CN211827162U - 一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及移动式计算中心设备技术领域，特指一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，包括余热回收装置、热交换装置以及供暖装置，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交换，并为供热需求场景进行供暖。本实用新型将虚拟数字货币矿机的散热运行与供热需求结合，将可以降低能耗，保护环境、节省开支，可应用于家庭、酒店、办公室等场景，而且该***使用液冷散热可以减少噪音，也更容易实现热能的回收。

Description

一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***

技术领域

本实用新型涉及移动式计算中心设备技术领域，特指一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***。

背景技术

随着云计算、大数据和人工智能的发展，计算设备一方面需要越来越多的运算芯片支持，另一方面也需要大量的计算设备协同工作，这些计算设备的常年不间断运行会产生大量的热量。例如虚拟数字矿机采用高算力芯片，单位体积的功耗非常高，通常需要通过强力风扇进行降温，产生了大量的噪音，同时大量的余热排放到空气中，并没有很好的被利用。

一方面需要耗费能源对数字货币挖矿机进行降温散热。另一方面我国许多地方还在采用烧煤的方式供暖，既使采用了煤改电、煤改气等清洁能源，仍是需要耗费能源取暖。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，将虚拟数字货币矿机的散热运行与供热需求结合，将可以降低能耗，保护环境、节省开支，可应用于家庭、酒店、办公室等场景，而且该***使用液冷散热可以减少噪音，也更容易实现热能的回收。

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的液冷余热供暖***，包括余热回收装置、热交换装置以及供暖装置，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交换，并为供热需求场景进行供暖。

作为优选，所述余热回收装置包括液冷箱、液泵以及节流阀，液冷箱通过管路连接于热交换装置，热交换装置通过管路连接于液泵与节流阀，节流阀通过管路连接于液冷箱的进液口，形成第一循环管路，虚拟数字货币矿机设于液冷箱内，且液冷箱与虚拟数字货币矿机的发热芯片接触。

作为优选，所述热交换装置包括水罐式换热器，水罐式换热器由套管式换热器与蓄水罐组合一体而成，采用沉浸式换热，套管式换热器设于蓄水罐内，套管式换热器一端连接于液冷箱，套管式换热器另一端连接于液泵，水罐式换热器通过管路连接于供暖装置。

作为优选，所述供暖装置包括末端供暖单元、第二水泵以及第二电动阀，末端供暖单元包括设于室内的暖气片与热水龙头，末端供暖单元通过管路连接于水罐式换热器，且管路上设有所述第二水泵与第二电动阀。

作为优选，还包括控制***，所述控制***包括控制器与温度传感装置，温度传感装置包括设于液冷箱进液口位置的第一温度传感器、设于液冷箱出液口位置的第二温度传感器以及设于水罐式换热器内的第三温度传感器，控制器通过第一温度传感器、第二温度传感器与第三温度传感器的返回值来控制液泵、节流阀、第二水泵、第二电动阀以及虚拟数字货币矿机。

作为优选，所述热交换装置包括板式换热器与蓄水罐，板式换热器与蓄水罐分体而成，换热器通过管路连接于蓄水罐，且管路上设有第一水泵与第一电动阀，蓄水罐通过管路连接于供暖装置。

作为优选，所述供暖装置包括末端供暖单元、第二水泵以及第二电动阀，末端供暖单元包括设于室内的中央空调的末端风机盘管与热水管道，末端供暖单元通过管路连接于蓄水罐，且管路上设有第二水泵与第二电动阀。

作为优选，所述板式换热器的出水口通过第一水泵与蓄水罐的第一进水口管路相连，板式换热器的进水口通过第一电动阀与蓄水罐的第一出水口管路相连。

作为优选，所述蓄水罐对应连接有辅助供热单元与辅助散热单元，蓄水罐的第三出水口通过第三水泵与第三电动阀与辅助供热单元管路相连，蓄水罐的第三出水口通过第三水泵与第四电动阀与辅助散热单元管路相连，辅助供热单元与辅助散热单元通过管路连接于蓄水罐的第三进水口。

作为优选，所述蓄水罐的第二出水口通过第二水泵与末端供暖单元管路相连，蓄水罐的第二进水口通过第二电动阀与末端供暖单元管路相连。

本实用新型有益效果：

1)回收再利用计算设备的余热，减少了其他燃料能量供暖的需求，提高了能源的利用率，节能环保；

2)数字货币矿机功率高，发热量大，占用空间小，通过液冷余热利用***可以实现分布式部署、分布式计算、分布式供暖，充分靠近需要供暖的用户、居民小区、酒店和商业体等，减少传统集中供暖***中的管网热能损失，提升热能利用效率；

