多個(gè)計(jì)算設(shè)備之間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接傳送的通信吞吐量持續(xù)增長(zhǎng)?，F(xiàn)代聯(lián)網(wǎng)硬件使得物理上分開的計(jì)算設(shè)備能夠比先前各代聯(lián)網(wǎng)硬件快幾個(gè)數(shù)量級(jí)地彼此通信。此外，無論是在人們工作的地方還是在他們的家中，高速網(wǎng)絡(luò)通信能力正在被提供給更多的人。結(jié)果，增加的數(shù)據(jù)量和服務(wù)可經(jīng)由這樣的網(wǎng)絡(luò)通信被有意義地提供。此外，在遠(yuǎn)離請(qǐng)求數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理的用戶的位置處或者在代表用戶執(zhí)行這樣的處理的位置處執(zhí)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理已變得更切實(shí)可行。因此，大量的數(shù)據(jù)處理能力被聚集到包括專用硬件和支持系統(tǒng)的集中位置。然后，由這種集中位置所提供的大量數(shù)據(jù)處理可被跨網(wǎng)絡(luò)共享。

為了從集中位置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通信提供這樣的大規(guī)模數(shù)據(jù)和處理能力，集中位置一般包括通常安裝在豎直取向的機(jī)架中的數(shù)以百計(jì)或數(shù)以千計(jì)的計(jì)算設(shè)備。這樣的計(jì)算設(shè)備的集合以及支持這樣的計(jì)算設(shè)備所必需的相關(guān)聯(lián)的硬件以及容納計(jì)算設(shè)備和相關(guān)聯(lián)硬件的物理結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上被稱為“數(shù)據(jù)中心”。隨著高速網(wǎng)絡(luò)通信能力的可用性的增加，以及由此而來的來自集中位置的數(shù)據(jù)和服務(wù)的供應(yīng)的增加，連同數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)利用(諸如先進(jìn)計(jì)算服務(wù)和大量計(jì)算處理能力的供應(yīng))，數(shù)據(jù)中心的尺寸和數(shù)量持續(xù)增加。

然而，計(jì)算設(shè)備在執(zhí)行處理時(shí)消耗能量并生成熱。大量計(jì)算設(shè)備在單個(gè)數(shù)據(jù)中心的聚集導(dǎo)致大量的電能消耗和大量熱被生成，這些熱必須被移除，以便使得計(jì)算設(shè)備能夠繼續(xù)最優(yōu)地操作并避免過熱。傳統(tǒng)上，數(shù)據(jù)中心電力由來自傳統(tǒng)電網(wǎng)的電力提供，并且通過普通金屬線電連接被遞送到各種計(jì)算設(shè)備和支持硬件。類似地，傳統(tǒng)上，數(shù)據(jù)中心冷卻由強(qiáng)制風(fēng)冷機(jī)制提供，該強(qiáng)制風(fēng)冷機(jī)制將冷空氣遞送到數(shù)據(jù)中心，并從中移除熱空氣。冷空氣通常通過使用耗電冷卻方法(諸如空調(diào))冷卻再循環(huán)空氣來提供。計(jì)算設(shè)備、支持硬件和空調(diào)所消耗的電能可將大量成本引入數(shù)據(jù)中心的操作中。例如，諸如數(shù)據(jù)中心通常所要求的大型空調(diào)單元可通常在一天中最昂貴的時(shí)間期間消耗大量的電能，從而導(dǎo)致高能量成本。替代的冷卻機(jī)制可消耗更少的電能，導(dǎo)致降低的能量成本，但可能引入其他成本或困難。例如，蒸發(fā)冷卻器可利用水的蒸發(fā)來提供冷卻能力，同時(shí)比傳統(tǒng)空調(diào)單元消耗更少的電能。然而，蒸發(fā)冷卻器，尤其是直接蒸發(fā)冷卻器，出于健康和安全原因可要求利用飲用水，并且要求飲用水的利用符合相關(guān)規(guī)范和條例。在一些實(shí)例中，飲用水可比電能更昂貴。

概述

作為設(shè)備操作的副產(chǎn)品的由設(shè)備生成的余熱可被用來增加和保持一時(shí)間點(diǎn)上的非飲用水的溫度，在該溫度下生物污染物可被中和，從而使得這種水可飲用。飲用水然后可用于設(shè)備的蒸發(fā)冷卻。設(shè)備的余熱可通過熱交換器傳遞到非飲用水，熱交換器與設(shè)備具有熱力學(xué)連接，并且非飲用水可通過該熱交換器泵送。溫度傳感器可監(jiān)測(cè)非飲用水的溫度，并且控制器可控制泵以提供足夠的時(shí)間以使水在預(yù)定的溫度以上保持在熱交換器中，以中和生物污染物并使得這種水可飲用。非飲用水可包含污染物，并且過濾器可在將非飲用水泵入熱交換器以除去這種污染物之前被使用。就不同設(shè)備生成不同數(shù)量和強(qiáng)度的余熱而言，具有用來預(yù)熱水的低強(qiáng)度余熱的多個(gè)熱交換器可被使用，并從而減少在主熱交換器中達(dá)到目標(biāo)溫度所需的時(shí)間量。附加地，不用來生成飲用水的余熱可用于其他熱驅(qū)動(dòng)過程。存儲(chǔ)容器可適應(yīng)所生成的飲用水的量的變化，飲用水的生成可在設(shè)備消耗的電能或其他原材料不太昂貴的時(shí)間段期間得到增加。

