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一种基于热能存储的数据中心热管理系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于热能存储的数据中心热管理系统及方法,包括流体循环单元、热化学制冷单元、相变储能空调单元和控制单元:流体循环单元与热化学制冷单元、相变储能空调单元连接,用于给数据中心提供冷能,并在室外环境温度较低时提供自然冷源;热化学制冷单元与流体循环单元连接,一方面利用热化学材料制冷,对经过的流体进行冷却,另一方面可利用数据中心产生的废热进行热化学材料的再生,为数据中心提供冷能来源;相变储能空调单元与流体循环单元连接,一方面可对经过的流体进行冷却,为数据中心冷却提供冷能来源,另一方面可利用相变材料储存冷能,为数据中心提供高峰电时段的冷能需求。

著录项

  • 公开/公告号CN113811166A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-12-17

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 开尔文热能技术有限公司;

    申请/专利号CN202111243602.6

  • 发明设计人 丁玉龙;戴思源;赵彦琦;

    申请日2021-10-25

  • 分类号H05K7/20(20060101);

  • 代理机构11421 北京天盾知识产权代理有限公司;

  • 代理人陈萍萍

  • 地址 英国伯明翰市皇家萨顿科尔菲尔德镇碧琦山里弄七号伯明翰B72 1BF

  • 入库时间 2023-06-19 13:43:30

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-01-04

    实质审查的生效 IPC(主分类):H05K 7/20 专利申请号:2021112436026 申请日:20211025

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明属于热能储存节能及热管理领域,具体涉及一种基于热能存储的数据中心热管理系统及方法。

背景技术

随着5G、工业互联网、人工智能、云计算、大数据等新技术和新应用的快速发展,数据中心作为经济社会运行不可或缺的数字底座,有效支撑世界数字经济蓬勃发展,推动各行业各领域数字化转型。近年来,数据中心产业规模高速增长,近5年年均增速超过30%。截至2020年底,中国数据中心机架总数达到428.6万架,全球数据中心机架总数达到4436万架。随着数据机房产业的飞速发展,高效节能的数据机房成为今后发展的主流趋势,2020年中国数据中心年耗电量超过了2000亿kWh,2020年全球数据中心总能耗达到4万亿kWh。数据机房的能源消耗按其功能主要分为电源系统、空调制冷系统、服务器设备及其他支持IT负载的各项配套设备,其中,空调冷却系统是数据机房的耗能大户,约占整个数据机房总能耗的40%,目前IT设备和电源系统以及配套的基础设施的耗电量已经基本趋于饱和,而空调系统的能耗占有较大份额,具有较大的节能提升空间。

目前数据中心的冷却方式主要包括:浸没式液冷、直接/间接接触冷板式液冷和风冷、热管式液冷等。但就现有技术而言,数据中心冷却的能耗仍然较高,通过利用相变储能技术和热化学制冷技术可有效提高数据中心冷却效率。基于相变材料或显热材料的储能空调机及制冷机,可以在谷电期使用电力产生和储存冷能,峰期释放存储的冷能,实现削峰填谷,降低运营商电费成本,并且相变储能装置可以与自然冷却技术相结合,充分利用自然冷源,减少能耗,但目前其在数据中心上的应用较少。热化学储能技术作为一种新兴的储能技术,可以充分利用数据中心的废热给热化学材料充能和再生,热化学材料通过吸收空气中的水分得到干燥空气,再通过喷淋方式得到低温空气用于数据中心的冷却,专利CN212566398U中提到过利用热化学反应系统进行供冷,但目前并无研究将其应用将其综合利用在数据中心冷却上。由于相变储能技术和热化学储能技术在数据中心冷却上具有较好的应用前景,因此,需要一种将相变储能和热化学储能结合的新型高储能密度、高资源与能源利用效率、高能效比和低系统成本的集冷能产生、存储和供应的数据中心热管理技术。

发明内容

发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对高能耗低效率的问题,提供基于热化学及相变储能的,集冷能产生与储存及自然能应用一体化的数据中心冷却技术与系统。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

一种基于热能存储的数据中心热管理系统,包括流体循环单元(8)、相变储能空调单元(5)、热化学制冷单元(4)和控制单元(7)。

所述流体循环单元(8)与相变储能空调单元(5)和热化学制冷单元(4)连接,用于给数据中心输送传热流体,根据不同冷却方式的数据中心,传热流体可为空气、水和冷却液中的一种。流体循环单元(8)将相变储能空调单元(5)和热化学制冷单元(4)产生的冷能传输给数据中心,给数据中心机房调温。

所述相变储能空调单元(5)与流体循环单元(8)相连,通过电制冷对制冷剂进行冷却,为流体循环单元(8)提供冷能来源。

所述热化学制冷单元(4)与流体循环单元(8)相连,通过热化学制冷对流体进行冷却,为流体循环单元(8)提供冷能来源。

所述控制单元(7)分别与流体循环单元(8)、相变储能空调单元(5)和热化学制冷单元(4)信号连接,通过监控数据中心室内外温度以及用电期间,对流体循环单元(8)、相变储能空调单元(5)和热化学制冷单元(4)进行控制,选择最优供冷模式对数据中心进行温度调控。

具体地,所述流体循环单元(8)对于不同的传热流体,可具有不同的结构。当传热流体为空气时,流体循环单元(8)包括新风入口(100)、三通阀(101)、离心风机(102)、电磁阀(103)、电磁阀(104)、电磁阀(105)、风冷单元出口(106)、风冷单元入口(108)、电磁阀(107)、电磁阀(109)、三通阀(110)和新风出口(111)。

所述新风入口(100)通过三通阀(101)与离心风机(102)和三通阀(110)相连,作用为引入外部新风。

所述离心风机(102)与电磁阀(103)、电磁阀(104)和电磁阀(105)相连。

所述电磁阀(103)与热化学制冷单元(4)中的空气入口(415)、喷淋换热器(410)、空气出口(414)依次相连,连接至流体循环单元(8)中的风冷出口(106)。

所述电磁阀(104)与风冷出口(106)相连。

所述电磁阀(105)与相变储能空调单元(5)中的空气入口(501)、蒸发器(502)、鼓风机(503)、相变储能装置(504)和空气出口(505)依次相连,连接至流体循环单元(8)中的风冷出口(106)。

