TWI691831B - 節能資料中心 - Google Patents

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TWI691831B
TWI691831B TW108103744A TW108103744A TWI691831B TW I691831 B TWI691831 B TW I691831B TW 108103744 A TW108103744 A TW 108103744A TW 108103744 A TW108103744 A TW 108103744A TW I691831 B TWI691831 B TW I691831B
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張志鴻
魏釗科
毛之成
傅彥鈞
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鴻齡科技股份有限公司
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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Abstract

一種節能資料中心，包括發熱單元，所述發熱單元在上電時產生熱量。所述節能資料中心還包括排風管道、殼體及發電單元。所述排風管道用於排風。所述殼體用於容置所述發熱單元，所述殼體藉由一通風口與所述排風管道連通，所述殼體遠離所述通風口的一端設有進風口。所述發電單元設置於所述排風管道內，並為所述發熱單元提供電能。所述殼體的進風口引入冷風，所述冷風流經所述發熱單元對所述發熱單元散熱形成熱風，所述熱風藉由所述通風口進入所述排風管道，驅動所述發電單元產生電能。

Description

節能資料中心
本發明涉及一種節能資料中心。
隨著大資料的快速發展，資料中心的機房規模越來越大，而資料中心運行過程中會產生大量的熱量。
現有技術中，一般使用空氣冷卻技術對資料中心的機櫃進行散熱，然而這些機櫃所產生的熱量被直接排出至室外，如此並不能形成能源的迴圈利用。
有鑑於此，有必要提供一種可以提升能源利用效率的節能資料中心。
一種節能資料中心，包括發熱單元，所述發熱單元在上電時產生熱量，所述節能資料中心還包括：排風管道，用於排風；殼體，用於容置所述發熱單元，所述殼體藉由一通風口與所述排風管道連通，所述殼體遠離所述通風口的一端設有進風口；發電單元，設置於所述排風管道內，並為所述發熱單元提供電能； 所述殼體的進風口引入冷風，所述冷風流經所述發熱單元對所述發熱單元散熱形成熱風，所述熱風藉由所述通風口進入所述排風管道，驅動所述發電單元產生電能。
上述節能資料中心藉由所述發熱單元所形成的熱風，所述熱風在所述排風管道排出時產生風力，所述發電單元在所述風力的驅動下產生電能，並為所述發熱單元供電。如此，將可以提升能源的利用率，從而節約成本。
100:節能資料中心
10:殼體
12:進風口
14:通風口
20:發熱單元
30:排風管道
40:發電單元
50:整流裝置
60:集熱單元
62:集熱器
64:散熱器
66:導熱管
70:加熱裝置
80:輔熱區
82:第一開口
84:第二開口
90:公共電網
圖1為本發明節能資料中心的一較佳實施方式的結構示意圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將會結合附圖及實施方式，以對本發明中的節能資料中心作進一步詳細的描述及相關說明。
請參考圖1，在本發明一較佳實施方式中，一種節能資料中心100包括殼體10、發熱單元20、排風管道30及發電單元40。所述殼體10與所述排風管道30的一端固定連接，所述發電單元40設置於所述排風管道30內。
所述殼體10可以是貨櫃、機房或建築模組。所述殼體10與所述排風管道30的連接處設有通風口14，所述殼體10遠離所述通風口14的一端設有進風口12。
所述發熱單元20在上電時產生熱量。所述發熱單元20可以是伺服器、存放裝置或通訊設備等電子設備。所述發熱單元20設置於所述殼體10內。
所述殼體10藉由所述進風口12引入冷風，所述冷風流經所述發熱單元20對所述發熱單元20散熱形成熱風。所述熱風流向所述通風口14，並藉由所述通風口14進入所述排風管道30。
由於藉由所述通風口14進入所述排風管道30的熱風的密度低於所述排風管道30外的空氣的密度，因此，所述排風管道30內的熱風向上流動並排出所述排風管道30。所述熱風在排出過程中的風力可驅動所述發電單元40工作以產生電能。可以理解，在相同條件下，所述排風管道30內熱風與所述排風管道30外空氣之間的密度差越大，所述熱風在排出過程中的風力將越大。所述排風管道30內熱風的風量越多，所述熱風在排出過程中的風力也會越大。
所述發電單元40與所述發熱單元20電連接，以為所述發熱單元20提供電能。所述發電單元40可以為一風力發電機。
在本實施方式中，所述殼體10的數量為兩個，這兩個殼體10相對設置。所述排風管道30垂直連接於這兩個殼體10之間。在其他實施方式中，所述殼體10的數量也可大於兩個，這些殼體10以所述排風管道30為中心設置於所述排風管道30周圍，並與所述排風管道30連通。所述殼體10的數量可根據實際需要對應調整。
作為一種優選方案，所述節能資料中心100還包括整流裝置50，所述整流裝置50電連接於所述發電單元40及所述發熱單元20之間，所述整流裝置50還與公共電網90電連接。
所述整流裝置50用於對所述發電單元40及所述公共電網90傳輸的電能進行處理，從而輸出穩定的電力以為所述發熱單元20供電。所述整流裝置50還用於對所述發電單元40輸出至所述公共電網90的電能進行處理，從而使得所述發電單元40可以將多餘的電能傳輸至所述公共電網90。
所述整流裝置50還用於判斷所述發電單元40所產生的電能是否滿足所述發熱單元20的供電需求，並根據判斷結果對應控制所述發熱單元20的供電方式。
具體而言，當所述發電單元40所產生的電能滿足所述發熱單元20的供電需求時，所述發熱單元20將直接由所述發電單元40供電，並將多餘的電能輸出至所述公共電網90以進行出售。當所述發電單元40所產生的電能不能滿足所述發熱單元20的供電需求時，所述發熱單元20將由所述發電單元40及所述公共電網90共同為其供電。
所述節能資料中心100還包括集熱單元60，所述集熱單元60包括集熱器62、散熱器64及導熱管66。
所述集熱器62藉由導熱管66與所述散熱器64連接。所述集熱器62設置於室外以用於採集太陽能熱量。所述導熱管66內設有導熱媒介(圖未示)，以用於將所述集熱器62所採集的太陽能熱量傳輸至所述散熱器64。所述散熱器64設置於所述發電單元40與所述通風口14之間，以用於散發所述太陽能熱量。所述排風管道30底部的熱風的溫度升高，進而增大所述熱風與所述排風管道30外空氣之間的密度差。如此，所述熱風產生向上的風力增大，從而增加所述發電單元40所產生的電能。
在一較佳實施方式中，所述節能資料中心100還可包括加熱裝置70及輔熱區80。所述輔熱區80設置於所述殼體10設有通風口14的一端，並對應所述排風管道30的底部設置。所述輔熱區80與所述排風管道30的連接處設有第一開口82，所述輔熱區80遠離所述第一開口82的一端設有第二開口84。所述加熱裝置70設置於所述第一開口82及所述第二開口84之間。所述加熱裝置70用於對藉由所述第二開口84進入的冷風進行加熱以形成熱風，所述熱風藉由所述第一開口82進入所述排風管道30。所述熱風將增加所述排風管道30底部的熱風的風量及溫度。如此所述排風管道30底部的熱風產生向上的風力增大，從而進一步增加所述發電單元40所產生的電能。
在一較佳實施方式中，所述加熱裝置70的加熱方法可為化學反應的方式(如燃燒)。在其他實施方式中，所述加熱裝置70的加熱方法還可為機械壓縮的方式(如氣缸壓縮)。
在本實施方式中，所述排風管道30為煙囪。
上述節能資料中心100藉由所述發熱單元20散熱所形成的熱風，所述熱風在排出過程中所產生的風力。所述發電單元40在所述風力的驅動下產生電能，並為所述發熱單元20供電。如此，將可以提升能源的利用率，從而節約成本。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100:節能資料中心
10:殼體
12:進風口
14:通風口
20:發熱單元
30:排風管道
40:發電單元
50:整流裝置
60:集熱單元
62:集熱器
64:散熱器
66:導熱管
70:加熱裝置
80:輔熱區
82:第一開口
84:第二開口
90:公共電網

