本發(fā)明涉及能量回收領(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(yùn)用和迅猛發(fā)展,越來(lái)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(kāi)始設(shè)立數(shù)據(jù)中心。目前常見(jiàn)的有風(fēng)冷式和液冷式數(shù)據(jù)中心,現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心對(duì)余熱回收都不大重視,一部分能源未能被充分的利用起來(lái)。
如果能對(duì)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的其中一部分熱量進(jìn)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(guó)社會(huì)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(duì)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(yùn)行費(fèi)用、實(shí)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(jī)房余熱回收系統(tǒng),如中國(guó)專利申請(qǐng)CN103249284A中所公開(kāi)的液冷散熱系統(tǒng)和數(shù)據(jù)機(jī)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(jī)來(lái)服務(wù)器的實(shí)現(xiàn),如果沒(méi)有了壓縮機(jī),該系統(tǒng)將無(wú)法正常使用。另外,服務(wù)器上的熱量是通過(guò)服務(wù)器的風(fēng)扇導(dǎo)出,隨后與冷空氣進(jìn)行熱量交換,混合后的熱風(fēng)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(guò)了幾次的熱交換,熱量的傳遞效率會(huì)大大的降低,同時(shí)壓縮機(jī)長(zhǎng)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(huì)降低。
針對(duì)上述的問(wèn)題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)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(jī)進(jìn)行余熱回收效率低的技術(shù)問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)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(wù)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(jìn)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(jìn)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(dāng)所述第一閥門處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí),所述余熱回收裝置收集的熱量用于對(duì)所述熱水輸出裝置中的水進(jìn)行加熱。
進(jìn)一步地,所述余熱回收裝置包括風(fēng)機(jī)盤管,其中,所述風(fēng)機(jī)盤管的第一端與所述板式換熱器的第四端相連接,所述風(fēng)機(jī)盤管的第二端與所述水循環(huán)泵的第一端相連接。
進(jìn)一步地,所述風(fēng)機(jī)盤管的管路上設(shè)置有第二閥門,其中,當(dāng)所述第二閥門處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí),所述余熱回收裝置收集的熱量用于加熱所述風(fēng)機(jī)盤管,以使風(fēng)機(jī)吹出熱風(fēng)。
進(jìn)一步地,所述油柜為多個(gè),所述系統(tǒng)還包括自控設(shè)備和多個(gè)油調(diào)節(jié)閥,在每個(gè)所述油柜的進(jìn)油口都設(shè)置有一個(gè)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(gè)所述油調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,以控制流入每個(gè)所述油柜的油的循環(huán)量。
進(jìn)一步地,所述板式換熱器為多個(gè),所述系統(tǒng)還包括自控設(shè)備和多個(gè)水調(diào)節(jié)閥,在每個(gè)板式換熱器的進(jìn)水口設(shè)置一個(gè)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(jìn)水管和出水管中水的溫度控制每個(gè)所述水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,以控制流入每個(gè)所述板式換熱器的水的循環(huán)量。
進(jìn)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(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括:多個(gè)第一溫度傳感器,所述多個(gè)第一溫度傳感器設(shè)置于所述油柜的進(jìn)油管道和所述油柜的出油管道上,用于檢測(cè)流進(jìn)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(cè)到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備。
進(jìn)一步地,所述系統(tǒng)還包括:多個(gè)第二溫度傳感器,所述多個(gè)第二溫度傳感器設(shè)置于所述板式換熱器的進(jìn)油管道、出油管道、進(jìn)水管道、出水管道上,用于檢測(cè)流進(jìn)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(jìn)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(cè)到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備。
進(jìn)一步地,所述余熱回收裝置包括熱水輸出裝置和風(fēng)機(jī)盤管,所述系統(tǒng)還包括:多個(gè)第三溫度傳感器,所述多個(gè)第三溫度傳感器設(shè)置于所述熱水輸出裝置的進(jìn)水管道、出水管道上,用于檢測(cè)流進(jìn)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(cè)到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備;多個(gè)第四溫度傳感器,所述多個(gè)第四溫度傳感器設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水管道、出水管道上,用于檢測(cè)流進(jìn)所述風(fēng)機(jī)盤管的水的溫度、流出所述風(fēng)機(jī)盤管的水的溫度,并將檢測(cè)到的溫度信息反饋給所述自控設(shè)備。