所述风冷出口(106)与数据中心机房(3)和风冷入口(108)依次相连。

所述风冷入口(108)与电磁阀(107)和电磁阀(109)相连。

所述电磁阀(107)与热化学制冷单元(4)中的机房热空气入口(402)、三通阀(403)、鼓风机(404)、换热器(405)、加热器(406)、热化学反应器(407)、三通阀(408)、换热器(405)、机房热空气出口(416)依次相连,再与三通阀(110)相连。

所述电磁阀(109)与三通阀(110)相连。

所述三通阀(110)与三通阀(101)和新风出口(111)相连,通过新风出口(111)将数据中心的热空气排出。

当传热流体为液体时,所述流体循环单元(8)包括冷却塔(205)、循环泵(204)、制冷机组(206)、换热器(207)、三通阀(203)、三通阀(202)、液体入口(201)、循环泵(208)和液体出口(210)。

所述液体入口(201)通过三通阀(202)与三通阀(203)相连,还通过三通阀(202)与热化学制冷单元(4)中的冷却液入口(611)、喷淋换热器(609)和冷却液出口(610)依次相连,再连接至三通阀(203)。

所述三通阀(203)与换热器(207)连接。

所述换热器(207)与循环泵(208)、相变储能装置(209)和液体出口(210)依次相连。换热器(207)的另一流道的入口与制冷机组(206)相连,出口与循环泵(204)连接。

所述循环泵(204)与冷却塔(205)相连。

所述冷却塔(205)与制冷机组(206)相连。

在某些实施例中,所述流体循环单元(8)可不包含其传热流体为液体的部分。

在某些实施例中,所述流体循环单元(8)可不包含其传热流体为空气的部分。

具体地,所述热化学制冷单元(4)对不同传热流体进行制冷时具有不同的系统结构。当用热化学制冷单元(4)对空气进行制冷时,热化学制冷单元(4)包括新风入口(401)、机房热空气入口(402)、三通阀(403)、鼓风机(404)、换热器(405)、加热器(406)、热化学反应器(407)、三通阀(408)、机房热空气出口(416)、换热器(409)、新风入口(413)、新风出口(412)、喷淋换热器(410)、空气入口(415)、空气出口(414)和新风出口(411)。

所述机房热空气入口(402)通过三通阀(403)与新风入口(401)和鼓风机(404)相连。作用为引入机房热空气。

所述鼓风机(404)与换热器(405)、加热器(406)依次通过管道相连。

所述加热器(406)与热化学反应器(407)相连,用于加热空气以便达到热化学材料再生温度的要求。

所述热化学反应器(407)通过三通阀(408)与换热器(405)和换热器(409)相连。

所述换热器(405)与机房热空气出口(416)相连。可用来在热化学材料再生过程中对热空气的余热进行回收。

所述换热器(409)一端与喷淋换热器(410)相连,另一流道分别与新风入口(413)和新风出口(412)相连。可通过换热器利用环境空气给热化学材料制冷过程中的低湿度空气降温,提高热化学制冷效率。

所述喷淋换热器(410)一端与新风出口(411)相连,另一流道分别与空气入口(415)和空气出口(414)相连。可通过换热器将热化学材料制冷过程中的低温空气与即将机房内的空气进行换热,给数据中心机房降温。

当热化学制冷单元(4)用于对冷却液进行制冷时,所述热化学制冷单元(4)包括空气入口(601)、三通阀(602)、鼓风机(603)、加热器(604)、热化学反应器(605)、换热器(608)、空气入口(607)、空气出口(608)、喷淋换热器(609)、冷却液入口(611)、冷却液出口(610)、三通阀(612)和空气出口(613)。

所述空气入口(601)通过三通阀(602)与鼓风机(603)和三通阀(612)相连。

所述鼓风机(603)与加热器(604)、热化学反应器(605)依次相连。

所述热化学反应器(605)与换热器(608)相连。

所述换热器(608)与喷淋换热器(609)相连,另一条流道的入口与空气入口(607)相连,出口与空气出口(608)相连。可通过换热器利用环境空气给热化学材料制冷过程中的低湿度空气降温,提高热化学制冷效率。

所述喷淋换热器(609)出口与三通阀(612)相连,另一流道分别与冷却液入口(611)和冷却液出口(610)相连。可通过换热器将热化学材料制冷过程中的低温空气与即将机房内的传热流体进行换热,给数据中心机房降温。

所述三通阀(612)与三通阀(602)和空气出口(613)相连。

在某些实施例中,所述热化学制冷单元(4)可不包含其冷却对象为空气的部分。

在某些实施例中,所述热化学制冷单元(4)可不包含其冷却对象为冷却液的部分。

具体地,相变储能空调单元(5)对不同传热流体进行制冷时具有不同的系统结构。当传热流体为空气时,相变储能空调单元(5)包括空气入口(501)、蒸发器(502)、鼓风机(503)、相变储能装置(504)、空气出口(505)、压缩机(506)、分离器(507)、冷凝器(508)、过滤器(509)、高压阀(510)、三通阀(511)、电磁阀(515)、膨胀阀(516)、相变储能装置(512)、电磁阀(513)和膨胀阀(514)。

所述蒸发器(502)一端与空气入口(501)相连,通过蒸发器(502)给空气进行降温。所述蒸发器(502)另一端与鼓风机(503)、相变储能装置(504)和空气出口(505)依次相连。制冷剂入口与膨胀阀(514)连接,制冷剂出口与压缩机(506)连接。

