一種lng冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氣化設(shè)備、冷能回收裝置、若干LNG備氣罐、若干三聯(lián)供、數(shù)據(jù)中心、烯氣發(fā)電機組；氣化設(shè)備輸入端通過管路連接LNG液化天然氣，冷能回收裝置的兩個接口通過管路連接數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心的備冷接口通過管路連接三聯(lián)供輸出端，備電接口通過電纜連接三聯(lián)供輸出端，供電接口通過電纜連接燃氣發(fā)電機組輸出端，余熱供冷接口通過管路連接燃氣發(fā)電機組輸出端；三聯(lián)供設(shè)置有四路接口，四路接口分別是兩個輸入端、兩個輸出端，其中的一個輸入端通過管路分別連接LNG備氣罐，另一個輸入端雙向連接燃氣發(fā)電機組。本實用新型數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的廢熱被用來氣化液態(tài)天然氣，數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)了免費制冷。
【專利說明】
一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體的說是涉及一種LNC冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，溫室效應(yīng)越來越引起社會的重視。做為清潔能源的天然氣獲得了大量的應(yīng)用，特別是沿海發(fā)達的大型城市。同時，由于距離產(chǎn)氣地較遠，沿海發(fā)達城市一般還會有運用海運進口的液化天然氣獲取途徑。進口的液化天然氣到岸后，需要經(jīng)過氣化后，以氣態(tài)輸送至千家萬戶或工業(yè)產(chǎn)房使用。目前氣化方式，分為燃燒燃氣或海水加熱氣化方式，氣化潛熱浪費了。
[0003]同時，沿海發(fā)達城市由于人口密度高，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展充分，需要大量的數(shù)據(jù)中心機架資源，用于存放運轉(zhuǎn)的服務(wù)器。數(shù)據(jù)中心建設(shè)，有需要匹配巨大的制冷系統(tǒng)，滿足服務(wù)器散熱的需求。在大型城市電力緊張的情況下，采用免費冷卻勢在必行。
[0004]在節(jié)能環(huán)保的當下，國家大力提倡LNG冷能利用，LNG意思為液化天然氣，盡管也有提出的各種LNG冷能利用方案，包括與數(shù)據(jù)中心結(jié)合的方案，但均未解基于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)特點的高可用性的要求。
[0005]如圖1所示，現(xiàn)有液化天然氣接收站的氣化方案，采用海水氣化，排放的海水溫度偏低，對環(huán)境造成一定的影響。同時，這些沿海城市的大型數(shù)據(jù)中心，制冷方案采用電制冷的冷水機組，消耗大量的電力和水源(冷卻塔消耗)。
[0006]如附圖2?3所示，是典型的LNG冷能與數(shù)據(jù)中心結(jié)合的能源方案，雖然節(jié)能的數(shù)據(jù)中心能源的基本問題，但遠遠達不到數(shù)據(jù)中心高可用性的要求，任何一環(huán)的故障或維護，均將造成數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)宕機。LNG業(yè)務(wù)自身，也同樣沒有冗余保障。圖2中冷水主機兩端的線路上分別連接冷卻水栗1、冷凍水栗2。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點:
[0008]1.海水氣化天然氣方案，低溫排放的海水影響環(huán)境，耗能，且不經(jīng)濟。
[0009]2.大型數(shù)據(jù)中心電制冷散熱方案，消耗大量電力和水。
[0010]3.現(xiàn)有LNG冷能利用與數(shù)據(jù)中心結(jié)合的能源方案，不滿足數(shù)據(jù)中心和LNG業(yè)務(wù)的高可用性要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供了一種LNC冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過以下方案來實現(xiàn):一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氣化設(shè)備、冷能回收裝置、若干LNG備氣罐、若干三聯(lián)供、數(shù)據(jù)中心、烯氣發(fā)電機組；
[0013]所述氣化設(shè)備輸入端通過管路連接LNG液化天然氣，在LNG液化天然氣管路的節(jié)點上通過管路連接冷能回收裝置，所述氣化設(shè)備的輸出端連接城市管網(wǎng)的供氣管路；