在本發(fā)明實(shí)施例中,服務(wù)器浸泡在油柜中的油中,服務(wù)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(jìn)行熱交換,高溫油變?yōu)榈蜏赜?,低溫水變?yōu)楦邷厮?,低溫油從板式換熱器中流出,進(jìn)入油柜,繼續(xù)吸取服務(wù)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(jìn)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(jī),達(dá)到了提高熱量回收效率的技術(shù)效果,進(jìn)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(jī)進(jìn)行余熱回收效率低的技術(shù)問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本發(fā)明的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種能量回收系統(tǒng)的示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制模塊的示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種能量回收系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外,術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種能量回收系統(tǒng)。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)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(wù)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(dǎo)熱油,例如可以使用高導(dǎo)熱率、無(wú)毒無(wú)害的絕緣油,以保證服務(wù)器在油里的正常工作。
服務(wù)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(guò)油循環(huán)泵流入板式換熱器,溫度為第三溫度的水經(jīng)過(guò)水循環(huán)泵流入板式換熱器,在板式換熱器內(nèi)油與水進(jìn)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(jìn)油柜,以吸收油柜中服務(wù)器產(chǎn)生的熱量。溫度為第四溫度的水流進(jìn)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(guò)水循環(huán)泵流入板式換熱器。
在本發(fā)明實(shí)施例中,服務(wù)器浸泡在油柜中的油中,服務(wù)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(jìn)行熱交換,高溫油變?yōu)榈蜏赜?,低溫水變?yōu)楦邷厮?,低溫油從板式換熱器中流出,進(jìn)入油柜,繼續(xù)吸取服務(wù)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(jìn)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(jī),解決了現(xiàn)有技術(shù)中液冷數(shù)據(jù)中心依靠壓縮機(jī)進(jìn)行余熱回收導(dǎo)致的回收效率低的技術(shù)問(wèn)題,達(dá)到了提高熱量回收效率的技術(shù)效果。
油柜中的服務(wù)器需要將散熱風(fēng)扇拆除,并加入風(fēng)機(jī)模擬器,以保證服務(wù)器等設(shè)備的正常運(yùn)行。
所有服務(wù)器設(shè)備安裝IPMI功能,用于監(jiān)視服務(wù)器的物理健康物理特征、電源狀態(tài),并可以對(duì)服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程智能化管理,將其CPU上的液態(tài)導(dǎo)熱介質(zhì)去除,避免在導(dǎo)熱油的沖刷下,液態(tài)導(dǎo)熱介質(zhì)混合在導(dǎo)熱油中,影響導(dǎo)熱油的純凈度。換上導(dǎo)熱優(yōu)良的銦片,使得散熱更充分。油柜中的導(dǎo)熱油需加入抗氧化劑,提高導(dǎo)熱油的化學(xué)穩(wěn)定性。
服務(wù)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(jìn)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(jìn)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(guò)油管連接若干油柜的進(jìn)油孔的總管道,油循環(huán)泵的進(jìn)油口通過(guò)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(kāi)進(jìn)行,也可以同時(shí)進(jìn)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(fēng)機(jī)盤管,其中,風(fēng)機(jī)盤管的第一端與板式換熱器的第四端相連接,風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)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(cè)到的流進(jìn)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(kāi)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(fēng)機(jī)盤管、油路流量計(jì),水路流量計(jì)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(cè)到的水路流量計(jì)的示數(shù)、油路流量計(jì)的示數(shù)、流進(jìn)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(kāi)度。
本系統(tǒng)的水循環(huán)泵是進(jìn)行集中控制管理,只需在每個(gè)板式換熱器前加裝個(gè)水調(diào)節(jié)閥,電磁閥的開(kāi)度由控制中心的反饋信號(hào)來(lái)控制,閥門通過(guò)自控設(shè)備中搜集到板式換熱器進(jìn)出水管的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的。當(dāng)自控設(shè)備計(jì)算出,當(dāng)前流量滿足板式換熱器的散熱需求時(shí),不需進(jìn)行閥門開(kāi)度的增大;如果當(dāng)前流量無(wú)法滿足板式換熱器的散熱需求時(shí),則需增大閥門開(kāi)度,加大進(jìn)水流量。