提供本概述以便以簡(jiǎn)化的形式介紹以下在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概念。本概述并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)主題的范圍。

當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，將使得其他特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。

附圖簡(jiǎn)述

以下詳細(xì)描述在結(jié)合附圖參考時(shí)可得到最佳的理解，附圖中：

圖1是示例性的從余熱生成飲用水的框圖；

圖2是另一個(gè)示例性的從余熱生成飲用水的框圖；

圖3是除了其他熱驅(qū)動(dòng)過程之外的用于飲用水生成的余熱的示例性利用的框圖；以及

圖4是示例性能量?jī)r(jià)格驅(qū)動(dòng)的從余熱生成飲用水的流程圖。

詳細(xì)描述

以下描述涉及利用余熱生成飲用水，包括用于蒸發(fā)冷卻生成余熱的設(shè)備的飲用水。作為設(shè)備操作的副產(chǎn)品的由設(shè)備生成的余熱可被用來增加和保持一時(shí)間點(diǎn)上的非飲用水的溫度，在該溫度下生物污染物(即在非飲用水中的病原體)可被中和，從而使得這種水可飲用。然后飲用水根據(jù)適用的政府和安全規(guī)定可用于設(shè)備的蒸發(fā)冷卻。設(shè)備的余熱可通過熱交換器傳遞到非飲用水，熱交換器與設(shè)備具有熱力學(xué)連接，并且非飲用水可通過該熱交換器泵送。溫度傳感器可監(jiān)測(cè)非飲用水的溫度，并且控制器可控制泵以提供足夠的時(shí)間以使水在預(yù)定的溫度以上保持在熱交換器中，從而中和生物污染物并使得這種水可飲用。非飲用水可包含污染物，并且過濾器可在將非飲用水泵入熱交換器以除去這種污染物之前被使用。就不同設(shè)備生成不同數(shù)量和強(qiáng)度的余熱而言，具有用來預(yù)熱水的低強(qiáng)度余熱的多個(gè)熱交換器可被使用，并從而減少在主熱交換器中達(dá)到目標(biāo)溫度所需的時(shí)間量。附加地，不用來生成飲用水的余熱可用于其他熱驅(qū)動(dòng)的過程。存儲(chǔ)容器可適應(yīng)所生成的飲用水的量的變化，并且飲用水的生成可在設(shè)備消耗的電能或其他原材料不太昂貴的時(shí)間段期間得到增加。

本文所描述的技術(shù)參考諸如數(shù)據(jù)中心環(huán)境的特定環(huán)境，其中消耗電能和生成余熱的設(shè)備是計(jì)算設(shè)備(諸如普遍存在的機(jī)架式服務(wù)器計(jì)算設(shè)備)，或是電能生產(chǎn)設(shè)備(諸如燃料電池)。然而，這種參考完全是示例性的并且為了便于描述和呈現(xiàn)而作出這樣的參考，并且不旨在將所述的機(jī)制限于所枚舉的特定環(huán)境和計(jì)算設(shè)備。實(shí)際上，本文所描述的技術(shù)在沒有修改的情況下同樣適用于其中由生成其他有用輸出的設(shè)備生成作為副產(chǎn)物的熱的任何環(huán)境。

參考圖1，其中示出了示例性系統(tǒng)100，其例示了飲用水可利用生成其他有用輸出的設(shè)備的余熱來生成的機(jī)制。具體而言，圖1的示例性系統(tǒng)100示出了一個(gè)或多個(gè)設(shè)備110，其可產(chǎn)生其他有用輸出112并且可生成余熱111。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“其他輸出”是指生成熱作為產(chǎn)生這種輸出的副產(chǎn)品的設(shè)備的除了熱之外的任何輸出。因此，專門為生成熱而設(shè)計(jì)的設(shè)備(例如加熱器)不會(huì)生成“余”熱，因?yàn)橛蛇@種設(shè)備生成的熱不是某些其他輸出的副產(chǎn)品。設(shè)備110可包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備(諸如通常在數(shù)據(jù)中心內(nèi)找到的，布置在一個(gè)或多個(gè)機(jī)架中的片服務(wù)器計(jì)算設(shè)備)。在這樣的實(shí)例中，設(shè)備輸出112可以是由這樣的計(jì)算設(shè)備處理的數(shù)據(jù)。然而，設(shè)備110不限于計(jì)算設(shè)備，并且根據(jù)其他方面，設(shè)備110可以是在執(zhí)行有用功能并生成有用的非熱輸出的過程中生成余熱的任何設(shè)備，包括例如制造設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、施工設(shè)備和其他類似設(shè)備。設(shè)備110還可包括能量生產(chǎn)設(shè)備，包括電能生產(chǎn)設(shè)備(諸如發(fā)電機(jī)、燃料電池等)，其可消耗原材料(諸如液體燃料、天然氣、頁(yè)巖氣、沼氣或丙烷)，并且可生成一種形式的能量(例如電能)作為設(shè)備輸出112。

