用于数据中心的热量回收系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了用于数据中心的热量回收系统。所述系统的一【具体实施方式】包括：换热器、热管、制冷剂泵、热水器、用热设备及循环泵；换热器包括制冷剂入口和制冷剂出口，热管的蒸发端设于数据中心热通道的上方，热管的冷凝端与制冷剂入口相连，制冷剂出口和蒸发端之间设有用于将换热器内的液态制冷剂输送至蒸发端的制冷剂泵；换热器还包括出水口和进水口，出水口与热水器的入口相连，热水器用于为换热器输出的水进行加热，热水器的出口与用热设备相连，用热设备与进水口之间设有循环泵，循环泵用于将用热设备内的水输送至换热器，换热器实现了冷凝端制冷剂与用热设备内流出的水的热量传递。该实施方式有效利用了数据中心产生的热量，同时保护了环境。
【专利说明】
用于数据中心的热量回收系统
技术领域
[0001]本申请涉及计算机技术领域，具体涉及计算机数据中心技术领域，尤其涉及用于数据中心的热量回收系统。
【背景技术】
[0002]随着网络技术的发展和信息化进程的加快，各种互联网数据中心、云计算数据中心等大型服务器集群的建设也得到了快速发展。大型服务器集群在工作时会产生大量的热，为了维持大型服务器集群的正常工作，需要对大型服务器集群进行散热。现阶段，数据中心产生的热量往往会通过空调循环系统直接排到室外，这不仅是一种能源的浪费，还会造成对环境的污染。
【发明内容】
[0003]本申请的目的在于提出一种用于数据中心的热量回收系统，来解决以上【背景技术】部分提到的技术问题。
[0004]第一方面，本申请提供了一种用于数据中心的热量回收系统，包括换热器、热管、制冷剂栗、热水器、用热设备及循环栗;所述换热器包括制冷剂入口和制冷剂出口，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端设于数据中心热通道的上方，所述冷凝端与所述制冷剂入口相连，所述制冷剂出口和所述蒸发端之间设有制冷剂栗，所述制冷剂栗用于将所述换热器内的液态制冷剂输送至所述蒸发端;所述换热器还包括出水口和进水口，所述出水口与所述热水器的入口相连，所述热水器用于为所述换热器输出的水进行加热，所述热水器的出口与所述用热设备相连，所述用热设备与所述进水口之间设有循环栗，所述循环栗用于将所述用热设备内的水输送至所述换热器，所述换热器实现了所述冷凝端制冷剂与所述用热设备内流出的水的热量传递。
[0005]在一些实施例中，所述热水器包括太阳能热水器和/或电热水器。
[0006]在一些实施例中，当所述热水器包括太阳能热水器和电热水器时，所述太阳能热水器和所述电热水器分别串联一个电磁阀后并联连接；以及所述系统还包括温度传感器、控制组件;所述温度传感器设于所述太阳能热水器的出水口处，用于检测所述太阳能热水器出水口的水温，并将检测到的水温发送给所述控制组件，当所述温度传感器检测到的温度低于预设温度阈值时，所述控制组件控制与所述太阳能热水器串联的电磁阀关闭，并控制与所述电热水器串联的电磁阀开启；当所述温度传感器检测到的温度高于预设温度阈值时，所述控制组件控制与所述太阳能热水器串联的电磁阀开启，并控制与所述电热水器串联的电磁阀关闭。
[0007]在一些实施例中，所述控制组件为可编程逻辑控制器。
[0008]在一些实施例中，所述用热设备包括室内供热用风机盘管和/或游泳池供热用板式换热器。
[0009]在一些实施例中，所述循环栗为变频水栗。
[0010]在一些实施例中，所述热管的蒸发端为蛇形盘管。
[0011]在一些实施例中，所述制冷剂为二氟一氯甲烷。
[0012]第二方面，本申请提供了一种数据中心，其特征在于，所述数据中心包括热通道和如上所述的热量回收系统。
[0013]本申请提供的用于数据中心的热量回收系统，通过设于数据中心热通道上方的热管蒸发端来收集数据中心产生的热量，而后热管冷凝端的制冷剂在换热器内与用热设备流出的水进行热量传递，最后换热器内的液态制冷剂通过制冷剂栗回到热管蒸发端继续收集热量，换热器内流出的水经过热水器加热后流回用热设备，从而有效利用了数据中心产生的热量，同时保护了环境。
【附图说明】
[0014]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0015]图1a是可以应用本申请的用于数据中心的热量回收系统的实施例的数据中心局部示意图；
[0016]图1b是图1a在A-A’方向的剖视图；
[0017]图2是根据本申请的用于数据中心的热量回收系统的一个实施例的结构示意图；
[0018]图3是根据本申请实施例的热水器的一种示例性结构图。