所述压缩机(506)与分离器(507)、蒸发器(502)和相变储能装置(512)相连。

所述分离器(507)与压缩机(506)和冷凝器(508)相连。

所述冷凝器(508)与过滤器(509)和高压阀(510)依次相连。

所述高压阀(510)通过三通阀(511)与电磁阀(515)和相变储能装置(512)相连。

所述电磁阀(515)与膨胀阀(516)相连。

所述膨胀阀(516)与相变储能装置(512)相连。

所述相变储能装置(512)出口与电磁阀(513)和压缩机(506)相连。

所述电磁阀(513)与膨胀阀(514)相连。

当传热流体为液体时,所述相变储能空调单元(5)只具有储存和释放冷能的功能,相变储能空调单元(5)只仅包括相变储能装置(209)。

所述相变储能装置(209)入口与循环泵(208)相连,出口与液体出口(210)相连。

在某些实施例中,所述热化学制冷单元(4)可不包含其冷却对象为空气的部分。

在某些实施例中,所述热化学制冷单元(4)可不包含相变储能装置(209)。

具体地,所述控制单元(7)分别与三通阀(101)、离心风机(102)、电磁阀(103)、电磁阀(104)、电磁阀(105)、电磁阀(107)、电磁阀(109)、三通阀(110)、、三通阀(403)、鼓风机(404)、加热器(406)、三通阀(408)、鼓风机(503)、压缩机(506)、三通阀(511)、电磁阀(515)、电磁阀(513)、制冷机组(206)、三通阀(203)、三通阀(202)、三通阀(602)、鼓风机(603)、加热器(604)和三通阀(612)信号连接,通过控制单元(7)进行控制。

进一步地,本发明还提供上述系统进行数据中心热管理的方法:

所述流体循环单元(8)具有两种运行模式分别为新风模式和循环风模式,新风模式可以在外界环境温度较低时引入新风提供冷源,循环风模式可以避免引入外界高温空气增加制冷负荷;流体循环单元(8)与相变储能空调单元(5)和热化学制冷单元(4)相连,流体循环单元(8)为相变储能空调单元(5)和热化学制冷单元(4)提供传热流体来传递冷能,流体循环单元(8)还为热化学制冷单元(4)中热化学材料的再生提供热能来源。

所述相变储能空调单元(5)与流体循环单元(8)相连,通过蒸发器(502)对经过的流体进行冷却,为流体循环单元(8)提供冷能来源。

所述热化学制冷单元(4)与流体循环单元(8)相连,通过喷淋换热器(410)对经过的流体进行冷却,为流体循环单元(8)提供冷能来源。

所述控制单元(7)与热化学制冷单元(4)、相变储能空调单元(5)和流体循环单元(8)信号连接,通过监控数据中心室内外温度以及判断是否处于低谷用电期间,对热化学制冷单元(4)、相变储能空调单元(5)和流体循环单元(8)进行控制,对数据中心供冷模式进行选择。

进一步地,当传热流体为空气时,所述数据中心热管理系统能够实现五种数据中心供冷运行模式:自然冷源供冷、自然冷源与相变储能空调单元共同供冷、自然冷源与热化学制冷单元共同供冷、相变储能空调单元供冷、热化学制冷单元与相变储能空调共同供冷。

当处于自然冷源供冷模式时,外部低温空气在离心风机(102)驱动下从新风入口(100)进入流体循环单元(8)中,部分空气先进入相变储能空调单元(5)中给相变储能装置(504)充能,部分空气经过电磁阀(104)直接进入数据中心机房中,对机房设备进行降温,空气携带数据中心的热通过新风出口(111)向外排出。

当处于自然冷源与相变储能空调单元共同供冷模式时,此时处于低谷电期间,外部低温空气在离心风机(102)驱动下从新风入口(100)进入流体循环单元(8)中,再进入相变储能空调单元(5)中的蒸发器(502)后被冷却,再进入相变储能装置(504)对其进行冷却,再进入数据中心对服务器进行降温,空气携带数据中心的热再进入热化学制冷单元(4)中的热化学反应器(407),带走热化学材料中的水,使得热化学材料再生,湿热空气再从新风出口(111)向外排出;与此同时,相变储能空调单元(5)中经膨胀阀(516)的低温制冷剂进入相变储能装置(512)并对其进行冷却。

当处于自然冷源与热化学制冷单元共同供冷模式时,此时处于高峰电期间,外部低温空气在离心风机(102)驱动下从新风入口(100)进入流体循环单元(8)中,再进入热化学制冷单元(4)中的喷淋换热器(410)后被冷却,再进入数据中心对服务器进行降温,再从新风出口(111)向外排出。

当处于相变储能空调供冷模式时,此时处于低谷电期间,数据中心内部循环空气在离心风机(102)的驱动下进入相变储能空调单元(5)中的蒸发器(502)后被冷却,再进入相变储能装置(504)对其进行冷却,再进入数据中心对服务器进行降温,空气携带数据中心的热再进入热化学制冷单元(4)中的热化学反应器(407),带走热化学材料中的水,使得热化学材料再生,湿热空气再从新风出口(111)向外排出;与此同时,相变储能空调单元(5)中经过膨胀阀(516)的低温制冷剂进入相变储能装置(512)并对其进行冷却,再回到压缩机(506)中。

当处于热化学制冷单元与相变储能空调共同供冷时,此时处于高峰电期间,数据中心内部循环空气在离心风机(102)的驱动下,部分进入热化学制冷单元(4)中的喷淋换热器(410)后被冷却,部分进入相变储能空调单元(5)中的蒸发器(502)后被冷却,再进入相变储能装置(504)被进一步冷却,再进入数据中心对服务器进行降温,再从新风出口(111)向外排出;与此同时,相变储能空调单元(5)中制冷剂经过相变储能装置(512)时被冷却,再经过膨胀阀(514)进一步降温,进入蒸发器(502)中与空气进行换热。

进一步地,当传热流体为液体时,所述数据中心热管理系统能够实现两种数据中心供冷运行模式:制冷机组供冷、相变储能空调单元与热化学制冷单元共同供冷。

当处于制冷机组供冷模式时,此时处于低谷电期间,数据中心内部循环液体在循环泵驱动下从液体入口(201)进入流体循环单元(8)中的换热器(207)被来自制冷机组的低温液体冷却,再进入相变储能装置(209)并对其进行冷却,再进入数据中心对服务器进行降温。

当处于相变储能空调单元与热化学制冷单元共同供冷模式时,此时处于高峰电期间,数据中心内部循环液体在循环泵驱动下从液体入口(201)进入流体循环单元(8)中,再进入热化学制冷单元(4)中的喷淋换热器(609)被冷却,再进入相变储能装置(209)被进一步冷却,之后进入数据中心对服务器进行降温。

优选地,所述相变储能装置(504)包含相变储能材料和性能强化材料,内部有换热结构,流经蒸发器(502)出口低温空气可为相变储能装置充冷,其储存的冷量可为经过的高温空气降温;相变储能装置(504)用于储存多余的通过自然冷源和制冷剂制冷产生的冷能。

