專利名稱：一種四聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及四聯(lián)供系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)中心是現(xiàn)代信息系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，隨著互聯(lián)網(wǎng)日益普及和信息化深入社 會各個領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模正高速擴張。數(shù)據(jù)中心的運行需要消耗大量的電能，目前全世界數(shù)據(jù)中心消耗的電能已經(jīng)超過 世界總用電量的5C%，同時，消耗的電力成本在數(shù)據(jù)中心的總運營成本所占的比重也越來 越大，已經(jīng)突破60%。數(shù)據(jù)中心消耗的電能不僅包括處理設(shè)備(例如服務(wù)器)運行所需的 電能，還包括給處理設(shè)備制冷所需的設(shè)備(例如空調(diào))消耗的電能?，F(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)據(jù)中心 的電能都是由傳統(tǒng)的外部電網(wǎng)供電，而傳統(tǒng)電網(wǎng)中的電能通常都是通過火力發(fā)電提供的， 火力發(fā)電的能效較低，而且碳排放量大，所以采用傳統(tǒng)的供電方式，隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的增 大，必然導(dǎo)致碳排放量也急劇增大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種四聯(lián)供系統(tǒng)，能夠?qū)ν馓峁┬畔⒎?wù)，并且 能源利用率高，而且有效降低碳排放量。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個實施例提供一種四聯(lián)供系統(tǒng)，包括燃氣三聯(lián)供中 心和數(shù)據(jù)中心，所述燃氣三聯(lián)供中心與數(shù)據(jù)中心相連，并向所述數(shù)據(jù)中心提供冷能和電能， 在所述燃氣三聯(lián)供中心正常工作時，所述數(shù)據(jù)中心從燃氣三聯(lián)供中心獲得電能；所述四聯(lián) 供系統(tǒng)通過其中的數(shù)據(jù)中心向四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶提供信息服務(wù)，并通過所述燃氣三聯(lián) 供中心向四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶提供熱能和冷能。優(yōu)選地，還包括電力切換控制裝置，用于當(dāng)所述燃氣三聯(lián)供中心不能正常工作時， 將所述數(shù)據(jù)中心切換至由外部電網(wǎng)供電。優(yōu)選地，所述電力切換控制裝置包括切斷單元，用于當(dāng)所述燃氣三聯(lián)供中心不能正常工作時，切斷數(shù)據(jù)中心與燃氣三 聯(lián)供中心的供電連接，然后觸發(fā)切換單元工作，并觸發(fā)啟動將數(shù)據(jù)中心連接外部電網(wǎng)的過 程；切換單元，用于將數(shù)據(jù)中心切換由外部電網(wǎng)供電。優(yōu)選地，還包括電能儲存裝置；所述切換單元包括第一切換子單元，用于將數(shù)據(jù)中心的切換至由所述電能儲存裝置供電；第二切換子單元，用于在數(shù)據(jù)中心連接外部電網(wǎng)的過程完成后，將數(shù)據(jù)中心切換 至由外部電網(wǎng)供電。優(yōu)選地，所述電能儲存裝置為UPS。優(yōu)選地，所述電能儲存裝置為飛輪儲能裝置。
優(yōu)選地，所述燃氣三聯(lián)供中心不能正常工作包括燃氣三聯(lián)供中心需要檢修或燃氣 三聯(lián)供中心發(fā)生故障。優(yōu)選地，所述四聯(lián)供系統(tǒng)通過送氣管道將燃氣三聯(lián)供中心排出的帶有余熱的氣體 輸送到四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶。優(yōu)選地，所述四聯(lián)供系統(tǒng)通過送氣管或者送水管將冷能傳遞至四聯(lián)供系統(tǒng)外部的 用戶。本發(fā)明實施例提供的四聯(lián)供系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)中心由燃氣三聯(lián)供中心提供電能和冷 能，既可以降低整個系統(tǒng)運行所需的電能成本，而且可以減少碳排放量。另外，將燃氣三聯(lián) 供中心向數(shù)據(jù)中心提供冷能和電能，由于數(shù)據(jù)中心的負荷穩(wěn)定，所以也提高了燃氣三聯(lián)供 中心的設(shè)備利用率。同時，本發(fā)明實施例中的四聯(lián)供系統(tǒng)向外部用戶提供信息服務(wù)、供冷和 供熱，可以降低外部用戶的電能消耗。