[發明專利]一種基于服務器的雙熱源發電系統

在審

• 申請號: 201911037541.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110863873A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 張淑榮;孫業山;朱愛珍;鄒欣華;宋旭;劉啟一
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02;F01K25/10;F01K25/14;F01C13/00;G06F1/26
• 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雙熱源發電系統，與現有技術不同的是，包括收集服務器余熱的熱量收集系統，收集其他熱源的第二熱源收集系統，將所述熱量收集系統收集的服務器余熱和第二熱源收集系統收集的熱量轉化為電能的有機朗肯循環發電系統，所述其他熱源包括太陽能、地熱能、海洋能、鍋爐煙氣余熱等。與現有技術相比，本發明將中低溫余熱回收利用有機朗肯循環發電系統與服務器余熱收集系統、太陽能等其他熱源的集熱系統進行耦合，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，同時采用太陽能等新能源作為補充熱源，清潔、環保、高效，另一方面降低了服務器余熱排放溫度和排熱量，減少了環境熱污染。

技術領域

本發明涉及一種基于服務器的雙熱源發電系統，屬于中低溫熱能利用技術領域。

背景技術

能源利用與環境保護是當今世界的兩大主題。在傳統能源日漸減少的情況下，充分利用能源，提高能源利用率，做到節能減排是解決能源問題的根本途徑，是實現我國經濟可持續發展的重要舉措。

不斷開拓與使用新能源成為了目前能源技術領域的重要課題。太陽能、地熱能、海洋能、余熱等均被作為新能源一直不斷的探索利用。

余熱回收利用是提高能源利用率、減少熱污染排放的有效途徑，而有機朗肯循環發電系統是余熱利用的一種很有效的技術。有機朗肯循環是通過系統內的有機工質在蒸發端汽化吸熱，在膨脹機處做功輸出機械功，在冷凝端冷凝放出熱量，不斷循環，完成熱量的轉移并被使用，提高了能源的利用率，同時降低熱污染排放。

目前數據中心規模越來越大，服務器的散熱功率、散熱熱流密度均急劇增大。服務器的散熱會影響到數據中心的工作效率，同時數據中心服務器的散熱造成嚴重的熱污染。

數據中心服務器的余熱目前以空調風冷卻等各種形式轉移到大氣環境中去，并未得到很好的利用。將服務器的余熱進行有效利用，可以提高能源利用率、減少熱量排放。

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，提出一種以服務器余熱為第一熱源、其它熱源為第二熱源的雙熱源的有機朗肯循環發電系統，充分利用服務器的散熱，為此本發明采取的技術方案是：

一種基于服務器的雙熱源發電系統，與現有技術不同的是，包括收集服務器余熱的熱量收集系統，收集其他熱源的第二熱源收集系統，將所述熱量收集系統收集的服務器余熱和第二熱源收集系統收集的熱量轉化為電能的有機朗肯循環發電系統，所述其他熱源包括太陽能、地熱能、海洋能、鍋爐煙氣余熱等。

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，用背板換熱器替代所述熱管。

進一步地，所述第二熱源收集系統包括第二熱交換器，所述第二熱交換器包括充填有機工質的第一工質氣相管路和充填導熱油的第二工質管路，所述第二工質管路連接其他熱源采集器。

進一步地，所述有機朗肯循環發電系統包括熱交換器、第二熱交換器、氣液分離器、儲液器、膨脹機和發電機，所述熱交換器的出口通過第一工質氣相管路連接所述第二熱交換器的第一工質入口，所述第二熱交換器的第一工質出口所述氣液分離器的入口，所述氣液分離器的出口連接所述膨脹機的入口，所述膨脹機的出口連接所述儲液器的入口，所述儲液器的出口通過第一工質液相管路連接所述熱交換器的入口，所述熱交換器和第二熱交換器的盤管、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。