[發明專利]一種建于泵站附近的集制冷與供熱為一體的數據中心系統

有效

• 申請號: 202110259619.4
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113179610B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 高超丹;葉智;李煥龍
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明公開了一種建于泵站附近的集制冷與供熱為一體的數據中心系統，包括CO₂生產系統、冷熱聯供系統、數據中心機房和泵站。本發明一方面可以利用已建水泵站自身提升水勢能的優勢，高勢能水沖擊水輪機帶動壓縮機做功，另一方面做功后的水流可以作為數據中心二次散熱的工質；同時實現了物質的循環利用，微藻白天光合作用產生的O₂可供夜晚呼吸使用，而夜晚產生的CO₂可作為白天光合作用的反應物。將微藻夜晚呼吸作用產生的CO₂儲存起來，作為數據中心機房的散熱工質，可有效利用數據中心產生的熱量來為用戶供熱，膨脹后的低溫乏氣可為用戶供冷，實現了余熱的梯級利用。

技術領域

本發明涉及一種建于泵站附近的集制冷與供熱為一體的數據中心系統，屬于節能減排和新能源技術領域。

背景技術

隨著電子信息行業的飛速發展，數據中心的發展也進入到一個新的階段。特別是新基建的大力提倡，數據中心產業迎來新的發展高峰，目前數據中心在加強基礎管理的同時，為維持恒定的室內溫度需要全年為之降溫，由此帶來了巨額的耗電量及電費。據統計，在數據中心機房中制冷空調設備的耗能約占總體耗能的40％，并且數據中心排出的熱量并沒有得到有效利用，同樣造成了極大的浪費。利用當地環境對數據中心進行散熱是目前人們比較關注的一個方法。

從調整能源結構的角度來看，新能源在社會能源結構中所占比重越來越大，可再生能源諸如風能、太陽能、水能、生物質能等等是當前人們尤其關注的，比如微藻在能源方面的應用。植物（微藻）的光合作用可以固定大量二氧化碳，申請號為201810204218.7的發明專利公開了利用微藻光合作用的熱電聯產。而相對光合作用，植物（微藻）的呼吸作用則將產生大量的CO₂，利用這部分CO₂對于碳的減排同樣具有重要意義。同時，二氧化碳作為一種安全、環保的制冷劑，已經越來越受到國內外學者的關注，其在制冷及供熱領域具有廣泛的應用前景和可觀的經濟價值。

基于此，本發明提出了一種建于泵站附近的集制冷與供熱為一體的數據中心系統。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種設計合理一種建于泵站附近的集制冷與供熱為一體的數據中心系統，該系統不僅可以利用已建泵站自身提升水勢能的優勢，而且能夠有效利用微藻呼吸作用產生的CO₂，環保無害，符合目前節能減排政策。此外本系統能夠低成本、低能耗捕集CO₂，加以循環利用。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種建于泵站附近的集制冷與供熱為一體的數據中心系統，其特征是，包括CO₂生產系統、冷熱聯供系統、數據中心機房和泵站。

所述CO₂生產系統包括微藻培養罐、O₂罐和CO₂儲氣罐；所述微藻培養罐設置有氣體輸入口、氣體輸出口和培養液輸入口，所述氣體輸入口包括O₂輸入口和CO₂輸入口，所述氣體輸出口包括CO₂輸出口和O₂輸出口；所述微藻培養罐的O₂輸出口與O₂罐的進氣口連接，所述O₂罐的出氣口與微藻培養罐的O₂輸入口連接；所述微藻培養罐的CO₂輸出口與CO₂儲氣罐的進氣口連接，所述CO₂儲氣罐的出氣口分兩路，其中一路與微藻培養罐的CO₂輸入口連接，另一路接入所述數據中心機房；

進一步的，微藻培養罐中所用的微藻為能在工業濃鹽水中生長的鹽水藻（鹽水藻可以取自中西部高原荒漠的大小鹽湖），也可以選用水泵站附近水源中的淡水藻（如小球藻）；可見本發明中的微藻培養可在水泵站附近，也可以在貧瘠的高原荒漠等極端環境下進行；

進一步的，本發明中微藻培養不僅可以選在水資源豐富的地帶，而且可以考慮風資源與光照充足的高原地帶。