一种虚拟数字货币矿机余热回收供暖系统与制冷系统的制作方法

本实用新型涉及虚拟数字货币矿机技术领域，特指一种虚拟数字货币矿机余热回收供暖系统与制冷系统。

背景技术：

近年来，随着区块链行业的迅猛发展，越来越多的分布式计算设备常年不间断的在全球各地运行，大功率电能消耗的同时会产生大量的热量，例如虚拟数字货币矿机采用高算力芯片，单位体积的功耗非常高，产生大量的余热，对环境造成一定的影响，同时余热如不能及时的散出，也会降低计算设备的数据处理速度。

目前，存在通过液冷循环方式为虚拟数字货币矿机降温，同时将产生的余热用于建筑供暖，但在夏季无供暖需求时，仍存在余热利用不足的情况。

因此，有必要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

针对以上问题，本实用新型提供了一种虚拟数字货币矿机余热回收供暖系统与制冷系统，可以回收利用数字货币矿机计算时的余热，直接供暖；或者通过将热量传递到吸收式制冷机组以制取冷量，提高了能源利用率，减少了环境污染。

为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：

一种虚拟数字货币矿机余热回收供暖系统与制冷系统，包括余热回收装置、热交换装置、供暖装置、制冷装置以及控制装置，所述余热回收装置用于吸收虚拟数字货币矿机的热量，余热回收装置与供暖装置通过热交换装置进行热量交换，供暖装置吸收热量提供热量，余热回收装置与制冷装置通过热交换装置进行热量交换，所述制冷装置吸收热量制取冷量。

根据上述方案，所述余热回收装置包括液冷箱、液泵与第一电动阀，虚拟数字货币矿机设于液冷箱内的多孔层板上，并浸没于液冷箱内的冷却液内，冷却液与虚拟数字货币矿机的发热芯片接触，液冷箱的出液端通过管道连接于液泵，液泵通过管道连接于热交换装置，热交换装置通过管道连接于第一电动阀，第一电动阀通过管道连接于液冷箱的进液端。

根据上述方案，所述供暖装置包括供暖末端、第二水泵与第二电动阀，供暖末端的出液端通过管道连接于第二电动阀，第二电动阀通过管道连接于热交换装置，热交换装置通过管道连接于第二水泵，第二水泵通过管道连接于供暖末端的进液端，供暖末端包括设于暖气片与中央空调的风机盘管。

根据上述方案，所述热交换装置包括板式换热器，板式换热器一侧设有第一进液口与第一出液口，第一进液口通过管道连接于液泵，第一进液口通过管道连接于第一出液口，第一出液口通过管道连接于第一电动阀，板式换热器另一侧设有第二出液口与第二进液口，第二进液口通过管道连接于第二电动阀，第二出液口通过管道连接于第二水泵。

根据上述方案，所述制冷装置包括吸收式制冷机组、辅助加热器、冷却塔、制冷末端、第三水泵、第四水泵、第五水泵、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、电动三通分流阀与电动三通合流阀，吸收式制冷机组上设有第三进液口、第三出液口、第四进液口、第四出液口、第五进液口与第五出液口，电动三通分流阀设于第二水泵与板式换热器之间的管道上，电动三通分流阀通过管道连接于辅助加热器，辅助加热器通过管道连接于第三水泵，第三水泵通过管道连接于吸收式制冷机组上的第三进液口，电动三通合流阀设于第二电动阀与板式换热器之间的管道上，电动三通合流阀通过管道连接于第三电动阀，第三电动阀通过管道连接于吸收式制冷机组上的第三出液口，吸收式制冷机组上的第四出液口通过管道连接于第四水泵，第四水泵通过管道连接于冷却塔的进液端，冷却塔的出液端通过管道连接于第四电动阀，第四电动阀通过管道连接于吸收式制冷机组上的第四进液口，吸收式制冷机组上的第五出液口通过管道连接于第五水泵，第五水泵通过管道连接于制冷末端的进液端，制冷末端的出液端通过管道连接于第五电动阀，第五电动阀通过管道连接于吸收式制冷机组上的第五进液口。