[0019]附图标记:100-数据中心局部；101-电子设备；102-机柜；103-机柜列；104-热通道;200-热量回收系统;210-换热器;211-制冷剂入口； 212-制冷剂出口； 213-出水口； 214-进水口 ； 220-热管；221-蒸发端;222-冷凝端;230-制冷剂栗；240-热水器;241-太阳能热水器；242-电热水器；243-电磁阀；244-电磁阀；245-温度传感器；246控制组件；250-用热设备;260_循环栗。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0022]图1a示出了可以应用本申请的用于数据中心的热量回收系统的实施例的数据中心局部示意图100，图1b示出了图1a在A-A’方向的剖视图。
[0023]如图la、图1b所示，数据中心机房内放置多个具有多层服务器等电子设备101的机柜102，多个机柜102排列形成机柜列103，机柜列103之间隔开间隔使机柜列103的背面B彼此相对地设置，将背面B彼此相对设置的机柜列103之间形成的空间进行封闭，形成热通道104。
[0024]机柜102内放置的电子设备101可以为服务器或者如CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)、网络设备、存储装置之类的通信技术的机器设备。
[0025]应该理解，图la、图1b中的电子设备、机柜和机柜列的数量仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的电子设备、机柜和机柜列。
[0026]继续参考图2，图2示出了根据本申请的用于数据中心的热量回收系统200的一个实施例的结构示意图。
[0027]如图2所示，用于数据中心的热量回收系统200可以包括但不限于换热器210、热管220、制冷剂栗230、热水器240、用热设备250和循环栗260。
[0028]其中，换热器210包括制冷剂入口 211和制冷剂出口 212，热管220包括蒸发端221和冷凝端222，蒸发端221设于数据中心热通道104的上方，冷凝端222与制冷剂入口 211相连，制冷剂出口 212和蒸发端221之间设有制冷剂栗230，制冷剂栗230用于将换热器210内的液态制冷剂输送至蒸发端221。
[0029]换热器210还包括出水口213和进水口214，出水口213与热水器240的入口相连，热水器240用于为换热器210输出的水进行加热，热水器240的出口与用热设备250相连，用热设备250与进水口 214之间设有循环栗260，循环栗260用于将用热设备250内的水输送至换热器210，换热器210实现了冷凝端222制冷剂与用热设备250内流出的水的热量传递。
[0030]在本实施例中，换热器210可以是能够实现制冷剂和水进行换热的各种样式的换热器，包括但不限于立式壳管式换热器、卧式壳管式换热器、套管式换热器、微通道换热器等等。
[0031]在这里，热管220是一种传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，通过热管220可以将数据中心热通道104的热量迅速传递到热源外。热管220内部可以充入适量的制冷剂，这种制冷剂沸点低，容易挥发。当设于数据中心热通道104的上方的蒸发端221受热时，蒸发端221内的液态制冷剂迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向冷凝端222，由于冷凝端222与换热器210的制冷剂入口 211相连，因此冷凝端222内制冷剂在换热器210内释放热量，最后，换热器210内的液态制冷剂通过制冷剂出口 212在制冷剂栗230的作用下回到蒸发端221，如此循环进行，这种循环是快速进行的，因此实现了数据中心的有效散热，保证了服务器等电子设备的正常工作，同时也对数据中心热通道104内的热量进行了快速、有效的回收。
[0032]在本实施例中，由于仅仅使用从数据中心回收的热量可能难以满足用热设备对热量的需求，因此换热器210出水口 213流出的水可以首先通过热水器240的进水口进入热水器240被加热到用热设备250所需的温度;之后，再进入用热设备250提供热量;最后，用热设备250内的水在循环栗260的作用下通过换热器210的进水口 214回到换热器210，如此循环进行，完成了对从数据中心热通道104回收的热量的利用。
[0033]在本实施例的一些可选的实现方式中，热水器240可以为太阳能热水器，也可以为电热水器，还可以为太阳能热水器和电热水器组成的热水器组。