本系統(tǒng)的油循環(huán)泵是進(jìn)行集中控制管理,在每個(gè)油柜的進(jìn)油口都裝有油調(diào)節(jié)閥,根據(jù)每個(gè)油柜反饋的溫度進(jìn)行流量調(diào)節(jié)分配。通過(guò)柜中的回油溫度傳感器反饋到自控設(shè)備的信息進(jìn)行流量調(diào)節(jié),當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí),調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度增大,加大油的循環(huán)量;當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí),調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度減小。
在每個(gè)油柜的進(jìn)出管道上都裝有溫度傳感器、手動(dòng)閥、油調(diào)節(jié)閥。溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)進(jìn)出導(dǎo)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(dòng)閥用于油冷機(jī)柜進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí),關(guān)閉油管里的進(jìn)出。過(guò)濾設(shè)備用于過(guò)濾油柜中的雜質(zhì)。油調(diào)節(jié)閥用于精確控制每個(gè)油柜散熱所需的油量,實(shí)現(xiàn)能量利用的最大化。每個(gè)油柜的進(jìn)油口安裝有油調(diào)節(jié)閥,通過(guò)柜中的回油溫度傳感器反饋到自控設(shè)備的信息進(jìn)行流量調(diào)節(jié),當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí),調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度增大,加大油柜內(nèi)油的循環(huán)量;當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí),調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度減小。
當(dāng)板式換熱器上的傳感器檢測(cè)到板式換熱器的水路和油路溫度超出基準(zhǔn)溫度范圍時(shí),油循環(huán)泵和水循環(huán)泵都會(huì)進(jìn)行升頻或降頻工作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
當(dāng)流出板式換熱器的水溫過(guò)高或者流出板式換熱器的油溫過(guò)高時(shí),說(shuō)明參與換熱的水量太少,吸熱能力不足,此時(shí),水循環(huán)泵將會(huì)進(jìn)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(wú)法達(dá)到設(shè)定溫度,控制系統(tǒng)將同時(shí)指令油循環(huán)泵進(jìn)行升頻工作,加大油的循環(huán)量,提高換熱的效率。
當(dāng)流出板式換熱器的水溫過(guò)低或者流出板式換熱器的油溫過(guò)低時(shí),說(shuō)明參與換熱的水量太多,浪費(fèi)吸熱資源,此時(shí),可以將水循環(huán)泵進(jìn)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(gè)板式換熱器里熱量所需的水流量,實(shí)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(guò)自控設(shè)備中搜集到板式換熱器進(jìn)出水管的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。當(dāng)自控設(shè)備計(jì)算出,當(dāng)前流量滿足板式換熱器的散熱需求時(shí),則不需進(jìn)行閥門開(kāi)度的增大;如果當(dāng)前流量無(wú)法滿足板式換熱器的散熱需求時(shí),則需增大閥門開(kāi)度,加大進(jìn)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(gè)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(guò)濾設(shè)備。第一過(guò)濾設(shè)備設(shè)置于油柜的出油管道上,第一過(guò)濾設(shè)備用于過(guò)濾油柜中的雜質(zhì)。
可選地,系統(tǒng)還包括多個(gè)第一溫度傳感器。多個(gè)第一溫度傳感器設(shè)置于油柜的進(jìn)油管道和油柜的出油管道上,用于檢測(cè)流進(jìn)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(cè)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(dòng)閥。手動(dòng)閥設(shè)置于油柜的進(jìn)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(jìn)油管道上,用于通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)度來(lái)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(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)度來(lái)控制水的循環(huán)量。
當(dāng)流出板式換熱器的水溫過(guò)高或者流出板式換熱器的油溫過(guò)高時(shí),說(shuō)明參與換熱的水量太少,吸熱能力不足,此時(shí),可以將水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)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(wú)法達(dá)到設(shè)定溫度,控制系統(tǒng)將同時(shí)指令增大油調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,加大油的循環(huán)量,提高換熱的效率。
當(dāng)流出板式換熱器的水溫過(guò)低或者流出板式換熱器的油溫過(guò)低時(shí),說(shuō)明參與換熱的水量太多,浪費(fèi)吸熱資源,此時(shí),可以將水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)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(dāng)散熱能力超出產(chǎn)熱能力后,泵會(huì)自動(dòng)降低運(yùn)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(guò)低或者流出板式換熱器的油溫過(guò)低。