根据上述方案，所述控制装置包括控制器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器与第六温度传感器，第一温度传感器设于液冷箱的进液端位置，第二温度传感器设于液冷箱的出液端位置，用于采集液冷箱热交换前后的水温，第三温度传感器设于热交换装置的进液端位置，第四温度传感器设于热交换装置的出液端位置，用于采集热交换装置热交换前后的水温，第五温度传感器设于吸收式制冷机组的第三进液口位置，第六温度传感器设于吸收式制冷机组的第三出液口位置，用于采集吸收式制冷机组热交换前后的水温，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器与第六温度传感器均连接于控制器，控制器连接于液泵、第二水泵、第三水泵、第四水泵、第五水泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀与第五电动阀。

本实用新型有益效果：

1)本实用新型可以回收利用数字货币矿机计算时的余热，直接供暖；或者通过将热量传递到吸收式制冷机组以制取冷量，提高了能源利用率，减少了环境污染；

2)应用该余热回收供暖与制冷系统的数据中心或虚拟数字货币矿场，在减小运行噪音的同时，可为数据中心或数字货币矿场内环境进行制冷，同时还可为生活区或周边供热或供冷，降低了整体电量消耗。

附图说明

图1是本实用新型余热回收供暖系统与制冷系统结构示意图；

图2是本实用新型液冷箱结构示意图。

100.数字货币矿机；101.液冷箱；102.液泵；103.第一电动阀；1011.冷却液；1012.多孔层板；201.板式换热器；301.第二水泵；302.第二电动阀；310.供暖末端；3101.暖气片；3102.末端风机盘管；401.吸收式制冷机组；402.辅助加热器；403.冷却塔；404.制冷末端；405.第三水泵；406.第四水泵；407.第五水泵；408.第三电动阀；409.第四电动阀；410.第五电动阀；411.电动三通分流阀；412.电动三通合流阀；500.控制器；501.第一温度传感器；502.第二温度传感器；503.第三温度传感器；504.第四温度传感器；505.第五温度传感器；506.

第六温度传感器；601.第一进液口；602.第二进液口；603.第三进液口；604.第四进液口；605.第五进液口；701.第一出液口；702.第二出液口；703.第三出液口；704.第四出液口；705.第五出液口。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1和图2所示，本实用新型所述一种虚拟数字货币矿机余热回收供暖系统与制冷系统，包括余热回收装置、热交换装置、供暖装置、制冷装置以及控制装置，余热回收装置用于吸收虚拟数字货币矿机100的热量，余热回收装置与供暖装置通过热交换装置进行热量交换，供暖装置吸收热量提供热量，余热回收装置与制冷装置通过热交换装置进行热量交换，制冷装置吸收热量制取冷量。

在本实施例中，所述余热回收装置包括液冷箱101、液泵102与第一电动阀103，虚拟数字货币矿机100设于液冷箱101内的多孔层板1012上，并浸没于液冷箱101内的冷却液1011内，冷却液1011与虚拟数字货币矿机100的发热芯片接触，液冷箱101的出液端通过管道连接于液泵102，液泵102通过管道连接于热交换装置，热交换装置通过管道连接于第一电动阀103，第一电动阀103通过管道连接于液冷箱101的进液端。通过液冷箱101吸收虚拟数字货币矿机100发热芯片的热量，在液泵102的作用下抽入到热交换装置进行热交换，交换后的冷却水在第一电动阀103的作用下回流到液冷箱101，持续进行热交换，也就是说持续带走虚拟数字货币矿机100发热芯片的热量。