所述相变储能装置(512)内包含相变储能材料和性能强化材料,内部具有换热结构,途经膨胀阀(516)中的制冷剂给相变储能装置(512)充冷,释冷时相变储能装置(512)给途经膨胀阀(514)的制冷剂进一步冷却;相变储能装置(512)用于储存制冷剂支路的冷能,对主回路的高温高压液态制冷剂进行进一步降温。

所述相变储能装置(209)包含相变储能材料和性能强化材料,内部具有换热结构,通过循环泵(208)出口的冷却液可为相变储能装置充冷,其储存的冷量可为经过的温度相对较高的冷却液降温;相变储能装置(516)用于储存多余的通过制冷产生的冷能。

优选地,所述相变储能装置(504)、相变储能装置(512)和相变储能装置(209)内的储能材料为有机相变材料、无机相变材料或有机-无机复合相变材料中的一种;三种相变储能装置内的相变材料的相变温度为-50~+300℃。三种相变储能装置内的性能强化材料包括碳材料、金属材料,换热结构包括颗粒、翅片、异型管道、表面涂层;三种相变储能装置内性能强化材料与储热单元内相变材料质量比为(0.1~50):(99.9~50)。

优选地,所述热化学反应器(407)和热化学反应器(605),充能时通过数据中心机房的热空气使得热化学材料脱水并再生,释能时通过热化学材料吸取水蒸气,得到干空气,再通过喷淋的方式得到低温湿空气,给来自数据中心热空气或热冷却液降温。

优选地,所述热化学反应器(407)和热化学反应器(605)内包含载体材料和热化学储能材料,其中热化学储能材料包括4A沸石、5A沸石、10X沸石、13X沸石、活性炭、硅胶、氯化钙、氯化镁、硫酸镁、溴化锶、金属有机框架材料中的任意一种或两种以上的混合物;热化学储能材料的工作温度为-50~+600℃。

热化学反应器(407)和热化学反应器(605)中的载体材料包括碳材料(石墨、石墨烯、膨胀石墨、碳纤维和纳米碳管)、金属材料(铝、铜、镍)、金属氧化物(氧化铜、氧化铝、氧化镁、氧化锰铁)、硅藻土、蛭石、多糖类(淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸,壳聚糖等)、多肽类(胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸)、丙烯酸及其衍生物类(聚丙烯酸,聚甲基丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚N-聚代丙烯酰胺)中的任意一种或两种以上的混合物;热化学反应器内载体材料与热化学储能材料质量比为(0.1~50):(99.9~50)。

有益效果:

本发明中数据中心热管理系统通过相变储能技术将低谷电期间相变储能空调单元生成冷能储存,并且回收数据中心的废热用于热化学制冷单元中的热化学材料再生,并在高峰用电期间释放,实现削峰填谷,并通过流体循环单元的新风模式引入自然冷能,降低数据中心冷却系统电能使用效率(PUE),从而实现高效且低能耗的数据中心冷却。此系统可利用自然冷源,同时可通过利用数据中心的废热给热化学材料再生,再利用热化学材料进行制冷,减少电能消耗,降低碳排放。通过利用相变储能空调单元储存冷能,利用峰谷电价,可进一步减少运营成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是本发明基于热能存储的数据中心热管理系统的原理图。

图2是本发明基于热能存储的数据中心热管理系统整体结构示意图。

图3是本发明基于热能存储的数据中心热管理系统结构示意图。

图4是实施例1和2数据中心热管理系统中风冷部分的结构示意图。

图5是实施例1和2数据中心热管理系统中热化学制冷单元的结构示意图。

图6是实施例1和2数据中心热管理系统中相变储能空调单元的结构示意图。

图7是实施例1数据中心热管理系统中液冷部分的结构示意图。

图8是实施例3数据中心热管理系统中液冷部分的结构示意图。

图9是实施例3数据中心热管理系统中热化学制冷单元的结构示意图。

具体实施方式

根据下述实施例,可以更好地理解本发明。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示,该基于热能存储的数据中心热管理系统包括流体循环单元8、相变储能空调单元5、热化学制冷单元4和控制单元7;

流体循环单元8与相变储能空调单元5和热化学制冷单元4连接,用于给数据中心输送传热流体,根据不同冷却方式的数据中心,传热流体可为空气、水和冷却液中的一种或多种组合。流体循环单元8将相变储能空调单元5和热化学制冷单元4产生的冷能传输给数据中心,给数据中心机房调温;

相变储能空调单元5与流体循环单元8相连,通过电制冷对制冷剂进行冷却,为流体循环单元8提供冷能来源;

热化学制冷单元4与流体循环单元8相连,通过热化学制冷对流体进行冷却,为流体循环单元8提供冷能来源;

控制单元7分别与流体循环单元8、相变储能空调单元5和热化学制冷单元4信号连接,通过监控数据中心室内外温度以及用电期间,对流体循环单元8、相变储能空调单元5和热化学制冷单元4进行控制,选择最优供冷模式对数据中心进行温度调控。

以下实施例中,相变储能装置504的主体结构为蓄能式换热器,换热器由各类翅片、空气管路与壳体组成。空气管路内流通空气,空气管路外部与壳体之间填充相变储能材料与性能强化材料混合物。

相变储能装置209的主体结构为蓄能式换热器,换热器由各类翅片、流体管路与壳体组成。流体管路内流通冷却液,流体管路外部与壳体之间填充相变储能材料与性能强化材料混合物。

相变储能装置512的主体结构为蓄能式换热器,换热器由各类翅片、两条换热流体管路与壳体组成。两条换热流体管路内均流通制冷剂,两条换热流体管路外部与壳体之间填充相变储能材料与性能强化材料的混合物。

热化学反应器407、605主体结构均为流化床反应器或固定床反应器,反应器由热化学储能材料床层、空气入口、空气出口及出口筛网组成。热化学储能材料床层包括热化学储能材料及载体材料的混合物。

实施例1

在本实施例中,对于间接式液冷数据中心,如图3所示,本专利中的基于热能存储的数据中心热管理系统包括风冷单元1、液冷单元2和控制单元7。其中风冷单元1具体结构如图4所示,包括流体循环单元8、热化学制冷单元4和相变储能空调单元5,其中热化学制冷单元4结构如图5所示,相变储能空调单元5结构如图6所示。液冷单元2具体结构如图7所示。本系统通过室外温度传感器读取温度数值。