在水循環(huán)泵的進(jìn)出管道上裝有流量傳感器(第一流量傳感器)和手動(dòng)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(cè)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(dòng)和關(guān)閉,用于監(jiān)測(cè)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(dòng)閥用于水循環(huán)泵的泵體進(jìn)行維修和保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)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(dāng)散熱能力超出產(chǎn)熱能力后,油循環(huán)泵自動(dòng)降低運(yùn)行頻率,從而節(jié)約能源。
可選地,油循環(huán)泵的進(jìn)出管道上裝有流量傳感器(第二流量傳感器)和手動(dòng)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(cè)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(dòng)和關(guān)閉,用于監(jiān)測(cè)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(dòng)閥用于油循環(huán)泵的泵體進(jìn)行維修和保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)出油管。
可選地,熱交換器的進(jìn)出水管、進(jìn)出油管管道上都裝有溫度傳感器(第二溫度傳感器)、手動(dòng)閥。多個(gè)第二溫度傳感器設(shè)置于板式換熱器的進(jìn)油管道、出油管道、進(jìn)水管道、出水管道上,用于檢測(cè)流進(jìn)板式換熱器的油的溫度、流出板式換熱器的油的溫度、流進(jìn)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(cè)到的溫度信息反饋給自控設(shè)備。手動(dòng)閥用于板式熱交換器進(jìn)行維修和保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)出的油管和水管。
余熱回收裝置進(jìn)出水管管道上都裝有溫度傳感器、手動(dòng)閥。溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)進(jìn)出水的溫度,將收集的信息反饋給自控設(shè)備。手動(dòng)閥用于熱回收機(jī)構(gòu)的維修和保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)出水管。在水循環(huán)泵的入口前有過(guò)濾設(shè)備用于過(guò)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(jìn)水總管,在該管道進(jìn)出管道上裝有溫度傳感器(第三溫度傳感器)和手動(dòng)閥,Y型過(guò)濾器。溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)進(jìn)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(wù)器的充分散熱。手動(dòng)閥用于熱水輸出裝置和水循環(huán)泵、Y型過(guò)濾器的維修和保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)出水管。Y型過(guò)濾器,過(guò)濾泵前的雜質(zhì),為泵和板式換熱器提供一個(gè)優(yōu)良工作環(huán)境。
風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)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(jìn)水口中的另一支路,在其進(jìn)出管道上裝有溫度傳感器(第四溫度傳感器)和手動(dòng)閥。溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)進(jìn)出水溫度,將收集的信息反饋給自控設(shè)備。手動(dòng)閥用于風(fēng)機(jī)盤管的維修和保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)出水管。
熱水輸出裝置中有補(bǔ)水裝置,可以及時(shí)補(bǔ)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(jī)、風(fēng)扇等易損壞器件,當(dāng)這些易損壞器件長(zhǎng)期處于惡劣的環(huán)境下工作時(shí)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,本發(fā)明實(shí)施例中的系統(tǒng)沒(méi)有壓縮機(jī)和冷卻塔,系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單,減少成本的投入和運(yùn)行費(fèi)用,可靠性高。并且,由于本發(fā)明實(shí)施例中的系統(tǒng)沒(méi)有風(fēng)扇,降低了噪音,更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)中心的機(jī)房中產(chǎn)生的熱量進(jìn)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)本發(fā)明實(shí)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(fēng)機(jī)盤管3、板式換熱器4、油循環(huán)泵5、油柜6、水流量計(jì)7、油流量計(jì)8。
水流量計(jì)7即為上述第一流量傳感器。
油流量計(jì)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(jì)7,水流量計(jì)7用于檢測(cè)流量的大小和水路的工作情況。當(dāng)水路出現(xiàn)異常時(shí),水流量計(jì)7就會(huì)將信號(hào)反饋到自控設(shè)備和監(jiān)控管理中心,自控設(shè)備會(huì)根據(jù)當(dāng)前情況做出正確的動(dòng)作并報(bào)警。在熱水輸出裝置2中有自動(dòng)補(bǔ)水裝置、溫度檢測(cè)裝置。當(dāng)水位不足時(shí),自動(dòng)補(bǔ)水裝置會(huì)自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)水,溫度檢測(cè)裝置用于檢測(cè)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(gè)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(fēng)機(jī)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(jìn)板式熱交換器,然后與另一側(cè)流進(jìn)的冷水進(jìn)行熱量交換。從板式換熱器出來(lái)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(guò)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(jìn)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(cè)油路的工作情況和運(yùn)行狀態(tài)。油循環(huán)泵5的前面連接有油流量計(jì)8,油流量計(jì)連接油柜6的出油口,油流量計(jì)用于檢查油流量的大小和設(shè)備的工作狀態(tài)。