3)企业可以将计算设备分布在有取暖需求的场景中，对取暖用户实现减少取暖成本的支出，同时企业减少能耗支出，实现了用户和企业的双赢；

4)本实用新型通过自动化温度控制***实现对蓄水温度的控制，满足室内供暖需求，此外本实用新型配置有辅助供热装置和辅助散热装置，以应对热需求增加而造成的供暖不足及热需求减小而造成的散热不足的情况，实现采暖供热***及计算设备***都能正常运行，本实用新型可靠性高，效果显著；

5)本实用新型液冷余热利用***还可应用于传统数字货币矿场中，一方面解决风冷型矿机和矿场噪音大、耗能高、余热浪费等问题，另一方面可将余热用于办公区、生活区及附近园区的供暖。

附图说明

图1是实施例一中液冷余热供暖***示意图；

图2是实施例二中液冷余热供暖***示意图。

100.数字货币矿机；101.液冷箱；102.液泵；103.节流阀；105.液冷机柜；200.水罐式换热器；201.板式换热器；2001.套管式换热器；300.蓄水罐；301.第一水泵；302.第一电动阀；310.末端供暖单元；3101.暖气片；3102.热水龙头；311.第二水泵；312.第二电动阀；400.控制器；401.第一温度传感器；402.第二温度传感器；403.第三温度传感器；500.辅助供热单元；501.第三水泵；502.第三电动阀；600.辅助散热单元；601.第四电动阀；70.中央空调的末端风机盘管；71.热水管道；81.第一进水口；82.第二进水口；83.第三进水口；91.第一出水口；92.第二出水口；93.第三出水口。

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。

实施例一：

如图1所示，本实用新型所述一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，包括余热回收装置、热交换装置以及供暖装置，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交换，并为供热需求场景进行供暖。

在本实施例一中，所述余热回收装置包括液冷箱101、液泵102以及节流阀103，液冷箱101通过管路连接于热交换装置，热交换装置通过管路连接于液泵102与节流阀103，节流阀103通过管路连接于液冷箱101的进液口，形成第一循环管路，虚拟数字货币矿机100设于液冷箱101内，且液冷箱101与虚拟数字货币矿机100的发热芯片接触。

实际应用中，液冷箱101设于需取暖用户家庭的房间内，液冷箱101用于吸收虚拟数字货币矿机100的热量。

实际应用中，液泵102用于驱动液冷箱101内的冷却液在第一循环管路内流动。

实际应用中，节流阀103用于控制液冷箱101内的冷却液的流量大小。

在本实施例一中，所述热交换装置包括水罐式换热器200，水罐式换热器200由套管式换热器2001与蓄水罐300组合一体而成，采用沉浸式换热，套管式换热器2001设于蓄水罐300内，套管式换热器2001一端连接于液冷箱101，套管式换热器2001另一端连接于液泵102，水罐式换热器200通过管路连接于供暖装置。

实际应用中，通过水罐式换热器200将虚拟数字货币矿机100产生的热量进行交换，从而实现对虚拟数字货币矿机100降温效果。

在本实施例一中，所述供暖装置包括末端供暖单元310、第二水泵311以及第二电动阀312，末端供暖单元310包括设于室内的暖气片3101与热水龙头3102，末端供暖单元310通过管路连接于水罐式换热器200，且管路上设有所述第二水泵311与第二电动阀312。

在本实施例一中，还包括控制***，控制***包括控制器400与温度传感装置，温度传感装置包括设于液冷箱101进液口位置的第一温度传感器401、设于液冷箱101出液口位置的第二温度传感器402以及设于水罐式换热器200内的第三温度传感器403，控制器400通过第一温度传感器401、第二温度传感器402与第三温度传感器403的返回值来控制液泵102、节流阀103、第二水泵311、第二电动阀312以及虚拟数字货币矿机100。