余熱生成設(shè)備(諸如圖1的系統(tǒng)100中所例示的示例性設(shè)備110)可要求冷卻以維持最佳運(yùn)行。圖1的示例性系統(tǒng)100例示了蒸發(fā)冷卻器190，其可向設(shè)備110提供冷卻空氣193。由于安全性以及根據(jù)政府和安全規(guī)定，蒸發(fā)冷卻器，尤其是直接蒸發(fā)冷卻器可被要求在其操作中僅使用飲用水。根據(jù)圖1的示例性系統(tǒng)100所處的環(huán)境，飲用水可能是昂貴的，并且甚至可能比電能或其他原材料更加昂貴。

圖1的示例性系統(tǒng)100例示了一種機(jī)制，由設(shè)備110生成的余熱111通過該機(jī)制可被用來生成飲用水，飲用水然后可被蒸發(fā)冷卻器190利用，并且被用于包括飲用水的傳統(tǒng)利用的其他目的。熱傳遞設(shè)備(例如示例性熱傳遞設(shè)備120)可促進(jìn)來自設(shè)備110的余熱111的傳遞。這種熱傳遞設(shè)備可以是金屬板、冷板、散熱器或任何其他類似的設(shè)備，其可促進(jìn)來自設(shè)備110的余熱111的傳遞，同時(shí)這種設(shè)備生成設(shè)備輸出112。例如，如果設(shè)備110是服務(wù)器計(jì)算設(shè)備，則示例性熱傳遞設(shè)備120可包括直接附接到這種服務(wù)器計(jì)算設(shè)備的處理器的一個(gè)或多個(gè)散熱器，從而將余熱從這樣的處理器吸走，并因此有助于處理器的運(yùn)行。作為另一個(gè)示例，如果設(shè)備110是燃料電池，則熱傳遞設(shè)備120可包括固定到燃料電池的冷板或其他類似的金屬設(shè)備，再次從設(shè)備110吸取余熱，從而幫助其操作。

熱傳遞設(shè)備120可包括到熱交換器140的熱力學(xué)連接130，非飲用水可通過熱交換器140被泵送并由此被加熱。更具體地，熱力學(xué)連接130可以是由熱傳遞設(shè)備120吸收的余熱111能被傳遞到熱交換器140的任何連接。例如，熱力學(xué)連接130可包括金屬棒或其他類似的金屬構(gòu)件，熱可以通過該金屬構(gòu)件被傳導(dǎo)。作為另一個(gè)示例，熱力學(xué)連接130可包括管道(例如管道的閉合回路，諸如水之類的液體可通過其被泵送)以便將熱從熱傳遞設(shè)備120對(duì)流地傳遞到熱交換器140。其他傳導(dǎo)或?qū)α鳠崃W(xué)連接或其組合同樣可應(yīng)用于所描述的機(jī)制。

熱交換器140可包括定位成穿過熱交換器140的管道150，以使得液體能夠被泵送通過管道150并且從熱交換器140吸收熱。更具體地，熱交換器140可促進(jìn)來自具有與熱交換器140的熱力學(xué)連接130的熱傳遞設(shè)備120的熱和通過管道150泵送的液體的傳遞。例如，熱交換器140可包括兩組互卷管道，其中來自熱傳遞設(shè)備120的液體通過一組管道，并且管道150包括另一組管道，從而促進(jìn)兩種液體之間的熱交換。作為另一個(gè)示例，熱交換器140可包括通過金屬翅片向前和向后循環(huán)的管道150或其他類似熱傳遞設(shè)備120的對(duì)流熱力學(xué)連接132。使用用于傳遞熱量的傳導(dǎo)或?qū)α鳈C(jī)制或其組合的其他熱交換器同樣適用于所描述的機(jī)制。

根據(jù)一個(gè)方面，非飲用水可諸如經(jīng)由泵152被泵送通過管道150，并且非飲用水由此可藉由熱從設(shè)備110通過熱傳遞設(shè)備120經(jīng)由熱交換器140傳遞到該非飲用水來被加熱。非飲用水在熱交換器140中的加熱足以能夠中和存在于這種非飲用水中的生物污染物(即病原體或其他類似的微生物)，從而使得這種水可飲用。例如，高于七十?dāng)z氏度的水溫能夠在三十分鐘內(nèi)殺死病原體。作為另一個(gè)示例，高于八十五攝氏度的水溫可在幾分鐘內(nèi)殺死病原體。因此，開始在大約七十?dāng)z氏度的溫度下，在水從這樣的溫度達(dá)到其沸點(diǎn)所需的時(shí)間內(nèi)，即使在高海拔處，這種水中的所有病原體也應(yīng)該被殺死。附加地，為了確保生物污染物(即病原體)的中和，可將水保持沸騰達(dá)預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，例如達(dá)1分鐘。

與上述溫度相比，發(fā)電設(shè)備(諸如舉例而言燃料電池)可達(dá)到六百至一千攝氏度的內(nèi)部溫度。因此，來自這種設(shè)備的余熱足以能夠?qū)⒎秋嬘盟訜岬缴镂廴疚?例如微生物)將被殺死和以其他方式被中和的溫度，并且這樣的水將由此變成飲用水。其他設(shè)備，例如服務(wù)器計(jì)算設(shè)備可達(dá)到大約六十?dāng)z氏度的內(nèi)部溫度。然而，如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，由這種設(shè)備生成的余熱可提供預(yù)熱的形式以升高非飲用水的溫度，使得將非飲用水進(jìn)一步加熱到用于中和生物污染物并且使這種水可飲用的預(yù)定的溫度可要求更少的能量，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的能量效率。