实际应用中，虚拟数字货币矿机100放置于液冷箱101中，多个液冷箱101放置于机架上，构成液冷机柜。

在本实施例中，所述供暖装置包括供暖末端310、第二水泵301与第二电动阀302，供暖末端310的出液端通过管道连接于第二电动阀302，第二电动阀302通过管道连接于热交换装置，热交换装置通过管道连接于第二水泵301，第二水泵301通过管道连接于供暖末端310的进液端，供暖末端310包括设于暖气片3101与中央空调的风机盘管3102。通过与热交换装置交换后的热水在第二水泵301的作用下进入到供暖末端310，为暖气片3101与中央空调的风机盘管3102提供热量，提供热量后的冷却水在第二电动阀302的作用下回流到热交换装置，持续进行热交换。

在本实施例中，供暖末端310是指能够把热水或热媒转变成热风的装置，通常位于室内。

在本实施例中，所述热交换装置包括板式换热器201，板式换热器201一侧设有第一进液口601与第一出液口701，第一进液口601通过管道连接于液泵102，第一进液口601通过管道连接于第一出液口701，第一出液口701通过管道连接于第一电动阀103，板式换热器201另一侧设有第二出液口702与第二进液口602，第二进液口602通过管道连接于第二电动阀302，第二出液口702通过管道连接于第二水泵301。

在本实施例中，所述制冷装置包括吸收式制冷机组401、辅助加热器402、冷却塔403、制冷末端404、第三水泵405、第四水泵406、第五水泵407、第三电动阀408、第四电动阀409、第五电动阀410、电动三通分流阀411与电动三通合流阀412，吸收式制冷机组401上设有第三进液口603、第三出液口703、第四进液口604、第四出液口704、第五进液口605与第五出液口705，电动三通分流阀411设于第二水泵301与板式换热器201之间的管道上，电动三通分流阀411通过管道连接于辅助加热器402，辅助加热器402通过管道连接于第三水泵405，第三水泵405通过管道连接于吸收式制冷机组401上的第三进液口603，电动三通合流阀412设于第二电动阀302与板式换热器201之间的管道上，电动三通合流阀412通过管道连接于第三电动阀408，第三电动阀408通过管道连接于吸收式制冷机组401上的第三出液口703，吸收式制冷机组401上的第四出液口704通过管道连接于第四水泵406，第四水泵406通过管道连接于冷却塔403的进液端，冷却塔403的出液端通过管道连接于第四电动阀409，第四电动阀409通过管道连接于吸收式制冷机组401上的第四进液口604，吸收式制冷机组401上的第五出液口705通过管道连接于第五水泵407，第五水泵407通过管道连接于制冷末端404的进液端，制冷末端404的出液端通过管道连接于第五电动阀410，第五电动阀410通过管道连接于吸收式制冷机组401上的第五进液口605。通过电动三通分流阀411用于接收板式换热器201送来的热水，并在辅助加热器402作用下达到预设水温，以及在第三水泵405的作用下进入到吸收式制冷机组401，使吸收式制冷机组401可以获取足够的热量，吸收式制冷机组401将热量与冷却塔403交换热量后，转换成冷水后，通过第五水泵407送入到制冷末端404，同时可以使得降温后的水通过第三电动阀408回流到板式换热器201，持续进行热交换。

实际应用中，采用电动三通分流阀411与电动三通合流阀412实现与管道之间的并联。

实际应用中，吸收式制冷机组401由多个吸收式制冷机组成，作为优选，吸收式制冷机组401可以选择氨水吸收式制冷或溴化锂吸收式制冷，也可选用其他能利用低温热能的制冷工质进行制冷。

在本实施例中，制冷末端404是指能够把冷水或冷媒转变成冷风的装置，如中央空调系统的末端设备，通常位于室内。

需要说明的是，本实施例所述的余热回收供暖系统与余热回收制冷系统通常采用分时工作，例如，在夏季时，可以设置为制冷工作模式，在冬季时，可以设置为供暖工作模式。在制冷工况时，电动三通分流阀411流向吸收式制冷机组401的通道全开，而流向供暖末端310的通道关闭即可实现制冷工作模式；在供暖工况时，电动三通分流阀411流向吸收式制冷机组401的通道关闭，而流向供暖末端310的通道全开即可实现供暖工作模式。

