環(huán)泵相連接,用于調(diào)節(jié)油循環(huán)泵的工作頻率。當散熱能力超出產(chǎn)熱能力后,油循環(huán)泵自動降低運行頻率,從而節(jié)約能源。
可選地,油循環(huán)泵的進出管道上裝有流量傳感器(第二流量傳感器)和手動閥。第二流量傳感器連接在油柜的第二端與油循環(huán)泵的第一端之間,用于檢測油循環(huán)泵的工作流量。流量傳感器用于感知油循環(huán)泵的啟動和關(guān)閉,用于監(jiān)測油循環(huán)泵的工作流量,以得知油循環(huán)泵的工作狀態(tài)。手動閥用于油循環(huán)泵的泵體進行維修和保養(yǎng)時關(guān)閉進出油管。
可選地,熱交換器的進出水管、進出油管管道上都裝有溫度傳感器(第二溫度傳感器)、手動閥。多個第二溫度傳感器設(shè)置于板式換熱器的進油管道、出油管道、進水管道、出水管道上,用于檢測流進板式換熱器的油的溫度、流出板式換熱器的油的溫度、流進板式換熱器的水的溫度、流出板式換熱器的水的溫度,并將檢測到的溫度信息反饋給自控設(shè)備。手動閥用于板式熱交換器進行維修和保養(yǎng)時關(guān)閉進出的油管和水管。
余熱回收裝置進出水管管道上都裝有溫度傳感器、手動閥。溫度傳感器用于監(jiān)測進出水的溫度,將收集的信息反饋給自控設(shè)備。手動閥用于熱回收機構(gòu)的維修和保養(yǎng)時關(guān)閉進出水管。在水循環(huán)泵的入口前有過濾設(shè)備用于過濾水中的雜質(zhì)。
熱水輸出裝置連接板式換熱器的出水端管,另一端連接水循環(huán)泵的進水總管,在該管道進出管道上裝有溫度傳感器(第三溫度傳感器)和手動閥,Y型過濾器。溫度傳感器用于監(jiān)測進出水溫度,將收集的信息反饋給自控設(shè)備,用于控制熱水的溫度,確保服務器的充分散熱。手動閥用于熱水輸出裝置和水循環(huán)泵、Y型過濾器的維修和保養(yǎng)時關(guān)閉進出水管。Y型過濾器,過濾泵前的雜質(zhì),為泵和板式換熱器提供一個優(yōu)良工作環(huán)境。
風機盤管進水端接在板式換熱器出水總管上的另一支路,出水端連接水循環(huán)泵的進水口中的另一支路,在其進出管道上裝有溫度傳感器(第四溫度傳感器)和手動閥。溫度傳感器用于監(jiān)測進出水溫度,將收集的信息反饋給自控設(shè)備。手動閥用于風機盤管的維修和保養(yǎng)時關(guān)閉進出水管。
熱水輸出裝置中有補水裝置,可以及時補充市政用水,保證余熱回收裝置的充足水量。
現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)中心的散熱系統(tǒng)包括壓縮機、風扇等易損壞器件,當這些易損壞器件長期處于惡劣的環(huán)境下工作時性能不穩(wěn)定,可靠性降低。與現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)中心的散熱系統(tǒng)相比,本實用新型實施例中的系統(tǒng)沒有壓縮機和冷卻塔,系統(tǒng)更為簡單,減少成本的投入和運行費用,可靠性高。并且,由于本實用新型實施例中的系統(tǒng)沒有風扇,降低了噪音,更好地實現(xiàn)節(jié)能減排,通過對數(shù)據(jù)中心的機房中產(chǎn)生的熱量進行高效地回收,降低了數(shù)據(jù)中心全年的電能消耗、降低了PUE值。
圖3是根據(jù)本實用新型實施例的另一種能量回收系統(tǒng)的示意圖。如圖3所示,該包括水循環(huán)泵1、熱水輸出裝置2、風機盤管3、板式換熱器4、油循環(huán)泵5、油柜6、水流量計7、油流量計8。
水流量計7即為上述第一流量傳感器。
油流量計8即為上述第二流量傳感器。
熱水輸出裝置2,一端連接板式換熱器4的熱水出口,另一端連接水循環(huán)泵1,在水循環(huán)泵1的前面裝有水流量計7,水流量計7用于檢測流量的大小和水路的工作情況。當水路出現(xiàn)異常時,水流量計7就會將信號反饋到自控設(shè)備和監(jiān)控管理中心,自控設(shè)備會根據(jù)當前情況做出正確的動作并報警。在熱水輸出裝置2中有自動補水裝置、溫度檢測裝置。當水位不足時,自動補水裝置會自動進行補水,溫度檢測裝置用于檢測熱水的溫度。
板式換熱器4是由許多板片疊合而成的高效換熱器。板式換熱器4一共有4個端口,第一端連接油循環(huán)泵5,第二端連接油柜6,第三端連接水循環(huán)泵1,第四端連接熱水輸出裝置2和風機盤管3。其中,第一端和第二端位于板式換熱器4的一側(cè),第三端和第四端位于板式換熱器4的另一側(cè)。熱油流進板式熱交換器,然后與另一側(cè)流進的冷水進行熱量交換。從板式換熱器出來的冷油再循環(huán)到油柜中去吸收熱量。而剛吸收熱油中熱量的熱水通過水循環(huán)泵循環(huán)至余熱回收裝置釋放熱量,放熱后的冷水再循環(huán)到板式換熱器吸收熱量。