溫度傳感器(諸如示例性溫度傳感器170)可監(jiān)測(cè)熱交換器140中的非飲用水的溫度，以確保這種水在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)達(dá)到預(yù)定的溫度，以便中和生物污染物并且使這種水可飲用。溫度傳感器(諸如示例性溫度傳感器170)可向控制器160提供溫度數(shù)據(jù)161?？刂破?60可向泵152發(fā)出控制命令162，以確保非飲用水保持在熱交換器140中達(dá)足夠長(zhǎng)的時(shí)間以使得這種水可飲用。例如，控制器160可啟動(dòng)泵152，以將小于或等于熱交換器140內(nèi)的管道150的容量的一定量的非飲用水泵送到熱交換器140中。隨后，隨著熱交換器140中的非飲用水的溫度隨熱從設(shè)備110經(jīng)由熱傳遞設(shè)備120、熱力學(xué)連接130和熱交換器140被傳遞到非飲用水而增加，控制器160可監(jiān)測(cè)溫度數(shù)據(jù)161。

一旦溫度數(shù)據(jù)161指示適當(dāng)?shù)臏囟纫驯槐３至诉m當(dāng)?shù)臅r(shí)間段，控制器160就可向泵152發(fā)出控制命令162，以請(qǐng)求泵152將附加的非飲用水泵送入熱交換器140。例如，只要水的溫度已高于八十五攝氏度的時(shí)間段已超過幾分鐘，則一旦達(dá)到沸騰溫度，控制器160就可向泵152發(fā)出控制命令162，以請(qǐng)求泵152將附加的非飲用水泵送到熱交換器140中。作為另一個(gè)示例，一旦至少七十?dāng)z氏度的水溫已保持了半小時(shí)以上，控制器160就可向泵152發(fā)出控制命令162以請(qǐng)求泵152將附加的非飲用水泵送到熱交換器140中。不考慮精確溫度數(shù)據(jù)161，該精確溫度數(shù)據(jù)161觸發(fā)控制器160向泵152發(fā)出控制命令162以請(qǐng)求泵152將附加的非飲用水泵送入熱交換器140，一旦這樣的泵送開始，其可使得在熱交換器中并且現(xiàn)在已變成飲用水的水離開熱交換器140，并且根據(jù)一個(gè)方面，該水被保持在飲用水存儲(chǔ)容器191中。

飲用水存儲(chǔ)容器(諸如示例性飲用水存儲(chǔ)容器191)可減少用于蒸發(fā)冷卻(諸如由蒸發(fā)冷卻器190所提供)的飲用水的可用性的差異。因此，如管道192所例示的，蒸發(fā)冷卻器190可從飲用水存儲(chǔ)容器191獲得飲用水，并由此可生成用于設(shè)備110的冷卻空氣193。

根據(jù)一個(gè)方面，設(shè)備110可連續(xù)操作，使得余熱111可連續(xù)地用于生成飲用水(諸如以上面詳細(xì)描述的方式)。相反，由蒸發(fā)冷卻器190提供的冷卻只能被臨時(shí)請(qǐng)求。例如，蒸發(fā)冷卻器190可能需要僅在白天或下午時(shí)間期間提供冷卻空氣193。作為另一個(gè)示例，蒸發(fā)冷卻器190可能需要僅在溫暖天氣的離散時(shí)段期間或在溫暖季節(jié)期間提供冷卻空氣193。在這些實(shí)例中，飲用水存儲(chǔ)容器191可使得能夠隨時(shí)間來建立飲用水的供應(yīng)，因?yàn)樯鲜鲞^程以連續(xù)的速率產(chǎn)生飲用水。隨后，在蒸發(fā)冷卻器190需要用于冷卻的飲用水的那些離散時(shí)期期間，可經(jīng)由管道192從飲用水儲(chǔ)存容器191獲得這樣的水。這種機(jī)制可使得示例性系統(tǒng)100能夠產(chǎn)生足量的飲用水，即使所描述的飲用水生成機(jī)制生成飲用水的速度比蒸發(fā)冷卻器190(當(dāng)這種蒸發(fā)冷卻器可使用時(shí))使用飲用水的速度更慢。

儲(chǔ)存在飲用水存儲(chǔ)容器191中的飲用水的附加的使用同樣被構(gòu)想。例如，連接件198可將飲用水存儲(chǔ)容器191耦合到市政飲用水供應(yīng)199。作為另一示例，飲用水存儲(chǔ)容器191中的飲用水可用于與設(shè)備110位于同處的個(gè)人、生物和資源的水消耗。

如上提到的非飲用水可從非飲用水源151獲得，該非飲用水源151可包括污水、雨水、天然水源(諸如溪流或河流)或其他類似的非飲用水源。根據(jù)一個(gè)方面，非飲用水源(諸如示例性非飲用水源151)可提供包括雜質(zhì)(包括廢雜質(zhì)、化學(xué)雜質(zhì)和其他類似雜質(zhì))的非飲用水。在該方面，諸如示例性過濾器180的過濾器可被用來過濾掉雜質(zhì)。例如，如圖1的示例性系統(tǒng)100所例示，過濾器180可過濾掉固體廢物181并且將這種固體廢物引導(dǎo)到固體廢物處置設(shè)施182，諸如廢物處理設(shè)施。在這樣的示例中，過濾器180可以是機(jī)械過濾器，諸如篩網(wǎng)、網(wǎng)或其他類似的機(jī)械過濾器。在其他方面，過濾器180可以是化學(xué)過濾器，或者是在管道150的水流中串聯(lián)或并聯(lián)布置的一個(gè)或多個(gè)機(jī)械或化學(xué)過濾器的組合。