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明 的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明提供的四聯(lián)供系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的四聯(lián)供系統(tǒng)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中的電力切換裝置的一種具體實現(xiàn)的示意圖；圖4是圖3中的電力切換裝置中的切換單元的一種具體實現(xiàn)的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，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，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1示出了本發(fā)明提供的四聯(lián)供系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該四聯(lián)供系統(tǒng) 1包括燃氣三聯(lián)供中心11和數(shù)據(jù)中心12。其中，燃氣三聯(lián)供中心11與數(shù)據(jù)中心12相連， 在燃氣三聯(lián)供中心11正常工作時，向數(shù)據(jù)中心12提供冷能和電能，為數(shù)據(jù)中心12的正常 運轉(zhuǎn)提供驅(qū)動電力，同時還為數(shù)據(jù)中心12中的處理設(shè)備提供制冷。四聯(lián)供系統(tǒng)1向外部用 戶2提供信息服務(wù)，而且還向外部用戶2提供熱能和冷能。在實際中，該信息服務(wù)是由四聯(lián) 供系統(tǒng)1中的數(shù)據(jù)中心12提供的，熱能和冷能是由四聯(lián)供系統(tǒng)1中的燃氣三聯(lián)供中心11 提供的。燃氣三聯(lián)供中心11以天然氣等清潔能源為輸入能源，通過燃氣發(fā)動機燃燒做功， 從而帶動發(fā)電機進行發(fā)電，向數(shù)據(jù)中心12提供電力，同時燃氣三聯(lián)供中心11中的發(fā)動機在 做功后排出的高溫?zé)煔馔ㄟ^吸收設(shè)備吸收其熱能，再經(jīng)過熱冷轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換成冷能，向數(shù) 據(jù)中心12輸出冷能。而數(shù)據(jù)中心12耗能高而且穩(wěn)定。由于本實施例中利用燃氣三聯(lián)供中心11向耗能高的數(shù)據(jù)中心12提供電能，不再全部采用傳統(tǒng)電網(wǎng)中利用火力發(fā)電產(chǎn)生的電能，所以大大降低了因數(shù)據(jù)中心12的耗能導(dǎo) 致的碳排放量。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)據(jù)中心的供冷方式也是采用由傳統(tǒng)電網(wǎng)供電給數(shù)據(jù)中心 中的空調(diào)等耗電設(shè)備，由空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生冷氣對數(shù)據(jù)中心的設(shè)備進行冷卻，這就使得在現(xiàn)有 技術(shù)的數(shù)據(jù)中心中，不僅設(shè)備本身的運轉(zhuǎn)需要從外部電網(wǎng)獲取電能，制冷設(shè)備也要從外部 電網(wǎng)獲取電能，大大增加了系統(tǒng)運轉(zhuǎn)所需的電力成本，而且進一步增加了為產(chǎn)生這些電能 所需的碳排放量。與現(xiàn)有技術(shù)中的方案不同，本實施例中提供的四聯(lián)供系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)中心12由燃 氣三聯(lián)供中心11供冷和供電，不僅可以大大降低電能的成本，而且由于燃氣三聯(lián)供中心11 是直接輸出冷能至數(shù)據(jù)中心12的，不再需要數(shù)據(jù)中心12再耗費電能產(chǎn)生冷能，所以也進一 步降低了數(shù)據(jù)中心12的電能成本。同時，由于燃氣三聯(lián)供中心11輸出的冷能是由其在發(fā) 電過程中排出的廢氣的余熱進行回收利用后產(chǎn)生的，所以由燃氣三聯(lián)供中心11提供冷能 至數(shù)據(jù)中心12，大大地提高了能源的利用率，同時也降低了四聯(lián)供系統(tǒng)的運作成本。另外，傳統(tǒng)的燃氣三聯(lián)供中心只向小區(qū)住宅用戶提供熱能等能源，因此燃氣三聯(lián) 供中心的容量和規(guī)模設(shè)計需要參考服務(wù)區(qū)域的用能負荷的峰值，由于傳統(tǒng)的方案中，大多 數(shù)區(qū)域的用能符合峰谷差較大，例如冬天時服務(wù)區(qū)域?qū)崮艿男枨罅枯^大，而夏天時對熱 能的需求量幾乎為零，造成獨立運營的燃氣三聯(lián)供中心容量存在較大空置率，設(shè)備利用率 低。