流体循环单元8有内循环风和新风两种工作模式。若室外温度传感器的读数高于30度,将自动选择循环风模式。空气由三通阀110进入,通过导管到达三通阀101入口,三通阀101具有两个出口,分别通过导管与新风入口100和离心风机102连接。此时通向离心风机102的出口打开,处于状态1的空气通过导管到达离心风机102出口处。若室外温度传感器的读数低于30度,空气由新风入口100进入,通过导管到达三通阀101入口,三通阀101具有两个出口,分别通过导管与三通阀110和离心风机102连接。此时通向离心风机102的出口打开,处于状态1的空气通过导管到达离心风机102的出口处。

数据中心风冷单元具有自然冷源供冷、自然冷源与相变储能空调单元共同供冷、自然冷源与热化学制冷单元共同供冷、相变储能空调单元供冷以及热化学制冷单元与相变储能空调单元共同供冷五种供冷模式。若当温度传感器读取室外温度低于10度,将自动切换为自然冷源供冷模式,通风模式处于新风模式。来自外界环境的空气到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀104与电磁阀105处于开启状态,电磁阀103处于关闭状态,部分空气流经电磁阀104直接到达风冷单元出口106处,另一部分空气流经电磁阀105至蒸发器502,此时相变储能空调单元5中的压缩机506处于关闭状态,空气直接经过蒸发器502至鼓风机503,通过导管到达相变储能装置504处,给相变储能装置504充冷,空气状态由1变为2,再经空气出口505至风冷出口106处,与另一股经过电磁阀104的空气混合至状态3,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀109关闭,电磁阀107开启,空气经电磁阀107流至热化学制冷单元4中,空气经机房热空气入口402流至三通阀403入口处,三通阀403与新风入口401和鼓风机404相连,此时通向鼓风机404的出口打开,空气流至换热器405处被加热至状态5,通过导管到达加热器405被加热至状态6,空气通过导管流至热化学反应器407处,空气将热化学材料中的湿气带走,空气由状态6变为状态7,流至三通阀408入口处,三通阀408与换热器405和换热器409相连,此时通向换热器405的出口打开,空气流至换热器405处被冷却至状态8,空气通过机房热空气出口416流出至三通阀110入口处,此时通向新风出口111的出口打开,空气经由新风出口111流至数据中心室外。

当温度传感器读取室外气温大于10度且小于30度时,且处于低谷电运行区间,此时进入自然冷源与相变储能空调单元共同供冷模式。此时系统处于新风模式。此时相变储能空调单元5中的压缩机506开启,将蒸发器502出口处和相变储能装置512出口处的制冷剂从高温低压气体状态9压缩成高温高压液体状态10,处于状态10的制冷剂从压缩机506通过导管流入至分离器507,制冷剂中的润滑油被分离出并回收至压缩机506,制冷剂通过导管流至冷凝器508,制冷剂被冷凝至高温高压液体状态11,制冷剂通过导管流至安全阀510。部分处于状态11的制冷剂流至电磁阀515,经由导管流至膨胀阀516,经膨胀阀516制冷剂转变为低温低压气体状态12,并流入相变储能装置512,制冷剂内的冷量被相变储能装置512吸收储存,制冷剂升温转变至状态13,并通过导管流回至压缩机506,给压缩机506降温。其余处于状态11制冷剂直接流至相变储能装置512,相变储能装置512释冷,制冷剂被进一步冷却至状态14。随后通过导管流经电磁阀513至膨胀阀514,制冷剂在此处膨胀转变为低温低压气体状态15,随后制冷剂通过导管流入蒸发器502与空气进行热交换,空气被冷却,制冷剂吸热升温至状态16并通过导管流回压缩机506内。来自外界环境的空气到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀105处于开启状态,电磁阀103与电磁阀104处于关闭状态,空气流经电磁阀105至蒸发器502,此时相变储能空调单元5中的压缩机506处于开启状态,空气经过蒸发器502被冷却至状态17,经过鼓风机503,通过导管到达相变储能装置504处,给相变储能装置504充冷,空气状态由17变为2,再经空气出口505至风冷出口106处,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀109关闭,电磁阀107开启,空气经电磁阀107流至热化学制冷单元4中,空气经机房热空气入口402流至三通阀403入口处,三通阀403与新风入口401和鼓风机404相连,此时通向鼓风机404的出口打开,空气流至换热器405处被加热至状态5,通过导管到达加热器405被加热至状态6,空气通过导管流至热化学反应器407处,空气将热化学材料中的湿气带走,空气由状态6变为状态7,流至三通阀408入口处,三通阀408与换热器405和换热器409相连,此时通向换热器405的出口打开,空气流至换热器405处被冷却至状态8,空气通过机房热空气出口416流出至三通阀110入口处,此时通向新风出口111的出口打开,空气经由新风出口111流至数据中心室外。

当温度传感器读取室外气温大于10度且小于30度时,且处于高峰电运行区间,此时进入自然冷源与热化学制冷单元共同供冷模式。此时系统处于新风模式。此时热化学制冷单元4处于释冷模式,外界环境空气由新风入口401流入至三通阀403处,此时通向鼓风机404的方向开启,空气流经鼓风机404至换热器405处,此时换热器405处于关闭状态,空气直接经过换热器405至加热器406,此时加热器406也处于关闭状态,空气直接流至热化学反应器407,空气在此处湿度大幅降低温度略微升高至状态19,流至三通阀408,此时通向换热器409的方向开启,空气在换热器409处被冷却至状态20,(换热器409另一换热流体为来自外界环境空气由空气入口413进入,换热后由空气出口412流出至外界环境中),空气流至喷淋换热器410处,喷淋后降温至状态21,通过换热升温至状态22,通过空气出口411流出至环境中。来自外界环境的空气到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀103处于开启状态,电磁阀105与电磁阀104处于关闭状态,空气流经电磁阀103至空气入口415处,通过导管流至喷淋换热器410处被冷却至状态18,再经空气出口414至风冷出口106处,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀107关闭,电磁阀109开启,空气经电磁阀109流至三通阀110入口处,此时通向新风出口111的出口打开,空气经由新风出口111流至数据中心室外。