如上所述的機(jī)制的附加的好處可以是減少必須由市政水處理設(shè)施處理或者必須另外處理的非飲用水的量。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的，傳統(tǒng)的水處理設(shè)施(例如來自非飲用水源151的非飲用水通常將被引導(dǎo)到該傳統(tǒng)的水處理設(shè)備)不受非飲用水中污染物的濃度的限制，而是受到非飲用水本身的體積的限制。因此，在如上所述的機(jī)制能夠減少需要由這種水處理設(shè)施處理的非飲用水的體積的程度上，附加的益處可被實(shí)現(xiàn)。

轉(zhuǎn)向圖2，其中示出的示例性系統(tǒng)200例示了其中多個(gè)設(shè)備可生成余熱的示例性系統(tǒng)。更具體地，圖2的示例性系統(tǒng)200包括諸如以上詳述的那些的設(shè)備110以及發(fā)電設(shè)備210。為了便于參考，與圖1所示的部件相同的部件在圖2的示例性系統(tǒng)200中保持相同的附圖標(biāo)記。

在圖2的示例性系統(tǒng)200中，設(shè)備110可生成設(shè)備輸出112，并因此生成余熱111。附加地，發(fā)電設(shè)備210可生成能夠被設(shè)備110在生成設(shè)備輸出112時(shí)所消耗的電能212。由發(fā)電設(shè)備210生成的電能212也可生成余熱，即余熱211。根據(jù)一個(gè)方面，余熱211的量、溫度或其組合可大于余熱111。在該方面，多個(gè)熱交換器可被使用來提高系統(tǒng)的總體效率。例如，從設(shè)備110吸收余熱111的熱傳遞設(shè)備120仍可包括諸如以上文詳細(xì)描述的方式到熱交換器140的熱力學(xué)連接130。然而，由這些組件提供的加熱可能不足以加熱管道150中的非飲用水以中和生物污染物。例如，如果設(shè)備110是服務(wù)器計(jì)算設(shè)備，則如上所述，由這樣的服務(wù)器計(jì)算設(shè)備生成的余熱111可具有低于非飲用水將需要被加熱以便殺死其中的任何病原體并將非飲用水轉(zhuǎn)變?yōu)轱嬘盟臏囟取?/p>

因此，根據(jù)一個(gè)方面，諸如圖2的示例性系統(tǒng)200所例示，另一個(gè)熱傳遞設(shè)備220可將余熱211從發(fā)電設(shè)備210傳遞到另一個(gè)熱交換器，即示例性熱交換器240，管道150也可通過該示例性熱交換器240。如上面詳細(xì)描述的，熱傳遞設(shè)備220可以是冷板、散熱器或其他類似設(shè)備，熱傳遞設(shè)備220可將來自發(fā)電設(shè)備210的熱經(jīng)由熱力學(xué)連接230傳遞到熱交換器240，熱力學(xué)連接230包括利用傳導(dǎo)或?qū)α餮b置或其組合的熱傳遞。類似于熱力學(xué)連接130，熱力學(xué)連接230可包括液體流過的金屬管道的一部分，或者其他類似的熱力學(xué)連接，以再次利用傳導(dǎo)或?qū)α餮b置或其組合來促進(jìn)熱從熱傳遞設(shè)備220傳遞到熱交換器240。然后，熱交換器240可以以與上文詳細(xì)描述的熱交換器140相同的方式加熱流過其中的管道150中的水。更具體地，上文參考熱交換器140詳細(xì)描述的機(jī)制同樣適用于熱交換器240。然而，熱交換器240不需要使用與熱交換器140所使用的機(jī)制相同的機(jī)制。相反，給定每個(gè)這種熱交換器預(yù)期工作的熱量和熱強(qiáng)度，每個(gè)熱交換器可被獨(dú)立地設(shè)計(jì)成使用最適合于將熱量傳遞到非飲用水的那些機(jī)制。

溫度傳感器270可以以與上文詳細(xì)描述的溫度傳感器170所使用的方式類似的方式監(jiān)測(cè)熱交換器240中的管道150中的水的溫度。來自溫度傳感器270的溫度數(shù)據(jù)261然后可以以與上文詳細(xì)描述的溫度數(shù)據(jù)161相同的方式通知控制器160的操作。例如，控制器160可向泵152發(fā)出控制命令162，請(qǐng)求泵152將非飲用水泵送入熱交換器140?？刂破?60然后可等待來自溫度傳感器170的溫度數(shù)據(jù)161以指示水已達(dá)到某一溫度，已吸收一定量的熱，或者已經(jīng)以其他方式利用了來自設(shè)備110的余熱111。例如，如果設(shè)備110是服務(wù)器計(jì)算設(shè)備，則期望熱交換器140將能夠?qū)⑺訜岬竭h(yuǎn)大于四十或五十?dāng)z氏度的溫度可能是不現(xiàn)實(shí)的。因此，在這樣的示例中，一旦控制器160從溫度傳感器170接收溫度數(shù)據(jù)161，該溫度數(shù)據(jù)161指示在熱交換器140中的管道150的該部分中的水已達(dá)到例如四十?dāng)z氏度的溫度，控制器就可向泵152發(fā)出控制命令162，以請(qǐng)求泵152將新的非飲用水泵送入熱交換器140，并由此將加熱到例如四十?dāng)z氏度的水推進(jìn)熱交換器240?？刂破?60然后可監(jiān)測(cè)來自溫度傳感器240的溫度數(shù)據(jù)261，以確定在熱交換器240中的管道150的該部分中的水何時(shí)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定溫度達(dá)預(yù)定時(shí)間段，以便將這種水轉(zhuǎn)變成飲用水，諸如以上文詳細(xì)描述的方式。一旦達(dá)到這樣的閾值，控制器160就可向泵152發(fā)出控制命令162，從而請(qǐng)求泵152泵送附加的飲用水通過管道150。