而本實施例中提供的四聯(lián)供系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)中心12的用電量和冷需求量都很大，而 且負荷穩(wěn)定，所以數(shù)據(jù)中心12的用能需求的峰谷差較小，將數(shù)據(jù)中心12與燃氣三聯(lián)供中心 11連接，可以有效減小燃氣三聯(lián)供中心的負荷存在較大峰谷差的問題，提升燃氣三聯(lián)供中 心的設(shè)備利用率和經(jīng)濟性，因此本實施例中提供的四聯(lián)供系統(tǒng)實現(xiàn)將燃氣三聯(lián)供中心和數(shù) 據(jù)中心之間的優(yōu)勢互補，提高整個系統(tǒng)的運行成本和利用率。另外，在本實施例中，四聯(lián)供系統(tǒng)1不僅向外部用戶2提供信息服務(wù)，還向其提供 冷能和熱能，而外部用戶2的電能仍然取自傳統(tǒng)外部電網(wǎng)。這樣，外部用戶2的制冷系統(tǒng)和 制熱系統(tǒng)不再需要傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)在運作時耗電非常嚴重，與此不同，本 實施例中通過四聯(lián)供系統(tǒng)向用戶集中供冷和供熱，而且對于熱能的實現(xiàn)，只需要四聯(lián)供系 統(tǒng)中的燃氣三聯(lián)供中心將發(fā)電過程排出的帶有余熱的氣體通過送氣管道輸出至外部用戶 即可；對于冷能的實現(xiàn)，只需要四聯(lián)供系統(tǒng)中的燃氣三聯(lián)供中心將發(fā)電過程排除的氣體的 余熱回收，經(jīng)過冷熱轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成冷能，并以氣體或液體為載體通過送氣管或送水管將 冷能傳遞至四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶。因此，有效降低了外部用戶的電能消耗，而且也降低了 碳排放量。在實際中出于對系統(tǒng)運行可靠性的考慮，有時需要針對燃氣三聯(lián)供中心不能正常 工作時采取相應(yīng)的措施。圖2示出了本發(fā)明提供的四聯(lián)供系統(tǒng)的另一實施例。如圖2所示，該實施例與圖1中示出的四聯(lián)供系統(tǒng)的區(qū)別在于，增加了電力切換控 制裝置13，該電力切換控制裝置13用于在燃氣三聯(lián)供中心11不能正常工作時，將數(shù)據(jù)中 心12切換至由外部電網(wǎng)供電。上述燃氣三聯(lián)供中心11不能正常工作的情況包括燃氣三 聯(lián)供中心需要檢修或燃氣三聯(lián)供中心發(fā)生故障，這里檢修是指對燃氣三聯(lián)供中心的定期維 護檢修，而燃氣三聯(lián)中心發(fā)生故障包括燃氣三聯(lián)供中心11提供的電能在一段時間內(nèi)無法 滿足數(shù)據(jù)中心12的需求，或者，燃氣三聯(lián)供中心11本身發(fā)生內(nèi)部故障。
具體地，圖3示出了本實施例中的電力切換裝置的一種具體實現(xiàn)，如圖3所示，該 電力切換裝置包括13包括切斷單元131和切換單元132。其中，切斷單元131用于當(dāng)燃氣 三聯(lián)供中心11不能正常工作時，切斷數(shù)據(jù)中心12與燃氣三聯(lián)供中心的供電連接，然后觸發(fā) 切換單元132進行工作，并觸發(fā)啟動將數(shù)據(jù)中心12連接外部電網(wǎng)的過程。切換單元132用 于在接收到切斷單元131的觸發(fā)后，將數(shù)據(jù)中心12切換至由外部電網(wǎng)供電。在實際中，燃氣三聯(lián)供中心的供電穩(wěn)定性相對于傳統(tǒng)外部電網(wǎng)要低一些，為了提 高由燃氣三聯(lián)供中心向數(shù)據(jù)中心供能的穩(wěn)定性，優(yōu)選地，在四聯(lián)供系統(tǒng)中還設(shè)置電能儲存 裝置14，該電能儲存裝置14可以是UPS或者飛輪儲能裝置。飛輪儲能裝置以高速旋轉(zhuǎn)的 飛輪作為機械能量儲存的介質(zhì)，將飛輪密閉在真空容器內(nèi)，并采用磁懸浮技術(shù)對飛輪加以 控制。通過向飛輪儲能裝置輸入電能，可以驅(qū)動飛輪轉(zhuǎn)動，由此將電能轉(zhuǎn)換為飛輪轉(zhuǎn)動的動 能儲存起來。當(dāng)需要飛輪儲能裝置放電時，其相當(dāng)于一臺發(fā)電機，飛輪轉(zhuǎn)動的動能轉(zhuǎn)化為電 能。上述電能儲存裝置14可以設(shè)置在數(shù)據(jù)中心12中。此時，如圖4所示，切換單元132包括第一切換子單元1321和第二切換子單元 1322。其中第一切換子單元1321用于將數(shù)據(jù)中心12切換至由所述電能儲存裝置14供電； 第二切換子單元1322用于在數(shù)據(jù)中心12連接外部電網(wǎng)的過程完成后，將數(shù)據(jù)中心12切換 至由外部電網(wǎng)供電。