一种针对小微型数据中心余热回收利用的太阳能集热器

1.本实用新型涉及太阳能集热装置技术领域，特别是涉及一种针对小微型数据中心余热回收利用的太阳能集热器。


背景技术：

2.伴随数字经济的迅猛发展，全球各国正在大举兴建数字中心，能耗呈指数级增长。随着科技发展，未来无人汽车、物联网和医疗设备数量的增长，这势必会需要更多的数据中心。数据中心的发展不可估量，如今数据中心的排放量已经超过航空业，而航空业已经被监管部门进行严格监管。因此，不久之后数据中心也会被列入重点监管行列，只注重经济效益显然是行不通的，数据中心的余热再利用应该引起注意；
3.当前全球数据中心的耗电量约占总量的3％，数据中心成本的82％用于能源传输和冷却，预计到2025年，数据中心总耗电量将达1000twh以上，节能减排和降低运营成本面临巨大挑战，为了能够环保、持久、低能耗地处理数据中心的余热，为此我们提出一种针对小微型数据中心余热回收利用的太阳能集热器。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种针对小微型数据中心余热回收利用的太阳能集热器，本实用新型基于数据中心特点，通过将其排放的大量低品位热风转化为较高品位的热风以及热水，以达到为建筑供暖和供热水的目的，从而降低建筑本身的供热能耗，以达到节能减排的目的。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种针对小微型数据中心余热回收利用的太阳能集热器，包括太阳能集热器主体，所述太阳能集热器主体顶端连接有集热器盖板，所述太阳能集热器主体内侧固定连接有集热板，所述太阳能集热器主体一端设置有箱体，所述箱体一端连接有后端支架，所述后端支架连接有固定结构，所述箱体一端连接有隔热出气管，所述隔热出气管一端连接有引风机，所述箱体另一端连接有进气管，且所述太阳能集热器主体底端设置有保温层，所述箱体一端设置有进水口，所述箱体另一端设置有出水口。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述集热器盖板为pc透明盖板，且所述集热器盖板呈曲面结构。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述集热板呈三角形翅片结构，所述集热板表面开设有孔洞，所述集热板表面设置有金属陶瓷纳米基体太阳能吸热涂层。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述保温层为橡塑保温板，且所述保温层与太阳能集热器主体处于平行位置。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，太阳能集热器主体一端设置有水管，所述水管间采用横向连接，且所述水管采用u形管连接。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述后端支架为不锈钢材质，且所述引风
机为cy180离心式引风机。
11.与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：
12.本实用新型基于数据中心特点，通过将其排放的大量低品位热风转化为较高品位的热风以及热水，以达到为建筑供暖和供热水的目的，从而降低建筑本身的供热能耗，以达到节能减排的目的。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体结构示意图；
14.图2为本实用新型的侧视结构示意图；
15.图3为本实用新型的图1中a处的放大结构示意图；
16.图4为本实用新型的工作流程结构示意图；
17.其中：1、集热器盖板；2、引风机；3、隔热出气管；4、进气管；5、箱体；6、集热板；7、固定结构；8、保温层；9、进水口；10、出水口。
具体实施方式
18.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
19.实施例:
20.如图1
‑
4所示，一种针对小微型数据中心余热回收利用的太阳能集热器，包括太阳能集热器主体，太阳能集热器主体顶端连接有集热器盖板1，太阳能集热器主体内侧固定连接有集热板6，太阳能集热器主体一端设置有箱体5，箱体5一端连接有后端支架，后端支架连接有固定结构7，箱体5一端连接有隔热出气管3，隔热出气管3一端连接有引风机2，箱体5另一端连接有进气管4，且太阳能集热器主体底端设置有保温层8，箱体5一端设置有进水口9，箱体5另一端设置有出水口10；
21.本实用新型的热源有两个，均为低品位热源，为管道热气以及太阳辐射，而输出集热后的热排方式由环境温度，太阳辐射强度，建筑供热需求，管排热风的温度和流量决定，在数据中心制冷系统高功率运转的夏日白天，热风流量以及温度达到峰值，此时打开保温层8，流通常温水，使水在太阳能集热器主体内部开始循环流动，提供相对的液相冷源，而此时集热板6高效的吸收了太阳辐射，集热板6的温度提升，通过热传导将固定太阳能的这一部分热能传递到集热器盖板1背部的水管，同时通过进气管4通以来自数据中心的管道热气，然后通过集热板6上强化对流至集热板6下方，将集热板6上方的热量带至下方，再与水管进行一次气相与液相的对流传热，对水温进行提升，通过隔热出气管3通到建筑的蓄水蓄热罐中，从而为建筑提供一定温度的生活热水，而在室内需要大量暖气的冬天，可关闭进水口9，使产品专注于热风的回收集热，虽然在冬季，但是数据中心的机柜散热仍需要制冷空调的持续运转，但此时外界气温过低，再将热风通过进气管4管排至产品中必将有大量的热
量损失，此时打开阀门二，将热气通往空气能热泵，第一次降低热泵运转能耗，同时产品通以室温空气，当用户需要热风时，启动引风机2，使空气在集热板6换热后再通入室内提供暖气，达到类似于太阳墙的供暖功能；本实用新型基于数据中心特点，通过将其排放的大量低品位热风转化为较高品位的热风以及热水，以达到为建筑供暖和供热水的目的，从而降低建筑本身的供热能耗，以达到节能减排的目的。
22.在其他实施例中，本实施例公开了，请如图2所示，集热器盖板1为pc透明盖板，且集热器盖板1呈曲面结构；通过将集热器盖板1设置成pc透明盖板，比现有的平板式钢化玻璃盖板损失的热量更少，有利于提高出口热气温度和整体集热效率，且曲面型设计与集热板6更加匹配，有利于提高单位建筑面积内的采光面积，同时曲面结构可以使太阳能集热器对太阳辐射角度变化后的适应能力更强。
23.在其他实施例中，本实施例公开了，请如图2所示，集热板6呈三角形翅片结构，集热板6表面开设有孔洞，集热板6表面设置有金属陶瓷纳米基体太阳能吸热涂层；通过将集热板6设置成采用开孔三角形翅片，且在集热板6表面设置有金属陶瓷纳米基体太阳能吸热涂层，使得集热板6具有高效固定太阳能的作用，且空气首先进入集热板6上方的腔体，然后自上而下地穿过集热板6上的密布小孔，可以减少热气与集热器盖板1的对流换热所造成的热损失，且三角形翅片结构的设计又可以强化热气与集热板6的对流换热，有利于提高集热效率。
24.在其他实施例中，本实施例公开了，请如图2所示，保温层8为橡塑保温板，且保温层8与太阳能集热器主体处于平行位置；通过将保温层8设置成橡塑保温板，可以削弱传热的作用，有利于减少太阳能集热器主体底端的热量损失，从而提高集热效率。
25.在其他实施例中，本实施例公开了，请如图2所示，太阳能集热器主体一端设置有水管，水管间采用横向连接，且水管采用u形管连接；通过采用水管横向连接，且将水管间采用u形管进行连接，可以达到一管通水，多管有水的效果，并且利用水流自上而下的流动不需要额外的动力引水出流，只需要调节进水口9的流速即可，且有利于根据实际场地的面积进行调整，便于实现多个太阳能集热器的组装，降低产品成本，提高集热效率。
26.在其他实施例中，本实施例公开了，请如图2所示，后端支架为不锈钢材质，且引风机2为cy180离心式引风机；通过将后端支架设置成不锈钢材质，有利于增加其使用寿命，且将引风机2设置成cy180离心式引风机，使得功率更大，耗电更少，有利于节能减排。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。