[發明專利]一種基于服務器的發電系統

在審

• 申請號: 201911036893.4
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110847993A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 張淑榮;孫業山;朱愛珍;夏利江;宋旭;鄒欣華
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02;F01K25/10;G06F1/20;F28D15/04
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 李增發

本發明公開一種基于服務器的發電系統，包括兩個子系統：收集服務器余熱的熱量收集系統，將所述熱量收集系統收集的服務器余熱轉化為電能的有機朗肯循環發電系統。收集服務器余熱的熱量收集系統包括有散熱的服務器、熱管。有機朗肯循環發電系統包括有熱交換器、第一溫度計、第一壓力計、膨脹機、發電機、冷凝熱交換器、冷卻工質回路、閥門、第二壓力計、第二溫度計、節流閥門。與現有技術相比，本發明將服務器余熱進行了回收利用，并未直接轉移排放到大氣環境中，一方面回收利用了低溫余熱減少能源浪費提高了系統的能源利用率，另一方面降低了余熱排放溫度，減少了環境熱污染，同時該系統易于建設，經濟、環保。

技術領域

本發明涉及一種基于服務器的發電系統，屬于中低溫熱能利用技術領域。

背景技術

隨著科技的進步，數據中心的規模和機柜功率、密度不斷增大，數據中心的散熱量及散熱密度急劇增加，數據中心的散熱問題越來越受到關注。大量的數據中心散熱，不但影響著數據中心服務器的工作效率，而且造成環境熱污染、熱能資源浪費，這與提高能源利用率、節能減排的環保節能宗旨相悖。

余熱回收利用是一種提高能源有效利用的有效途徑，而有機朗肯循環系統是一種低品位熱能回收利用的很有前途的技術。將余熱利用與有機朗肯循環技術相結合，可以提高能源利用效率，減少環境污染，做到節能減排。

目前，數據中心服務器的散熱主要采用空調系統風冷卻、液體間接冷卻的方式，將服務器的散熱轉移到環境中，并未對散熱進行有效利用。

發明內容

本發明的目的是克服目前服務器余熱利用不足的問題，充分利用服務器的散熱，通過熱管技術或者通過背板式熱交換器進行收集，將服務器余熱釋放給有機朗肯循環系統中的有機工質，發生了相變的有機工質，通過氣態管路進入膨脹機做功，提高能源利用率，降低最終散熱溫度，提高能源利用率，減少熱量排放。為此本發明采取的技術方案是：

一種基于服務器的發電系統，包括收集服務器余熱的熱量收集系統，將所述熱量收集系統收集的服務器余熱轉化為電能的有機朗肯循環發電系統。

進一步地，所述熱量收集系統包括敷設在服務器機柜內的若干根熱管，所述熱管由管殼、緊貼所述管殼內壁的吸液芯和端蓋組成，管內在抽成1.3×10^-1~-4 Pa的負壓后充以相變工質，使所述吸液芯的毛細多孔材料中充滿相變工質后加以密封；所述熱管在服務器機柜內的一端為熱端、在服務器機柜外的一端為冷端，所述熱管的冷端插入熱交換器內。

進一步地，所述相變介質為液態的甲醇。

進一步地，用背板式熱交換器替換所述熱管。

進一步地，所述有機朗肯循環發電系統包括熱交換器、膨脹機和發電機，所述熱交換器的出口通過氣相管路連接所述膨脹機的入口，所述膨脹機的出口通過液相管路連接所述熱交換器的入口，所述熱交換器的盤管、氣相管路和液相管路內充填有機工質，所述膨脹機的輸出軸連接所述發電機的輸入軸。

進一步地，還包括串聯在所述膨脹機和所述熱交換器之間的冷凝熱換熱器，所述冷凝熱換熱器還包括冷卻工質回路，在所述氣相管路上安裝第一壓力計、第一溫度計，在所述液相管路安裝第二壓力計、第二溫度計和節流閥門，在所述冷卻工質回路上安裝閥門。

進一步地，所述有機工質為R245fa或R227ea或R134a。

進一步地，所述膨脹機為螺桿膨脹機。

與現有技術相比，本發明將服務器余熱進行了回收利用，并未直接轉移排放到大氣環境中，一方面回收利用了低溫余熱減少能源浪費提高了系統的能源利用率，另一方面降低了余熱排放溫度，減少了環境熱污染，同時該系統易于建設，經濟、環保。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式