当温度传感器读取室外气温大于30度时,且处于低谷电运行区间,此时进入相变储能空调单元供冷模式。此时系统处于循环风模式。此时相变储能空调单元5中的压缩机506开启,将蒸发器502出口处和相变储能装置512出口处的制冷剂从高温低压气体状态9压缩成高温高压液体状态10,处于状态10的制冷剂从压缩机506通过导管流入至分离器507,制冷剂中的润滑油被分离出并回收至压缩机506,制冷剂通过导管流至冷凝器508,制冷剂被冷凝至高温高压液体状态11,制冷剂通过导管流至安全阀510。部分处于状态11的制冷剂流至电磁阀515,经由导管流至膨胀阀516,经膨胀阀516制冷剂转变为低温低压气体状态12,并流入相变储能装置512,制冷剂内的冷量被相变储能装置512吸收储存,制冷剂升温转变至状态13,并通过导管流回至压缩机506,给压缩机506降温。其余处于状态11制冷剂直接流至相变储能装置512,相变储能装置512释冷,制冷剂被进一步冷却至状态14。随后通过导管流经电磁阀513至膨胀阀514,制冷剂在此处膨胀转变为低温低压气体状态15,随后制冷剂通过导管流入蒸发器502与空气进行热交换,空气被冷却,制冷剂吸热升温至状态16并通过导管流回压缩机506内。来自三通阀110的循环空气通过三通阀101到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀105处于开启状态,电磁阀103与电磁阀104处于关闭状态,空气流经电磁阀105至蒸发器502,此时相变储能空调单元5中的压缩机506处于开启状态,空气经过蒸发器502被冷却至状态17,经过鼓风机503,通过导管到达相变储能装置504处,给相变储能装置504充冷,空气状态由17变为2,再经空气出口505至风冷出口106处,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀109关闭,电磁阀107开启,空气经电磁阀107流至热化学制冷单元4中,空气经机房热空气入口402流至三通阀403入口处,三通阀403与新风入口401和鼓风机404相连,此时通向鼓风机404的出口打开,空气流至换热器405处被加热至状态5,通过导管到达加热器405被加热至状态6,空气通过导管流至热化学反应器407处,空气将热化学材料中的湿气带走,空气由状态6变为状态7,流至三通阀408入口处,三通阀408与换热器405和换热器409相连,此时通向换热器405的出口打开,空气流至换热器405处被冷却至状态8,空气通过机房热空气出口416流出至三通阀110入口处,此时通向三通阀101的出口开启,空气经由三通阀101流回离心风机102入口处进行循环。

当温度传感器读取室外气温大于30度时,且处于高峰电运行区间,此时进入热化学制冷单元与相变储能空调单元共同供冷模式。此时系统处于新风模式。此时热化学制冷单元4处于释冷模式,外界环境空气由新风入口401流入至三通阀403处,此时通向鼓风机404的方向开启,空气流经鼓风机404至换热器405处,此时换热器405处于关闭状态,空气直接经过换热器405至加热器406,此时加热器406也处于关闭状态,空气直接流至热化学反应器407,空气在此处湿度大幅降低温度略微升高至状态19,流至三通阀408,此时通向换热器409的方向开启,空气在换热器409处被冷却至状态20,(换热器409另一换热流体为来自外界环境空气由空气入口413进入,换热后由空气出口412流出至外界环境中),空气流至喷淋换热器410处,喷淋后降温至状态21,通过换热升温至状态22,通过空气出口411流出至环境中。来自三通阀110的循环空气通过三通阀101到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀103与电磁阀105处于开启状态,电磁阀104处于关闭状态,部分空气流经电磁阀103至空气入口415处,通过导管流至喷淋换热器410处被冷却至状态18,再经空气出口414至风冷出口106处,另一部分电磁阀105出口处的空气流经蒸发器502处,此时压缩机506关闭,空气直接经过蒸发器502,流经鼓风机503,流至相变储能装置504处被冷却至状态23,从空气出口505流出至风冷出口106处,两股空气混合至状态24,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀107关闭,电磁阀109开启,空气经电磁阀109流至三通阀110入口处,此时通向三通阀101的出口开启,空气经由三通阀101流回离心风机102入口处进行循环。

液冷单元2则处于持续供冷的状态。循环泵204处于开启状态,水由循环泵204流至冷却塔205,被冷却至状态25,流至制冷机组206,被冷却至状态26,水流至换热器207,被加热至状态27,再流回循环泵204中。来自数据中心机房3的液体从液体入口201流入,至换热器207处由状态28被冷却至状态29,流至循环泵208至液体出口210流回至数据中心机房3。

实施例2

在本实施例中,对于基于风冷的数据中心,本专利中的基于热能存储的数据中心热管理系统包括风冷单元1和控制单元7。其中风冷单元1具体结构如图4所示,包括流体循环单元8、热化学制冷单元4和相变储能空调单元5,其中热化学制冷单元4结构如图5所示,相变储能空调单元5结构如图6所示。本系统通过室外温度传感器读取温度数值。

流体循环单元8有内循环风和新风两种工作模式。若室外温度传感器的读数高于30度,将自动选择循环风模式。空气由三通阀110进入,通过导管到达三通阀101入口,三通阀101具有两个出口,分别通过导管与新风入口100和离心风机102连接。此时通向离心风机102的出口打开,处于状态1的空气通过导管到达离心风机102出口处。若室外温度传感器的读数低于30度,空气由新风入口100进入,通过导管到达三通阀101入口,三通阀101具有两个出口,分别通过导管与三通阀110和离心风机102连接。此时通向离心风机102的出口打开,处于状态1的空气通过导管到达离心风机102的出口处。