由于從燃氣三聯(lián)供中心11切換至傳統(tǒng)外部電網(wǎng)供電需要一段時間才能完成，所 以通過電能儲存裝置14進行過渡，可以保證數(shù)據(jù)中心12不掉電，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種四聯(lián)供系統(tǒng)，包括燃氣三聯(lián)供中心和數(shù)據(jù)中心，其特征在于，所述燃氣三聯(lián)供中心與數(shù)據(jù)中心相連，并向所述數(shù)據(jù)中心提供冷能和電能，在所述燃氣三聯(lián)供中心正常工作時，所述數(shù)據(jù)中心從燃氣三聯(lián)供中心獲得電能；所述四聯(lián)供系統(tǒng)通過其中的數(shù)據(jù)中心向四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶提供信息服務(wù)，并通過所述燃氣三聯(lián)供中心向四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶提供熱能和冷能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，還包括電力切換控制裝置，用于當(dāng) 所述燃氣三聯(lián)供中心不能正常工作時，將所述數(shù)據(jù)中心切換至由外部電網(wǎng)供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述電力切換控制裝置包括切斷單元，用于當(dāng)所述燃氣三聯(lián)供中心不能正常工作時，切斷數(shù)據(jù)中心與燃氣三聯(lián)供 中心的供電連接，然后觸發(fā)切換單元工作，并觸發(fā)啟動將數(shù)據(jù)中心連接外部電網(wǎng)的過程； 切換單元，用于將數(shù)據(jù)中心切換由外部電網(wǎng)供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，還包括電能儲存裝置； 所述切換單元包括第一切換子單元，用于將數(shù)據(jù)中心的切換至由所述電能儲存裝置供電； 第二切換子單元，用于在數(shù)據(jù)中心連接外部電網(wǎng)的過程完成后，將數(shù)據(jù)中心切換至由 外部電網(wǎng)供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述電能儲存裝置為UPS。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述電能儲存裝置為飛輪儲能裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任意一項所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述燃氣三聯(lián)供中 心不能正常工作包括燃氣三聯(lián)供中心需要檢修或燃氣三聯(lián)供中心發(fā)生故障。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任意一項所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述四聯(lián)供系統(tǒng)通 過送氣管道將燃氣三聯(lián)供中心排出的帶有余熱的氣體輸送到四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任意一項所述的四聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述四聯(lián)供系統(tǒng)通 過送氣管或者送水管將冷能傳遞至四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種四聯(lián)供系統(tǒng)，包括燃氣三聯(lián)供中心和數(shù)據(jù)中心，其特征在于，所述燃氣三聯(lián)供中心與數(shù)據(jù)中心相連，并向所述數(shù)據(jù)中心提供冷能和電能，在所述燃氣三聯(lián)供中心正常工作時，所述數(shù)據(jù)中心從燃氣三聯(lián)供中心獲得電能；所述四聯(lián)供系統(tǒng)通過其中的數(shù)據(jù)中心向四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶提供信息服務(wù)，并通過所述燃氣三聯(lián)供中心向四聯(lián)供系統(tǒng)外部的用戶提供熱能和冷能。通過本發(fā)明實施例提供的四聯(lián)供系統(tǒng)，能夠有效降低系統(tǒng)運行所需的電力成本，而且可以降低碳排放量。
文檔編號F25B29/00GK101893922SQ20101021956
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者曲海峰, 賀東曉, 陳正強 申請人:北京世紀互聯(lián)寬帶數(shù)據(jù)中心有限公司;北京世紀互聯(lián)智慧能源系統(tǒng)技術(shù)有限公司