在熱交換器140中的水的加熱導(dǎo)致了更熱的水作為熱交換器240的輸入被提供。因此，因?yàn)闅w因于熱交換器140水已處于較高的溫度，所以熱交換器240可更有效地將其內(nèi)的水的溫度升高到將這種水轉(zhuǎn)變成飲用水所需的溫度。因此，可以看出，熱交換器140通過預(yù)熱水可利用余熱111，否則余熱111本身不足以將非飲用水轉(zhuǎn)變成飲用水，以使圖2的系統(tǒng)200的整體水凈化過程更加有效。

如果熱交換器240以熱交換器240中的水在熱交換器140中的水已達(dá)到閾值溫度水平之前轉(zhuǎn)變成飲用水的速率將熱傳遞到水，則來自熱交換器140中的溫度傳感器170的溫度數(shù)據(jù)161可以是確定控制器160何時(shí)觸發(fā)泵152(諸如通過控制命令162)的限制因素。相反，如果熱交換器240以熱交換器240內(nèi)的水不轉(zhuǎn)變成飲用水直到熱交換器140內(nèi)的水已經(jīng)達(dá)到閾值溫度的速率將熱傳遞到水，則來自溫度傳感器270的溫度數(shù)據(jù)261可以是確定控制器160何時(shí)觸發(fā)泵152以向熱交換器140和240供應(yīng)附加的非飲用水的限制因素。

轉(zhuǎn)向圖3，其中所示的示例性系統(tǒng)300例示了示例性機(jī)制，余熱通過該示例性機(jī)制可用于多個(gè)獨(dú)立的目的。更具體地，熱傳遞設(shè)備120可以是多個(gè)熱傳遞設(shè)備中的一個(gè)，或者可相對(duì)于由設(shè)備110生成的余熱以順序方式來操作。作為示例，設(shè)備110最初可生成余熱311。這種余熱最初可用于一個(gè)目的，諸如能量生產(chǎn)340。更具體地，余熱311可例如使水沸騰，并且由此生成的蒸汽可使蒸汽驅(qū)動(dòng)的渦輪或其他類似設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)以生成電能。用于能量生產(chǎn)目的340的余熱311的捕獲可通過熱傳遞設(shè)備320來促進(jìn)，諸如以上文關(guān)于圖1和圖2的熱傳遞設(shè)備120和220詳細(xì)描述的方式。

根據(jù)一個(gè)方面，熱傳遞設(shè)備320可不捕獲來源于設(shè)備110的所有余熱311，而這些熱隨后可用于其他目的。例如，先前所描述和例示的由熱傳遞設(shè)備120捕獲并用于飲用水生成330的余熱111可以僅是作為設(shè)備110的操作的副產(chǎn)物而生成的余熱311的一部分。更具體地，余熱111可以是余熱311的未被用于另一目的(諸如舉例而言，能量生產(chǎn)340)的剩余部分。因此，先前例示并提及的余熱111不需要直接來源于設(shè)備110。

以類似的方式，其他熱傳遞設(shè)備可促進(jìn)余熱351的利用，余熱351可以包括余熱311的最初由設(shè)備110生成的、尚未用于其他目的的部分，諸如示例性能量生產(chǎn)340和飲用水生成330。例如，圖3的示例性系統(tǒng)300例示了示例性熱傳遞設(shè)備360，示例性熱傳遞設(shè)備360可吸收原始余熱311在例如用于能量生產(chǎn)340和飲用水生成330之后所剩余的熱351。熱傳遞設(shè)備360可使用這種熱351以用于更進(jìn)一步的目的，諸如舉例而言，有用的加溫目的370。例如，這種有用的加熱目的370可包括氣體管線、機(jī)械設(shè)備和其他類似組件的加溫，這些組件可能要求比環(huán)境溫度更高的溫度以用于最佳操作，或者這些組件可能與要求施加外部熱量以例如防止凍結(jié)的吸熱過程相關(guān)聯(lián)。

轉(zhuǎn)向圖4，其中示出的示例性流程圖400例示了實(shí)時(shí)能量成本可被考慮的示例性系列步驟，并且上文所詳細(xì)描述的飲用水生成系統(tǒng)的操作可被相應(yīng)地增加或減少。更具體地，如圖4所例示，在410的初始步驟，由生成用于上述水處理的余熱的設(shè)備所消耗的能量的實(shí)時(shí)成本可被獲得。這種實(shí)時(shí)成本可以是以由設(shè)備所使用的電能的成本的形式。這種實(shí)時(shí)成本還可以是以由發(fā)電組件所使用的原材料成本的形式，該發(fā)電組件本身可生成余熱，并且還可生成電能以供其他同樣生成余熱的設(shè)備使用。