数据中心风冷单元具有自然冷源供冷、自然冷源与相变储能空调单元共同供冷、自然冷源与热化学制冷单元共同供冷、相变储能空调单元供冷以及热化学制冷单元与相变储能空调单元共同供冷五种供冷模式。若当温度传感器读取室外温度低于10度,将自动切换为自然冷源供冷模式,通风模式处于新风模式。来自外界环境的空气到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀104与电磁阀105处于开启状态,电磁阀103处于关闭状态,部分空气流经电磁阀104直接到达风冷单元出口106处,另一部分空气流经电磁阀105至蒸发器502,此时相变储能空调单元5中的压缩机506处于关闭状态,空气直接经过蒸发器502至鼓风机503,通过导管到达相变储能装置504处,给相变储能装置504充冷,空气状态由1变为2,再经空气出口505至风冷出口106处,与另一股经过电磁阀104的空气混合至状态3,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀109关闭,电磁阀107开启,空气经电磁阀107流至热化学制冷单元4中,空气经机房热空气入口402流至三通阀403入口处,三通阀403与新风入口401和鼓风机404相连,此时通向鼓风机404的出口打开,空气流至换热器405处被加热至状态5,通过导管到达加热器405被加热至状态6,空气通过导管流至热化学反应器407处,空气将热化学材料中的湿气带走,空气由状态6变为状态7,流至三通阀408入口处,三通阀408与换热器405和换热器409相连,此时通向换热器405的出口打开,空气流至换热器405处被冷却至状态8,空气通过机房热空气出口416流出至三通阀110入口处,此时通向新风出口111的出口打开,空气经由新风出口111流至数据中心室外。

当温度传感器读取室外气温大于10度且小于30度时,且处于低谷电运行区间,此时进入自然冷源与相变储能空调单元共同供冷模式。此时系统处于新风模式。此时相变储能空调单元5中的压缩机506开启,将蒸发器502出口处和相变储能装置512出口处的制冷剂从高温低压气体状态9压缩成高温高压液体状态10,处于状态10的制冷剂从压缩机506通过导管流入至分离器507,制冷剂中的润滑油被分离出并回收至压缩机506,制冷剂通过导管流至冷凝器508,制冷剂被冷凝至高温高压液体状态11,制冷剂通过导管流至安全阀510。部分处于状态11的制冷剂流至电磁阀515,经由导管流至膨胀阀516,经膨胀阀516制冷剂转变为低温低压气体状态12,并流入相变储能装置512,制冷剂内的冷量被相变储能装置512吸收储存,制冷剂升温转变至状态13,并通过导管流回至压缩机506,给压缩机506降温。其余处于状态11制冷剂直接流至相变储能装置512,相变储能装置512释冷,制冷剂被进一步冷却至状态14。随后通过导管流经电磁阀513至膨胀阀514,制冷剂在此处膨胀转变为低温低压气体状态15,随后制冷剂通过导管流入蒸发器502与空气进行热交换,空气被冷却,制冷剂吸热升温至状态16并通过导管流回压缩机506内。来自外界环境的空气到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀105处于开启状态,电磁阀103与电磁阀104处于关闭状态,空气流经电磁阀105至蒸发器502,此时相变储能空调单元5中的压缩机506处于开启状态,空气经过蒸发器502被冷却至状态17,经过鼓风机503,通过导管到达相变储能装置504处,给相变储能装置504充冷,空气状态由17变为2,再经空气出口505至风冷出口106处,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀109关闭,电磁阀107开启,空气经电磁阀107流至热化学制冷单元4中,空气经机房热空气入口402流至三通阀403入口处,三通阀403与新风入口401和鼓风机404相连,此时通向鼓风机404的出口打开,空气流至换热器405处被加热至状态5,通过导管到达加热器405被加热至状态6,空气通过导管流至热化学反应器407处,空气将热化学材料中的湿气带走,空气由状态6变为状态7,流至三通阀408入口处,三通阀408与换热器405和换热器409相连,此时通向换热器405的出口打开,空气流至换热器405处被冷却至状态8,空气通过机房热空气出口416流出至三通阀110入口处,此时通向新风出口111的出口打开,空气经由新风出口111流至数据中心室外。

当温度传感器读取室外气温大于10度且小于30度时,且处于高峰电运行区间,此时进入自然冷源与热化学制冷单元共同供冷模式。此时系统处于新风模式。此时热化学制冷单元4处于释冷模式,外界环境空气由新风入口401流入至三通阀403处,此时通向鼓风机404的方向开启,空气流经鼓风机404至换热器405处,此时换热器405处于关闭状态,空气直接经过换热器405至加热器406,此时加热器406也处于关闭状态,空气直接流至热化学反应器407,空气在此处湿度大幅降低温度略微升高至状态19,流至三通阀408,此时通向换热器409的方向开启,空气在换热器409处被冷却至状态20,(换热器409另一换热流体为来自外界环境空气由空气入口413进入,换热后由空气出口412流出至外界环境中),空气流至喷淋换热器410处,喷淋后降温至状态21,通过换热升温至状态22,通过空气出口411流出至环境中。来自外界环境的空气到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀103处于开启状态,电磁阀105与电磁阀104处于关闭状态,空气流经电磁阀103至空气入口415处,通过导管流至喷淋换热器410处被冷却至状态18,再经空气出口414至风冷出口106处,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀107关闭,电磁阀109开启,空气经电磁阀109流至三通阀110入口处,此时通向新风出口111的出口打开,空气经由新风出口111流至数据中心室外。

当温度传感器读取室外气温大于30度时,且处于低谷电运行区间,此时进入相变储能空调单元供冷模式。此时系统处于循环风模式。此时相变储能空调单元5中的压缩机506开启,将蒸发器502出口处和相变储能装置512出口处的制冷剂从高温低压气体状态9压缩成高温高压液体状态10,处于状态10的制冷剂从压缩机506通过导管流入至分离器507,制冷剂中的润滑油被分离出并回收至压缩机506,制冷剂通过导管流至冷凝器508,制冷剂被冷凝至高温高压液体状态11,制冷剂通过导管流至安全阀510。部分处于状态11的制冷剂流至电磁阀515,经由导管流至膨胀阀516,经膨胀阀516制冷剂转变为低温低压气体状态12,并流入相变储能装置512,制冷剂内的冷量被相变储能装置512吸收储存,制冷剂升温转变至状态13,并通过导管流回至压缩机506,给压缩机506降温。其余处于状态11制冷剂直接流至相变储能装置512,相变储能装置512释冷,制冷剂被进一步冷却至状态14。随后通过导管流经电磁阀513至膨胀阀514,制冷剂在此处膨胀转变为低温低压气体状态15,随后制冷剂通过导管流入蒸发器502与空气进行热交换,空气被冷却,制冷剂吸热升温至状态16并通过导管流回压缩机506内。来自三通阀110的循环空气通过三通阀101到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀105处于开启状态,电磁阀103与电磁阀104处于关闭状态,空气流经电磁阀105至蒸发器502,此时相变储能空调单元5中的压缩机506处于开启状态,空气经过蒸发器502被冷却至状态17,经过鼓风机503,通过导管到达相变储能装置504处,给相变储能装置504充冷,空气状态由17变为2,再经空气出口505至风冷出口106处,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀109关闭,电磁阀107开启,空气经电磁阀107流至热化学制冷单元4中,空气经机房热空气入口402流至三通阀403入口处,三通阀403与新风入口401和鼓风机404相连,此时通向鼓风机404的出口打开,空气流至换热器405处被加热至状态5,通过导管到达加热器405被加热至状态6,空气通过导管流至热化学反应器407处,空气将热化学材料中的湿气带走,空气由状态6变为状态7,流至三通阀408入口处,三通阀408与换热器405和换热器409相连,此时通向换热器405的出口打开,空气流至换热器405处被冷却至状态8,空气通过机房热空气出口416流出至三通阀110入口处,此时通向三通阀101的出口开启,空气经由三通阀101流回离心风机102入口处进行循环。