當(dāng)板式換熱器上的傳感器檢測(cè)到溫度超出基準(zhǔn)溫度范圍時(shí),油循環(huán)泵和水循環(huán)泵都可進(jìn)行升頻或降頻工作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
當(dāng)流出板式換熱器的水溫過(guò)高或者流出板式換熱器的油溫過(guò)高時(shí),說(shuō)明參與換熱的水量太少,吸熱能力不足,此時(shí),水循環(huán)泵將會(huì)進(jìn)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(wú)法達(dá)到設(shè)定溫度,控制系統(tǒng)將同時(shí)指令油循環(huán)泵進(jìn)行升頻工作,加大油的循環(huán)量,提高換熱的效率。
當(dāng)流出板式換熱器的水溫過(guò)低或者流出板式換熱器的油溫過(guò)低時(shí),說(shuō)明參與換熱的水量太多,浪費(fèi)吸熱資源,此時(shí),可以將水循環(huán)泵進(jìn)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(fēng)機(jī)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(shí)就開(kāi)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(shí)就開(kāi)啟風(fēng)機(jī)盤管管路閥門(上述第二閥門),熱量即與盤管實(shí)現(xiàn)熱量的交換,風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹至房間,供房間取暖使用;如果同時(shí)開(kāi)啟兩個(gè)閥門,制取熱水的同時(shí)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(gè)大水循環(huán)泵負(fù)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(gè)板式換熱器的進(jìn)水口都是帶有兩個(gè)小水循環(huán)泵,這樣不僅浪費(fèi)了空間,還增加了成本,降低了可靠性?,F(xiàn)在的水循環(huán)泵是進(jìn)行集中控制管理,只需在每個(gè)板式換熱器前加裝個(gè)水調(diào)節(jié)閥,電磁閥的開(kāi)度由控制中心的反饋信號(hào)來(lái)控制,閥門通過(guò)自控設(shè)備中搜集到板式換熱器進(jìn)出水管的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的。當(dāng)自控設(shè)備計(jì)算出,當(dāng)前流量滿足板式換熱器的散熱需求時(shí),則不需進(jìn)行閥門開(kāi)度的增大;如果當(dāng)前流量無(wú)法滿足板式換熱器的散熱需求時(shí),則需增大閥門開(kāi)度,加大進(jìn)水流量。同時(shí)水循環(huán)泵的入口前裝有Y型過(guò)濾器,其作用是過(guò)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(shí)現(xiàn)一個(gè)大油循環(huán)泵負(fù)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(gè)板式換熱器的進(jìn)油口都配備兩個(gè)小油循環(huán)泵,這樣不僅浪費(fèi)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(jìn)行集中控制管理,在每個(gè)油柜的進(jìn)油口都裝有油調(diào)節(jié)閥,根據(jù)每個(gè)油柜反饋的溫度進(jìn)行流量調(diào)節(jié)分配。通過(guò)柜中的回油溫度傳感器反饋到自控設(shè)備的信息進(jìn)行流量調(diào)節(jié),當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí),調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度增大,加大油的循環(huán)量;當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí),調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度減小。同時(shí)油循環(huán)泵的入口前裝有Y型過(guò)濾器,其作用用于雜質(zhì)的過(guò)濾。
液冷數(shù)據(jù)中心余熱回收系統(tǒng)中沒(méi)有冷卻塔裝置、壓縮機(jī)、風(fēng)扇、制冷劑。同時(shí)水循環(huán)泵和油循環(huán)泵也都進(jìn)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(wú)壓縮機(jī),風(fēng)扇噪音的污染,同時(shí)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(dǎo)熱油直接與服務(wù)器熱量交換,然后通過(guò)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(shí)只有導(dǎo)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(jī)和易損件風(fēng)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(wèn)題。
傳統(tǒng)液冷數(shù)據(jù)中心,每個(gè)液冷主機(jī)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(jī)都只共用一個(gè)或兩個(gè)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(jìn)行集中管理和集中控制,采用的是N+1冗余模式;同時(shí)配有熱量回收裝置,充分回收機(jī)房的余熱。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重,某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分,可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
在本發(fā)明所提供的幾個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的技術(shù)內(nèi)容,可通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中,以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,例如所述單元的劃分,可以為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口,單元或模塊的間接耦合或通信連接,可以是電性或其它的形式。
所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,Random Access Memory)、移動(dòng)硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。