在步驟410獲得的設(shè)備的能量消耗的實(shí)時(shí)成本可在步驟420與閾值進(jìn)行比較。如果成本低于這樣的閾值，則在步驟422增加設(shè)備的生產(chǎn)或輸出可能是有利的。閾值可以是任何價(jià)格，低于該價(jià)格可以在經(jīng)濟(jì)上合理地，并且事實(shí)上在經(jīng)濟(jì)上合乎需要地來消耗附加的能量以從設(shè)備生成額外的輸出，并因此生成可導(dǎo)致附加的飲用水的生成的附加的熱。在步驟422，設(shè)備的生產(chǎn)或輸出的增加可導(dǎo)致由這種設(shè)備生成的熱的增加，這在圖4中的步驟424例示。此外，在步驟426，增加的余熱可導(dǎo)致增加的飲用水生產(chǎn)，因?yàn)樵黾拥挠酂釋⒏斓厣叻秋嬘盟臏囟龋⒂纱烁斓貙⑦@種非飲用水轉(zhuǎn)變成飲用水，增加了上文所詳細(xì)描述的水凈化系統(tǒng)的生產(chǎn)量。在步驟428，飲用水儲(chǔ)備可隨著步驟426的增加的飲用水生產(chǎn)而增加。然而，可選地，增加的飲用水生產(chǎn)可被引導(dǎo)到別處，而非增加飲用水儲(chǔ)備，例如向市政飲用水供應(yīng)提供飲用水。因此，在圖4中以虛線例示出步驟428以指示其是可選的。過程可隨后返回步驟410。

然而，如果在步驟420確定在步驟410所獲得的設(shè)備的能量消耗的實(shí)時(shí)成本不低于閾值，則處理可進(jìn)行到步驟430，其中這樣的實(shí)時(shí)能量成本可與另一個(gè)閾值進(jìn)行比較。步驟430的閾值可與步驟420的閾值相同，或者步驟430的閾值可被獨(dú)立地建立。與步驟420的閾值一樣，步驟430的閾值可以是任何能量成本，高于該能量成本則可在經(jīng)濟(jì)上建議減少余熱生成設(shè)備的生產(chǎn)或輸出。因此，如果在步驟430確定在步驟410所獲得的能量消耗的實(shí)時(shí)成本高于這樣的閾值，則減少能量消耗可能是有利的。因此，在步驟432，可以減少該設(shè)備的生產(chǎn)或輸出，從而減少設(shè)備的能量消耗。作為設(shè)備的這種降低的生產(chǎn)和輸出的結(jié)果，在步驟432，可生成更少的余熱，諸如在圖4中通過步驟434例示出的。在步驟436，減少的余熱生成可導(dǎo)致減少的飲用水生產(chǎn)，因?yàn)樵诓襟E434，這種減少的余熱可增加在由這種余熱加熱的非飲用水達(dá)到其轉(zhuǎn)變成飲用水的溫度之前所需要的時(shí)間量。因此，如果飲用水是蒸發(fā)冷卻所必需的，并且如果這種要求大于現(xiàn)在減少的飲用水生產(chǎn)，則飲用水儲(chǔ)備在步驟438可被減少。然而，如果蒸發(fā)冷卻不是必需的，則飲用水儲(chǔ)備可不必降低。因此，如同步驟428，在圖4中使用虛線例示出步驟438以示出步驟438是可選的。過程可隨后返回步驟410。以這種方式，上文所詳細(xì)描述的飲用水生成可被動(dòng)態(tài)地調(diào)整來適應(yīng)能量或原材料成本的波動(dòng)。這種波動(dòng)以及由此的這種調(diào)節(jié)可在數(shù)分鐘、數(shù)小時(shí)、數(shù)天、數(shù)周或甚至數(shù)月的時(shí)間內(nèi)發(fā)生。

作為第一示例，以上描述包括用于生成飲用水的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：熱交換器，所述熱交換器包括通過其泵送水的管道和到生成余熱的至少一個(gè)設(shè)備的熱力學(xué)連接，所述余熱作為由所述至少一個(gè)設(shè)備生成的其他輸出的副產(chǎn)物，所述熱力學(xué)連接將所述余熱從所述至少一個(gè)設(shè)備傳遞到所述熱交換器；溫度傳感器，所述溫度傳感器感測(cè)所述熱交換器中的水的溫度；泵，所述泵泵送水通過所述熱交換器；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述溫度傳感器并接收來自所述溫度傳感器的水的溫度，所述控制器被配置成基于從所述溫度傳感器接收到的水的溫度來控制所述泵以將水泵送通過所述熱交換器，使得所述熱交換器中的水被所述余熱充分加熱以使所述水可飲用。

第二示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成控制泵，使得所述熱交換器中的水達(dá)到沸騰并且高于閾值溫度達(dá)超過閾值時(shí)間段，所述閾值溫度和所述閾值時(shí)間段是足以殺死所述水中的微生物以使所述水可飲用的最小值。

第三示例是所述第一示例的系統(tǒng)，還包括飲用水存儲(chǔ)容器；其中所述控制器被配置成一旦在所述熱交換器中的水已被所述余熱充分加熱以使得所述水可飲用，則控制所述泵以將所述飲用水從所述熱交換器泵送入所述飲用水存儲(chǔ)容器，并將非飲用水泵送入所述熱交換器中。