本实施例一的工作原理如下：以家庭为例，虚拟数字货币矿机100工作并产生热量时，控制器400启动液泵102，液冷箱101中的冷却液从虚拟数字货币矿机100中吸取热量，热冷却液通过管路及水罐式换热器200的进液口进入水罐式换热器200，热冷却液经过水罐式换热器200换热后通过出液口流出水罐式换热器200，在液泵102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与水罐式换热器200内的水进行热交换将热量传递给水。当用户有使用热水需求时，相应地控制器400调节第二电动阀312控制水的流量并通过第二水泵311向用户末端供暖单元310的暖气片3101或热水龙头3102输送热水；

实际应用中，通过对虚拟数字货币矿机100总功率的控制，实现对供热水温的控制。当用户端无用热需求或用热需求很小时，与控制器400连接的第一温度传感器401、第二温度传感器402、第三温度传感器403返回的温度值超出预设值时，控制器400降低液冷箱101内虚拟数字货币矿机100的总功率，减少热量释放；反之，当返回的温度值偏低时，控制器400升高液冷箱101内虚拟数字货币矿机100的总功率，增加热量释放，以保持水罐式换热器200中的水的温度在一定范围内。这里总功率增减可以采用开停机或升降频率等方式。

实施例二：

如图2所示，所述热交换装置包括板式换热器201与蓄水罐300，板式换热器201与蓄水罐300分体而成，换热器201通过管路连接于蓄水罐300，且管路上设有第一水泵301与第一电动阀302，蓄水罐300通过管路连接于供暖装置。

在本实施例二中，所述供暖装置包括末端供暖单元310、第二水泵311以及第二电动阀312，末端供暖单元310包括设于室内的中央空调的末端风机盘管70与热水管道71，末端供暖单元310通过管路连接于蓄水罐300，且管路上设有所述第二水泵311与第二电动阀312。

在本实施例二中，所述板式换热器201的出水口通过第一水泵301与蓄水罐300的第一进水口81管路相连，板式换热器201的进水口通过第一电动阀302与蓄水罐300的第一出水口91管路相连。

在本实施例二中，所述蓄水罐300对应连接有辅助供热单元500与辅助散热单元600，蓄水罐300的第三出水口93通过第三水泵501与第三电动阀502与辅助供热单元500管路相连，蓄水罐300的第三出水口93通过第三水泵501与第四电动阀601与辅助散热单元600管路相连，辅助供热单元500与辅助散热单元600通过管路连接于蓄水罐300的第三进水口83。

实际应用中，经过辅助供热单元500加热后的水以及经过辅助散热单元600散热后的水通过蓄水罐300第三进水口83返回蓄水罐300中。

在本实施例二中，所述蓄水罐300的第二出水口92通过第二水泵311与末端供暖单元310管路相连，蓄水罐300的第二进水口通过第二电动阀312与末端供暖单元310管路相连。

本实施例二的工作原理如下：以酒店为例，多个液冷箱101组成的液冷机柜105设置在酒店天台，吸收虚拟数字货币矿机100热量后的热冷却液通过管路及板式换热器201的进液口进入到板式换热器201内，热冷却液经过板式换热器201换热后通过出液口流出板式换热器201，在液泵102的驱动下进入液冷箱101为虚拟数字货币矿机100降温。

实际应用中，所述的中央空调的末端风机盘管70接入每间客房，所述的蓄水罐300内设有第三温度传感器403，当与控制器400连接的第三温度传感器403达到预设值且用户端开启供暖需求时，相应地控制器400调节第二电动阀312控制水的流量并通过第二水泵311向用户端输送热水；

更具体而言，当用户端开启供暖需求但与第三温度传感器403回传温度不能满足预设温度值时，控制器400启动辅助供热单元500，控制器400调节第三电动阀502控制水的流量并通过第三水泵501向蓄水罐300补充热水以使第三温度传感器403监测温度满足预设值并向用户端输送热水；

特别说明辅助供热单元500可以是自己提供的供热设备，也可以是市政提供的热水。

更具体而言，当用户端无用热需求或用热需求过小时，与控制器400连接的第一温度传感器401、第二温度传感器402、第三温度传感器403返回的温度值超出预设值时，控制器启动辅助散热单元600，通过关闭第三电动阀502、调节第四电动阀601控制水的流量并通过第三水泵501从蓄水罐300向辅助散热单元600输送热水散热，降温后的水通过蓄水罐300第三进水口83返回蓄水罐300并通过板式换热器201使冷却液降温，以使矿机可以正常工作。