在板式換熱器的進出口處都裝有壓力表和溫度傳感器,壓力表和溫度傳感器用于檢測油路的工作情況和運行狀態(tài)。油循環(huán)泵5的前面連接有油流量計8,油流量計連接油柜6的出油口,油流量計用于檢查油流量的大小和設(shè)備的工作狀態(tài)。
當板式換熱器上的傳感器檢測到溫度超出基準溫度范圍時,油循環(huán)泵和水循環(huán)泵都可進行升頻或降頻工作,實現(xiàn)節(jié)能降耗。
當流出板式換熱器的水溫過高或者流出板式換熱器的油溫過高時,說明參與換熱的水量太少,吸熱能力不足,此時,水循環(huán)泵將會進行升頻工作,以加大參與循環(huán)的水量。如果加大水循環(huán)量還是無法達到設(shè)定溫度,控制系統(tǒng)將同時指令油循環(huán)泵進行升頻工作,加大油的循環(huán)量,提高換熱的效率。
當流出板式換熱器的水溫過低或者流出板式換熱器的油溫過低時,說明參與換熱的水量太多,浪費吸熱資源,此時,可以將水循環(huán)泵進行降頻操作,以減少參與循環(huán)的水量,以節(jié)約能源。
上述的風機盤管裝置3,并聯(lián)在熱水輸出裝置上,在分支管路上都裝有閥門,需要制取熱水時就開啟熱水端閥門(上述第一閥門),將熱量給水箱中的冷水加熱,制得的熱水用于日常生活使用;需要供暖時就開啟風機盤管管路閥門(上述第二閥門),熱量即與盤管實現(xiàn)熱量的交換,風機將熱風吹至房間,供房間取暖使用;如果同時開啟兩個閥門,制取熱水的同時也可以取暖。
上述水循環(huán)泵1,在本系統(tǒng)中的水循環(huán)泵采用的都是N+1的冗余,使用一個大水循環(huán)泵負載所有液冷柜的散熱循環(huán)。在CN105258332A專利中液冷散熱系統(tǒng)水循環(huán)泵的冗余是2N,每個板式換熱器的進水口都是帶有兩個小水循環(huán)泵,這樣不僅浪費了空間,還增加了成本,降低了可靠性。現(xiàn)在的水循環(huán)泵是進行集中控制管理,只需在每個板式換熱器前加裝個水調(diào)節(jié)閥,電磁閥的開度由控制中心的反饋信號來控制,閥門通過自控設(shè)備中搜集到板式換熱器進出水管的溫度進行調(diào)節(jié)控制的。當自控設(shè)備計算出,當前流量滿足板式換熱器的散熱需求時,則不需進行閥門開度的增大;如果當前流量無法滿足板式換熱器的散熱需求時,則需增大閥門開度,加大進水流量。同時水循環(huán)泵的入口前裝有Y型過濾器,其作用是過濾水中的雜質(zhì)。
上述油循環(huán)泵5,在本系統(tǒng)中的油循環(huán)泵采用的都是N+1的冗余,實現(xiàn)一個大油循環(huán)泵負載全部油柜中油的循環(huán)。在CN105258332A專利中液冷散熱系統(tǒng)油循環(huán)泵的冗余是2N,在每個板式換熱器的進油口都配備兩個小油循環(huán)泵,這樣不僅浪費了空間,還增加了成本,降低了可靠性?,F(xiàn)在的油循環(huán)泵都是進行集中控制管理,在每個油柜的進油口都裝有油調(diào)節(jié)閥,根據(jù)每個油柜反饋的溫度進行流量調(diào)節(jié)分配。通過柜中的回油溫度傳感器反饋到自控設(shè)備的信息進行流量調(diào)節(jié),當溫度高于設(shè)定溫度時,調(diào)節(jié)閥的開度增大,加大油的循環(huán)量;當溫度低于設(shè)定值時,調(diào)節(jié)閥的開度減小。同時油循環(huán)泵的入口前裝有Y型過濾器,其作用用于雜質(zhì)的過濾。
液冷數(shù)據(jù)中心余熱回收系統(tǒng)中沒有冷卻塔裝置、壓縮機、風扇、制冷劑。同時水循環(huán)泵和油循環(huán)泵也都進行了集中控制管理,采用的是N+1的冗余模式。因此本系統(tǒng)無壓縮機,風扇噪音的污染,同時提高了空間利用率和減少了投入成本,提高了熱量傳遞的效率,提高了系統(tǒng)的可靠性,降低了能源的損耗。
而液冷數(shù)據(jù)中心余熱回收系統(tǒng)采用的是導熱油直接與服務器熱量交換,然后通過板式換熱器將熱量傳遞給余熱回收裝置,直接接觸的換熱模式大大提高了換熱效率。工作時只有導熱油、油循環(huán)泵、水循環(huán)泵的參與,不同于專利CN103249284A中的必須有易損件壓縮機和易損件風扇、泵、制冷劑。
本系統(tǒng)為了解決數(shù)據(jù)中心熱量回收困難,熱量回收率低的問題。
傳統(tǒng)液冷數(shù)據(jù)中心,每個液冷主機都配有一備一用小型水循環(huán)泵和小型油循環(huán)泵,而現(xiàn)在所有液冷主機都只共用一個或兩個大水循環(huán)泵,大油循環(huán)泵。水流量和油流量的調(diào)節(jié)都進行集中管理和集中控制,采用的是N+1冗余模式;同時配有熱量回收裝置,充分回收機房的余熱。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。