第四示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)設(shè)備是燃料電池，而所述其他輸出是電能。

第五示例是所述第一示例的系統(tǒng)，還包括向所述至少一個(gè)設(shè)備提供冷卻空氣的蒸發(fā)冷卻器，所述蒸發(fā)冷卻器使用通過在所述熱交換器中被加熱而變得可飲用的水。

第六示例是所述第一示例的系統(tǒng)，還包括過濾器，水在被泵送通過所述熱交換器之前被泵送通過所述過濾器。

第七示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中所述過濾器是化學(xué)過濾器。

第八示例是所述第一示例的系統(tǒng)，還包括耦合到生成所述余熱的所述至少一個(gè)設(shè)備的熱傳遞設(shè)備，所述熱傳遞設(shè)備吸收所述余熱并且使用所述熱力學(xué)連接將所吸收的余熱傳遞到所述熱交換器。

第九示例是所述第八示例的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)設(shè)備是服務(wù)器計(jì)算設(shè)備，并且進(jìn)一步地，所述熱傳遞設(shè)備是耦合到所述服務(wù)器計(jì)算設(shè)備的處理器的散熱器。

第十示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中所述熱力學(xué)連接包括內(nèi)部具有液體的管道的閉合回路。

第十一示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中所述熱交換器包括兩組互卷管道，第一組包括通過其泵送水的管道，而第二組包括所述熱力學(xué)連接。

第十二示例是所述第一示例的系統(tǒng)，還包括第二熱交換器，所述第二熱交換器包括第二管道，其中水被泵送通過所述第二管道，以及第二熱力學(xué)連接，所述第二熱力學(xué)連接到還生成作為由所述至少一個(gè)其他設(shè)備生成的其他輸出的副產(chǎn)物的余熱的至少一個(gè)其他設(shè)備，所述第二熱力學(xué)連接將所述余熱從所述至少一個(gè)其他設(shè)備傳遞到所述第二熱交換器；其中所述第二熱交換器的第二管道被耦合到所述熱交換器的管道。

第十三示例是所述第十二示例的系統(tǒng)，其中所述第二熱交換器在水在所述熱交換器中被充分加熱以使所述水可飲用之前預(yù)熱所述水。

第十四示例是所述第十二示例的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)其他設(shè)備是服務(wù)器計(jì)算設(shè)備，并且所述至少一個(gè)設(shè)備是向所述服務(wù)器計(jì)算設(shè)備提供電能的燃料電池。

第十五示例是所述第十二示例的系統(tǒng)，還包括感測(cè)所述第二熱交換器中的水的溫度的第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器還通信地耦合到所述控制器并且將所述第二熱交換器中的水的溫度提供給所述控制器；其中所述控制器被配置成基于從所述溫度傳感器接收到的所述熱交換器中的水的溫度和從所述第二溫度傳感器接收到的所述第二熱交換器中的水的溫度兩者來控制所述泵。

第十六示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中源自所述至少一個(gè)設(shè)備的原始余熱首先被用于另一目的，并且在利用所述原始余熱之后剩余的余熱是通過所述熱力學(xué)連接從所述至少一個(gè)設(shè)備傳遞到所述熱交換器的余熱。

第十七示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中來自所述至少一個(gè)設(shè)備的剩余余熱被用于另一目的，所述剩余余熱不被將所述余熱從所述至少一個(gè)設(shè)備傳遞到所述熱交換器的熱力學(xué)連接所使用。

第十八示例是所述第一示例的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)設(shè)備被控制以在所述至少一個(gè)設(shè)備的操作成本低于第一閾值的時(shí)段期間生成更大量的其他輸出；并且其中所述至少一個(gè)設(shè)備被進(jìn)一步控制以在所述至少一個(gè)設(shè)備的操作成本高于第二閾值的時(shí)段期間生成較少量的所述其他輸出，所述其他輸出的量影響由所述至少一個(gè)設(shè)備生成的余熱，所述由所述至少一個(gè)設(shè)備生成的余熱進(jìn)一步影響通過應(yīng)用余熱而可飲用的水量。

第十九示例是一種生成飲用水的方法，所述方法包括以下步驟：將余熱從一個(gè)或多個(gè)設(shè)備傳遞到水，其中所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備生成所述余熱作為由所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備生成的其他輸出的副產(chǎn)物；以及保持所述傳遞直到所述水被所述余熱充分加熱以使所述水可飲用。

第二十示例是一種系統(tǒng)，包括：一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備生成作為由所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備生成的其他輸出的副產(chǎn)物的余熱；熱交換器，所述熱交換器包括通過其泵送水的管道以及到所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中的至少一些的熱力學(xué)連接，所述熱力學(xué)連接將來自所述至少一個(gè)設(shè)備的余熱傳遞到所述熱交換器，使得所述熱交換器中的水被所述余熱充分加熱以使得所述水可飲用；以及蒸發(fā)冷卻器，所述蒸發(fā)冷卻器使用通過所述熱交換器變得可飲用的水以向所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備提供冷卻空氣。

從以上描述可看出，從余熱生成飲用水已被提出?？紤]此處所述的主題的眾多可能的變體，本發(fā)明要求保護(hù)落入以下權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有這樣的實(shí)施例及其等效實(shí)施方式。