特别说明辅助散热***可以采用干冷器、冷却水塔等。

本实用新型余热回收供暖***可以集成在集装箱内，运输至供暖场地后，只需接通电源、水源、网络，通过管道与场地原有的供暖管道对接即可进行计算运行和取暖使用，快速部署，操作方便。

本实用新型的余热利用***除了应用于供暖场景，还可应用于数字货币矿机托管的矿场，以解决传统矿场噪音大、余热无法利用等问题。

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。

Claims (9)

1.一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：包括余热回收装置、热交换装置以及供暖装置，所述余热回收装置用于吸收虚拟数字货币矿机(100)的热量，所述余热回收装置与供暖装置通过热交换装置进行热交换，并为供热需求场景进行供暖；

所述余热回收装置包括液冷箱(101)、液泵(102)以及节流阀(103)，所述液冷箱(101)通过管路连接于热交换装置，所述热交换装置通过管路连接于液泵(102)与节流阀(103)，所述节流阀(103)通过管路连接于液冷箱(101)的进液口，形成第一循环管路，所述虚拟数字货币矿机(100)设于液冷箱(101)内，且液冷箱(101)与虚拟数字货币矿机(100)的发热芯片接触。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：所述热交换装置包括水罐式换热器(200)，所述水罐式换热器(200)由套管式换热器(2001)与蓄水罐(300)组合一体而成，采用沉浸式换热，所述套管式换热器(2001)设于蓄水罐(300)内，所述套管式换热器(2001)一端连接于液冷箱(101)，所述套管式换热器(2001)另一端连接于液泵(102)，所述水罐式换热器(200)通过管路连接于供暖装置。

3.根据权利要求2所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：所述供暖装置包括末端供暖单元(310)、第二水泵(311)以及第二电动阀(312)，所述末端供暖单元(310)包括设于室内的暖气片(3101)与热水龙头(3102)，所述末端供暖单元(310)通过管路连接于水罐式换热器(200)，且管路上设有所述第二水泵(311)与第二电动阀(312)。

4.根据权利要求1所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：还包括控制***，所述控制***包括控制器(400)与温度传感装置，所述温度传感装置包括设于液冷箱(101)进液口位置的第一温度传感器(401)、设于液冷箱(101)出液口位置的第二温度传感器(402)以及设于水罐式换热器(200)内的第三温度传感器(403)，所述控制器(400)通过第一温度传感器(401)、第二温度传感器(402)与第三温度传感器(403)的返回值来控制液泵(102)、节流阀(103)、第二水泵(311)、第二电动阀(312)以及虚拟数字货币矿机(100)。

5.根据权利要求1所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：所述热交换装置包括板式换热器(201)与蓄水罐(300)，所述板式换热器(201)与蓄水罐(300)分体而成，所述换热器(201)通过管路连接于蓄水罐(300)，且管路上设有第一水泵(301)与第一电动阀(302)，所述蓄水罐(300)通过管路连接于供暖装置。

6.根据权利要求5所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：所述供暖装置包括末端供暖单元(310)、第二水泵(311)以及第二电动阀(312)，所述末端供暖单元(310)包括设于室内的中央空调的末端风机盘管(70)与热水管道(71)，所述末端供暖单元(310)通过管路连接于蓄水罐(300)，且管路上设有所述第二水泵(311)与第二电动阀(312)。

7.根据权利要求5所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：所述板式换热器(201)的出水口通过第一水泵(301)与蓄水罐(300)的第一进水口(81)管路相连，所述板式换热器(201)的进水口通过第一电动阀(302)与蓄水罐(300)的第一出水口(91)管路相连。

8.根据权利要求5所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：所述蓄水罐(300)对应连接有辅助供热单元(500)与辅助散热单元(600)，所述蓄水罐(300)的第三出水口(93)通过第三水泵(501)与第三电动阀(502)与辅助供热单元(500)管路相连，所述蓄水罐(300)的第三出水口(93)通过第三水泵(501)与第四电动阀(601)与辅助散热单元(600)管路相连，所述辅助供热单元(500)与辅助散热单元(600)通过管路连接于蓄水罐(300)的第三进水口(83)。

9.根据权利要求6所述的一种虚拟数字货币矿机的液冷余热供暖***，其特征在于：所述蓄水罐(300)的第二出水口(92)通过第二水泵(311)与末端供暖单元(310)管路相连，所述蓄水罐(300)的第二进水口通过第二电动阀(312)与末端供暖单元(310)管路相连。

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