[實用新型]一種數據中心液態空氣制冷發電裝置

有效

• 申請號: 201420190657.4
• 申請日: 2014-04-20
• 公開（公告）號: CN203769942U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 茍仲武
• 申請（專利權）人: 茍仲武
• 主分類號: F02C1/05
• 分類號: F02C1/05;F02C1/10;F25B9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于液態空氣發電領域，具體涉及一種數據中心液態空氣制冷發電裝置。

背景技術

目前，數據中心都擁有大量服務器、網絡設備，耗能巨大，一個數據中心耗電有時可以達到上百萬千瓦。全國所有數據中心耗電總和相當于天津市的全部耗電量。數據中心設備工作時發出大量熱量，需要大功率制冷系統維持適宜環境溫度。長期以來多采用空調制冷系統和自然冷源冷卻配合實施，所有的熱量均屬于搬出數據中心“扔”到大氣層、自然環境中了，不同的地方往往只是盡可能采用更低成本的手段實現“扔”熱量的辦法。數據中心本身是高耗電系統，用大功率制冷系統制冷，綜合耗電量將更高。

現有用熱泵，將機房空調冷卻水中熱能回收利用，產生熱水，供采暖、生活、生產使用。數據中心每1萬千瓦能耗，回收得到的熱水可以供10萬平米住宅采暖，現實中很多情況下回收的大量熱水無法得到利用。

目前已有的低溫熱源發電技術多是是在熱泵回收熱量，產生80℃以上高溫熱水后，采用低溫發電機組轉化為電能，發電效率很低，熱能轉換為電能的效率只有1~5%，沒有使用價值。

發明內容

本實用新型目的是提出一個采用液態空氣作為工作介質，高效率吸收數據中心機房設備產生的大量熱量，將熱能轉化為電能自用的解決方案，減少電能消耗、減少冷卻水資源消耗、減少對環境的熱排放，實現環保、節能、減排、資源循環利用。

本實用新型針對上述問題，提供一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置。

本實用新型采用的技術方案是：一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置，包括：超低溫儲液罐、高壓超低溫液體泵、高壓超低溫管路、射流引流器、低溫換熱器、低溫高壓氣管路、氣體混合引流器、由氣體擴張段、中溫換熱器、氣體收縮段組成的升溫增壓補熵換熱器、常溫工作氣體管路、氣輪機輸入閥、工作氣路、氣輪機、發電機、乏氣氣路、氣輪機輸出閥、回氣管路、制冷回水輸入管路、中低溫換熱器連接管路、制冷回水輸出管路、余氣排放口、液態空氣加注口、檢修短路管路、檢修短路氣閥及引流回氣管路；所述超低溫儲液罐輸出端連接高壓超低溫液體泵；所述高壓超低溫液體泵的輸出端通過高壓超低溫管路連接射流引流器；所述射流引流器連接低溫換熱器；所述低溫換熱器的輸出端通過低溫高壓氣管路連接氣體混合引流器；所述氣體擴張段設置在氣體混合引流器上方（輸出方）；所述中溫換熱器設置在氣體擴張段上方（輸出方）；所述氣體收縮段設置在中溫換熱器上方（輸出方）；所述中低溫換熱器連接管路連接低溫換熱器和中溫換熱器；所述制冷回水輸入管路連接中溫換熱器；所述引流回氣管路連接射流引流器和氣體收縮段；所述余氣排放口連接氣體收縮段；所述常溫工作氣體管路輸出端分別連接檢修短路管路和氣輪機輸入閥；所述檢修短路管路輸出端連接檢修短路氣閥；所述檢修短路氣閥通過回氣管路連接氣體混合引流器；所述氣輪機輸入閥通過工作氣路連接氣輪機；所述氣輪機連接發電機；所述氣輪機通過乏氣氣路連接氣輪機輸出閥；所述氣輪機輸出閥通過回氣管路連接氣體混合引流器。

本實用新型的優點：

1、通過節約制冷機組電耗，數據中心電耗大幅度降低；還可以降低制冷機組采購成本、降低備用發電機組采購成本；

2、可以自發電自用，耗電進一步減少，甚至完全實現自我供應；

3、制冷效果好，和環境溫度無關；

4、氣輪機可靠性高，發電可用性強，能長期穩定工作；

5、備份多種模式，液態空氣可以直接制冷，保障機房應急制冷；

6、省去了冷卻散熱系統，沒有冷卻塔水耗，節約了環境水資源；

7、排氣潔凈、低溫、無水，通過機房加濕后，可以做新風，進一步提高吸收熱量的能力；

8、減少了對環境的熱排放，實現低碳、減排、循環利用能源；

9、數據中心運營成本降低；如增加系統，錯峰時使用“垃圾電”制作液態空氣，運營成本還可以進一步下降。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，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，并不構成對本實用新型的不當限定。

圖1是本實用新型實施例的一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例的一種數據中心液態空氣工質制冷發電裝置工作方法流程圖；

圖3是本實用新型實施例的射流引流器結構示意圖；