[0034]继续参见图3，在一些可选的实现方式中，当热水器240包括太阳能热水器241和电热水器242时，太阳能热水器241和电热水器242分别串联电磁阀243、电磁阀244之后并联连接；以及用于数据中心的热量回收系统200还可以包括温度传感器245和控制组件246，其中，温度传感器245电连接控制组件246，控制组件246电连接电磁阀243和电磁阀244，具体连接方式如图3虚线所示。温度传感器245设于太阳能热水器241的出水口处，用于检测太阳能热水器241出水口的水温，并将检测到的水温发送给控制组件246，由控制组件246进行判断，当温度传感器245检测到的温度低于预设温度阈值时，控制组件246控制与太阳能热水器241串联的电磁阀243关闭，并控制与电热水器242串联的电磁阀244开启；当温度传感器245检测到的温度高于预设温度阈值时，控制组件246控制与太阳能热水器241串联的电磁阀243开启，并控制与电热水器242串联的电磁阀244关闭。该实现方式保证了当由于天气原因(例如阴雨天)太阳能热水器241不能为用热设备250提供足够热量时，用热设备250还能够通过电热水器242获得足够的热量。
[0035]可选的，控制组件246可以采用可编程逻辑控制器(PLC，Programmable LogicController)。可编程逻辑控制器，是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
[0036]在本实施例的一些可选的实现方式中，用热设备250可以包括室内供热用风机盘管和/或游泳池供热用板式换热器。
[0037]在本实施例的一些可选的实现方式中，循环栗260可以采用变频水栗。
[0038]在本实施例的一些可选的实现方式中，热管220的蒸发端221为蛇形盘管，由此增加了与数据中心热通道104内空气的接触面积，能够快速、大量的回收热量。
[0039]在本实施例的一些可选的实现方式中，热管220内部的制冷剂可以采用二氟一氯甲烷(R22)。
[0040]本申请还提供了一种数据中心，该数据中心包括热通道和如上述的热量回收系统。
[0041]以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
【主权项】
1.一种用于数据中心的热量回收系统，其特征在于，包括换热器、热管、制冷剂栗、热水器、用热设备及循环栗； 所述换热器包括制冷剂入口和制冷剂出口，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端设于数据中心热通道的上方，所述冷凝端与所述制冷剂入口相连，所述制冷剂出口和所述蒸发端之间设有制冷剂栗，所述制冷剂栗用于将所述换热器内的液态制冷剂输送至所述蒸发端； 所述换热器还包括出水口和进水口，所述出水口与所述热水器的入口相连，所述热水器用于为所述换热器输出的水进行加热，所述热水器的出口与所述用热设备相连，所述用热设备与所述进水口之间设有循环栗，所述循环栗用于将所述用热设备内的水输送至所述换热器，所述换热器实现了所述冷凝端制冷剂与所述用热设备内流出的水的热量传递。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热水器包括太阳能热水器和/或电热水器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述热水器包括太阳能热水器和电热水器时，所述太阳能热水器和所述电热水器分别串联一个电磁阀后并联连接；以及 所述系统还包括温度传感器、控制组件； 所述温度传感器设于所述太阳能热水器的出水口处，用于检测所述太阳能热水器出水口的水温，并将检测到的水温发送给所述控制组件，当所述温度传感器检测到的温度低于预设温度阈值时，所述控制组件控制与所述太阳能热水器串联的电磁阀关闭，并控制与所述电热水器串联的电磁阀开启；当所述温度传感器检测到的温度高于预设温度阈值时，所述控制组件控制与所述太阳能热水器串联的电磁阀开启，并控制与所述电热水器串联的电磁阀关闭。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制组件为可编程逻辑控制器。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用热设备包括室内供热用风机盘管和/或游泳池供热用板式换热器。6.根据权利要求1-5之一所述的系统，其特征在于，所述循环栗为变频水栗。7.根据权利要求1-5之一所述的系统，其特征在于，所述热管的蒸发端为蛇形盘管。8.根据权利要求1-5之一所述的系统，其特征在于，所述制冷剂为二氟一氯甲烷。9.一种数据中心，其特征在于，所述数据中心包括热通道和如权利要求1-8任意一项所述的热量回收系统。
【文档编号】F25B41/00GK106091758SQ201610377795
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】穆超, 程照军
【申请人】北京百度网讯科技有限公司