[0014]所述冷能回收裝置設(shè)置有至少四個接口，其中兩個接口通過管路連接數(shù)據(jù)中心，兩個管路分別是輸入管路、輸出管路；
[0015]所述數(shù)據(jù)中心設(shè)置六路接口，備冷接口通過管路連接三聯(lián)供輸出端，備電接口通過電纜連接三聯(lián)供輸出端，供電接口通過電纜連接燃氣發(fā)電機組輸出端，余熱供冷接口通過管路連接燃氣發(fā)電機組輸出端；
[0016]所述三聯(lián)供設(shè)置有四路接口，四路接口分別是兩個輸入端、兩個輸出端，其中的一個輸入端通過管路分別連接LNG備氣罐，另一個輸入端雙向連接燃氣發(fā)電機組。
[0017]進一步的，所述冷能回收裝置的輸出端通過管路還連接城市管網(wǎng)的管路上。
[0018]進一步的，所述LNG備氣罐與三聯(lián)供匹配的比例為I: I。
[0019]進一步的，所述三聯(lián)供與燃氣發(fā)電機組連接的管路是供氣管路。
[0020]進一步的，所述氣化設(shè)備包括液化氣氣化器。
[0021 ]進一步的，所述數(shù)據(jù)中心為變頻設(shè)備和管路控制設(shè)備的組合體。
[0022]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是:本實用新型針對充分利用服務(wù)器的廢熱和液化天然氣接收站的天然氣氣化潛熱，達到互惠互利的目的，同時解決兩個應(yīng)用的棘手問題，且從根本上解決了兩個系統(tǒng)運行的可靠性、可用性的匹配，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)和LNG業(yè)務(wù)的高可用。本實用新型提出的一種液化天然氣潛熱再利用的數(shù)據(jù)中心免費制冷系統(tǒng)，統(tǒng)籌解決了沿海城市兩個行業(yè)能源互補性的問題。本實用新型無須改變現(xiàn)有液態(tài)天然氣氣化器裝置，LNG冷能回收裝置的故障或維護，不造成LNG氣化業(yè)務(wù)的正常運行，保證其高可用性。本實用新型使用LNG備氣罐和三聯(lián)供，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的獨立自主和可靠運行，同時，亦可在LNG氣化業(yè)務(wù)不穩(wěn)定時，保證數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運行。
【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中液化天然氣接收站的氣化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中LNG冷能利用和數(shù)據(jù)中心連接框圖。
[0026]圖4為本實用新型LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)示意圖。
[0027]附圖中標記:冷卻水栗1、冷凍水栗2、氣化設(shè)備3、冷能回收裝置4、若干LNG備氣罐
5、若干三聯(lián)供6、數(shù)據(jù)中心7、烯氣發(fā)電機組8。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0029]請參照附圖4一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氣化設(shè)備
3、冷能回收裝置4、若干LNG備氣罐5、若干三聯(lián)供6、數(shù)據(jù)中心7、烯氣發(fā)電機組8;所述氣化設(shè)備3輸入端通過管路連接LNG液化天然氣，在LNG液化天然氣管路的節(jié)點上通過管路連接冷能回收裝置4，所述氣化設(shè)備3的輸出端連接城市管網(wǎng)的供氣管路;所述冷能回收裝置4設(shè)置有至少四個接口，其中兩個接口通過管路連接數(shù)據(jù)中心7，兩個管路分別是輸入管路、輸出管路;所述數(shù)據(jù)中心7設(shè)置六路接口，備冷接口通過管路連接三聯(lián)供6輸出端，備電接口通過電纜連接三聯(lián)供6輸出端，供電接口通過電纜連接燃氣發(fā)電機組8輸出端，余熱供冷接口通過管路連接燃氣發(fā)電機組8輸出端;所述三聯(lián)供6設(shè)置有四路接口，四路接口分別是兩個輸入端、兩個輸出端，其中的一個輸入端通過管路分別連接LNG備氣罐5，另一個輸入端雙向連接燃氣發(fā)電機組8，所述冷能回收裝置4的輸出端通過管路還連接城市管網(wǎng)的管路上，所述LNG備氣罐5與三聯(lián)供6匹配的比例為I: I，所述三聯(lián)供6與燃氣發(fā)電機組8連接的管路是供氣管路，所述氣化設(shè)備3包括液化氣氣化器，所述數(shù)據(jù)中心7為變頻設(shè)備和管路控制設(shè)備的組合體。
[0030]三聯(lián)供6是制冷、供暖、生活熱水三種功能一體的機組，制冷模式下可以獲取熱水，其能效比很高，制熱模式下可以做供暖設(shè)備，壓縮機從空氣中吸收了低品位的熱能做功轉(zhuǎn)換成了尚品位的熱能。
[0031]實施例1:
[0032]本實用新型的LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)目的是提供一種液化天然氣潛熱再利用的數(shù)據(jù)中心免費制冷系統(tǒng)，液態(tài)的天然氣在液態(tài)天然氣氣化器中與載冷介質(zhì)進行換熱，獲取熱量，蒸發(fā)為氣態(tài)。高溫載冷介質(zhì)釋放熱量，變?yōu)榈蜏貭顟B(tài)。低溫載冷介質(zhì)在熱交換器處與吸收了服務(wù)器熱量的冷凍水進行熱交換。這樣，服務(wù)器的廢熱被用來氣化液態(tài)天然氣，數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)了免費制冷。
[0033]以某沿海城市液化天然氣接收站為例，其設(shè)計年轉(zhuǎn)化液化天然氣370萬噸每年，而-162°C的液態(tài)天然氣氣化為常溫20 °C的氣化潛熱為892.58kJ/kg，則:
[0034]370萬噸/年X 892.58kJ/kg = 104700kff；
[0035]S卩，每年可產(chǎn)生104700kW的制冷量。
[0036]如果接收站全年最低可運行在設(shè)計能力的50%，則這些制冷量可以支持的IT功率為:
[0037]104700x50%x0.9=47II5kff；
[0038]S卩，可支持8kW功率密度機架5889臺。
[0039]年度為數(shù)據(jù)中心節(jié)省電費:
[0040]104700x50%x(l/4)x365x24x0.8=9171 萬元(電費按 0.8 元/度)，經(jīng)濟效益非常明顯，同時也避免了液化氣接收站對海灣生態(tài)的影響。
[0041]本實用新型重點解決了LNG冷能利用與數(shù)據(jù)中心結(jié)合后，機電系統(tǒng)設(shè)計如何保證數(shù)據(jù)中心高可用性要求的問題。通過N+X配置的LNG備氣罐、天然氣三聯(lián)供系統(tǒng)，及燃氣發(fā)電廠的結(jié)合。實現(xiàn)整個系統(tǒng)中任何設(shè)備的故障或維護，均不會造成數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的宕機，同時，LNG冷能回收系統(tǒng)的故障或維護，也不會造成LNG氣化業(yè)務(wù)的停機。
[0042]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括氣化設(shè)備(3)、冷能回收裝置(4)、若干LNG備氣罐(5)、若干三聯(lián)供(6)、數(shù)據(jù)中心(7)、烯氣發(fā)電機組(8)；所述氣化設(shè)備(3)輸入端通過管路連接LNG液化天然氣，在LNG液化天然氣管路的節(jié)點上通過管路連接冷能回收裝置(4)，所述氣化設(shè)備(3)的輸出端連接城市管網(wǎng)的供氣管路；所述冷能回收裝置(4)設(shè)置有至少四個接口，其中兩個接口通過管路連接數(shù)據(jù)中心(7)，兩個管路分別是輸入管路、輸出管路； 所述數(shù)據(jù)中心(7 )設(shè)置六路接口，備冷接口通過管路連接三聯(lián)供(6 )輸出端，備電接口通過電纜連接三聯(lián)供(6)輸出端，供電接口通過電纜連接燃氣發(fā)電機組(8)輸出端，余熱供冷接口通過管路連接燃氣發(fā)電機組(8 )輸出端； 所述三聯(lián)供(6)設(shè)置有四路接口，四路接口分別是兩個輸入端、兩個輸出端，其中的一個輸入端通過管路分別連接LNG備氣罐(5)，另一個輸入端雙向連接燃氣發(fā)電機組(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，其特征在于:所述冷能回收裝置(4)的輸出端通過管路還連接城市管網(wǎng)的管路上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，其特征在于:所述LNG備氣罐(5)與三聯(lián)供(6)匹配的比例為I: I。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，其特征在于:所述三聯(lián)供(6)與燃氣發(fā)電機組(8)連接的管路是供氣管路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，其特征在于:所述氣化設(shè)備(3 )包括液化氣氣化器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能利用的高可用數(shù)據(jù)中心機電系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)中心(7)為變頻設(shè)備和管路控制設(shè)備的組合體。
【文檔編號】F17C7/04GK205669675SQ201620525170
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】唐虎
【申請人】唐虎