Claims (9)

  1. 一種節能資料中心，包括發熱單元，所述發熱單元在上電時產生熱量，其中，所述節能資料中心還包括：排風管道，用於排風；殼體，用於容置所述發熱單元，所述殼體藉由一通風口與所述排風管道連通，所述殼體遠離所述通風口的一端設有進風口；發電單元，設置於所述排風管道內，並為所述發熱單元提供電能；所述殼體的進風口引入冷風，所述冷風流經所述發熱單元對所述發熱單元散熱形成熱風，所述熱風藉由所述通風口進入所述排風管道，驅動所述發電單元產生電能；其中，所述節能資料中心還包括輔熱區，所述輔熱區設置於所述殼體設有通風口的一端，並對應所述排風管道的底部設置，所述輔熱區與所述排風管道的連接處設有第一開口，所述輔熱區遠離所述第一開口的一端設有第二開口。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的節能資料中心，其中，所述節能資料中心還包括整流裝置，所述整流裝置電連接於所述發電單元及所述發熱單元之間，所述整流裝置還與公共電網電連接，所述整流裝置用於對所述發電單元及所述公共電網傳輸的電能進行處理，從而輸出穩定電力以為所述發熱單元供電。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的節能資料中心，其中，所述整流裝置還用於判斷所述發電單元所產生的電能是否滿足所述發熱單元的供電需求，並根據判斷結果對應控制所述發熱單元的供電方式；當所述發電單元所產生的電能滿足所述發熱單元的供電需求時，所述發熱單元將直接由所述發電單元供電；當所述發電單元所產生的電能不能滿足所述發熱單元的供電需求時，將由所述發電單元及所述公共電網共同為所述發熱單元供電。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的節能資料中心，其中，當所述發電單元所產生的電能滿足所述發熱單元的供電需求時，所述整流裝置還用於將所述發電單元多餘的電能進行處理，並傳輸至所述公共電網。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的節能資料中心，其中，所述節能資料中心還包括集熱單元，所述集熱單元包括集熱器、散熱器及導熱管，所述集熱器藉由導熱管與所述散熱器連接，所述集熱器設置於室外以用於採集太陽能熱量，所述導熱管用於將所述集熱器所採集的太陽能熱量傳輸至所述散熱器，所述散熱器設置於所述發電單元與所述通風口之間，以用於散發所述太陽能熱量。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的節能資料中心，其中，所述節能資料中心還包括加熱裝置，所述加熱裝置設置於所述第一開口及所述第二開口之間，以用於對藉由所述第二開口進入的冷風進行加熱以形成熱風。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的節能資料中心，其中，所述加熱裝置的加熱方法為化學反應的方式或機械壓縮的方式。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的節能資料中心，其中，所述排風管道為煙囪。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的節能資料中心，其中，所述殼體的數量為兩個，這兩個殼體相對設置，所述排風管道垂直連接於這兩個殼體之間。
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