在本实施例中，所述控制装置包括控制器、第一温度传感器501、第二温度传感器502、第三温度传感器503、第四温度传感器504、第五温度传感器505与第六温度传感器506，第一温度传感器501设于液冷箱101的进液端位置，第二温度传感器502设于液冷箱101的出液端位置，用于采集液冷箱101热交换前后的水温，第三温度传感器503设于热交换装置的进液端位置，第四温度传感器504设于热交换装置的出液端位置，用于采集热交换装置热交换前后的水温，第五温度传感器505设于吸收式制冷机组401的第三进液口603位置，第六温度传感器506设于吸收式制冷机组401的第三出液口703位置，用于采集吸收式制冷机组401热交换前后的水温，第一温度传感器501、第二温度传感器502、第三温度传感器503、第四温度传感器504、第五温度传感器505与第六温度传感器506均连接于控制器，控制器连接于液泵102、第二水泵301、第三水泵405、第四水泵406、第五水泵407、第一电动阀103、第二电动阀302、第三电动阀408、第四电动阀409与第五电动阀410。控制器通过第一温度传感器501、第二温度传感器502、第三温度传感器503、第四温度传感器504、第五温度传感器505与第六温度传感器506返回的数值控制液泵102、第二水泵301、第三水泵405、第四水泵406、第五水泵407、第一电动阀103、第二电动阀302、第三电动阀408、第四电动阀409、第五电动阀410工作。

本实用新型工作原理：

虚拟数字货币矿机100工作并产生热量时，控制器启动液泵102，液冷箱101中的冷却液1011从虚拟数字货币矿机100中吸取热量，热冷却液1011通过管路及板式换热器201的第一进液口601进入板式换热器201换热后通过第一出液口701流出板式换热器201，在第一电动阀103的驱动下，进入液冷箱101为虚拟数字货币矿机100降温。该循环过程构成了第一循环管路。

第一循环管路内吸收热量的冷却液1011与板式换热器201内的水进行热交换将热量传递给水。当用户有供暖需求时，相应地控制器调节第二电动阀302控制水的流量并通过第二水泵301向用户供暖末端310输送热水；

热水的热量传递到吸收式制冷机组401，该吸收式制冷机组401可以吸收热水的热量制取冷水，该冷水可以输出到制冷系统中，为不同场景供冷。当用户有冷量需求时，控制器通过调节第五电动阀410控制水的流量并通过第五水泵407向用户制冷末端404输送冷水；

实际应用中，通过对虚拟数字货币矿机100总功率的控制，实现对板式换热器201第一出液口701水温的控制。在供暖工况下，根据用户端用热需求的大小，控制器升降液冷箱101内虚拟数字货币矿机100的总功率，增加或减小热量释放；在制冷工况下，根据用户端冷量需求的大小，同样通过控制器400升降液冷箱101内虚拟数字货币矿机100的总功率和升降辅助加热器402的功率，增加或减小热量释放以达到控制冷量大小；

实际应用中，本实用新型余热回收供暖与制冷系统可以集成在集装箱内，运输至供暖与制冷场地后，只需接通电源、水源、网络，通过管道与场地原有的供暖与制冷管道对接即可进行计算运行和取暖、制冷使用，快速部署，操作方便。

需要说明的是，本实用新型余热回收供暖与制冷系统可以应用于液冷矿场，液冷矿场中包括用于为虚拟数字货币矿机100设备降温的液冷箱体及机柜，虚拟数字货币矿机100的余热回收制冷系统可以吸收虚拟数字货币矿机100运行时产生的热量制取低温冷水，为虚拟数字货币矿机100矿场内环境及电子设备提供冷量；虚拟数字货币矿机100的余热回收供暖系统可以为生活区或周边提供热量。从而实现在满足虚拟数字货币矿机100散热的同时回收二次利用余热制冷或制热，提高了能源的利用率。

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。