当温度传感器读取室外气温大于30度时,且处于高峰电运行区间,此时进入热化学制冷单元与相变储能空调单元共同供冷模式。此时系统处于新风模式。此时热化学制冷单元4处于释冷模式,外界环境空气由新风入口401流入至三通阀403处,此时通向鼓风机404的方向开启,空气流经鼓风机404至换热器405处,此时换热器405处于关闭状态,空气直接经过换热器405至加热器406,此时加热器406也处于关闭状态,空气直接流至热化学反应器407,空气在此处湿度大幅降低温度略微升高至状态19,流至三通阀408,此时通向换热器409的方向开启,空气在换热器409处被冷却至状态20,(换热器409另一换热流体为来自外界环境空气由空气入口413进入,换热后由空气出口412流出至外界环境中),空气流至喷淋换热器410处,喷淋后降温至状态21,通过换热升温至状态22,通过空气出口411流出至环境中。来自三通阀110的循环空气通过三通阀101到达离心风机102出口处后,此时与离心风机相连的电磁阀103与电磁阀105处于开启状态,电磁阀104处于关闭状态,部分空气流经电磁阀103至空气入口415处,通过导管流至喷淋换热器410处被冷却至状态18,再经空气出口414至风冷出口106处,另一部分电磁阀105出口处的空气流经蒸发器502处,此时压缩机506关闭,空气直接经过蒸发器502,流经鼓风机503,流至相变储能装置504处被冷却至状态23,从空气出口505流出至风冷出口106处,两股空气混合至状态24,再流入数据中心机房3被加热至状态4,空气从风冷单元入口108流入,此时电磁阀107关闭,电磁阀109开启,空气经电磁阀109流至三通阀110入口处,此时通向三通阀101的出口开启,空气经由三通阀101流回离心风机102入口处进行循环。

实施例3

在本实施例中,对于间接式液冷数据中心,本专利中的基于热能存储的数据中心热管理系统包括液冷单元2和控制单元7。其中液冷单元2具体结构如图8所示,包括热化学制冷单元6、冷却液循环单元9以及相变储能热管理液冷单元209。其中热化学制冷单元6如图8所示。

数据中心液冷单元拥有制冷机组供冷、热化学制冷单元供冷以及相变储能热管理液冷单元供冷两种供冷模式。当处于低谷电期间时,自动选择制冷机组供冷模式。此时热化学制冷单元6中鼓风机603处于开启状态,循环空气由三通阀612流至三通阀602入口处,此时通向鼓风机603的方向开启,空气流经鼓风机603至加热器604,被加热至状态31,再流至热化学反应器605,空气被加湿降温至状态32,空气流至换热器608,此时换热器608另一条流道关闭,空气直接经过换热器608至喷淋换热器609处,此时喷淋换热器609处于关闭状态,空气直接经过喷淋换热器609至三通阀612入口处,三通阀612与空气出口613和三通阀602相连,此时通向三通阀602的方向开启,空气流回至三通阀602循环。此时循环泵204处于开启状态,水由循环泵204流至冷却塔205,被冷却至状态25,流至制冷机组206,被冷却至状态26,水流至换热器207,被加热至状态27,再流回循环泵204中。来自数据中心机房3的冷却液从液体入口201流入,流至三通阀202处,此时通向三通阀203的方向开启,冷却液流至三通阀203入口处,此时通向换热器207的方向开启,冷却液流至换热器207被冷却至状态30,流至循环泵208,冷却液流至相变储能装置单元209被加热至状态31,再从液体出口210流至数据中心机房。

当处于高峰电期间时,自动采用热化学制冷单元4与相变储能空调单元5共同供冷模式。此时热化学制冷单元6中鼓风机603处于开启状态,来自环境的空气由空气入口601流入,至三通阀602入口处,此时通向鼓风机603的方向开启,空气流经鼓风机603至加热器604,加热器处于关闭状态,空气流至热化学反应器605,空气被降湿升温至状态34,空气流至换热器608处与来自空气入口607的环境空气换热,空气降温至状态35,再流至喷淋换热器609处,喷淋降温至状态36,空气再被数据中心机房的冷却液加热至状态37,流至三通阀612处,此时通向空气出口613的方向开启,空气经空气出口613至外界环境。此时循环泵204处于开启状态,水由循环泵204流至冷却塔205,被冷却至状态25,流至制冷机组206,此时制冷机组处于关闭状态,被冷却至状态26,水流至换热器207,被加热至状态27,再流回循环泵204中。来自数据中心机房3的冷却液从液体入口201流入,流至三通阀202处,此时通向热化学制冷单元6的方向开启,冷却液经冷却液入口611流至喷淋换热器609处,被冷却至状态38,经冷却液出口610流出至三通阀203入口处,此时通向换热器207的方向开启,冷却液流至换热器207被冷却至状态30,流至循环泵208,冷却液流至相变储能装置209被冷却至状态31,再从液体出口210流至数据中心机房。

本发明提供了一种基于热能存储的数据中心热管理系统及方法的思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

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