数据中心余热集中供暖技术

　　数据中心是能耗大户，从能量转化角度来看，数据中心消耗电能供机柜运算，并转化为热量。为了保证机柜正常运行，要将这部分热量转移到外界中。

　　室外温度较低时，可以直接换热降温，但从电能转化来的热量白白浪费；室外温度较高时，还需要消耗电能制冷降温，包含制冷机耗电在内的热量也排放到环境中。

　　综合来看，数据中心消耗电能工作，绝大部分转化为热能排放到环境中，能耗大、浪费严重。如果回收排放的余热，会大幅度降低运行成本。

　　数据中心余热量大，一般的用热系统无法消纳。供暖体量大，能吸收足够的余热，与数据中心匹配。然而，从已有的数据中心余热供暖案例来看，都是为周边小区供暖，现场条件要求高、余热利用量少。因此，需要找到一种更合适的方式利用余热。

　　数据中心余热集中供暖技术就是针对上述问题，结合很多城市已经实施燃气供暖的现状，形成的全套综合系统。

　　该技术回收余热，产生的热量并入城市集中供热系统。集中供热的热量需求巨大，数据中心余热作为基础负荷，采暖季内余热能够完全消纳，经济性极好。这样，数据中心能源利用技术就形成以余热回收系统为基础，燃气锅炉调峰的能源结构。

　　数据中心余热集中供暖系统将热网回水引入，经余热回收装置加热后，再回到热网回水管网中。很多数据中心处于城市中，与集中供热管网距离近，实现难度不大。

　　余热回收装置可以选择压缩式热泵，将余热提温后加热热网回水，再经过燃气锅炉加热后送出。这种方式最常见，也是最容易改造的方式。但是，如果数据中心与热力公司很近，或者数据中心附近在新建热源厂，就有经济性更好的余热利用方式：将数据中心余热回收与燃气供热相结合。

　　与燃气供热相结合的数据中心余热回收系统流程如下：数据中心输入电力，产生的热量被燃气型吸收式热泵回收；热网回水被吸收式热泵加热后，再进入锅炉被加热至合适温度送至热用户。总供热量不变时，大量余热用于供热，吸收式热泵和燃气锅炉的总燃气耗量，低于燃气锅炉直接供热的燃气耗量。

　　如果数据中心附近新建热源厂，可以更彻底地将燃气供热与数据中心余热结合，其系统流程如下：燃气首先进入燃气轮机或内燃机发电，产生的电力供应数据中心，不足的部分可以用市电补充；高温烟气进入吸收式热泵，驱动热泵回收数据中心余热及烟气余热，排烟温度＜25℃；烟气驱动能力不足时，还可以用燃气补燃驱动，提高热泵回收余热量；热网回水进入吸收式热泵加热，不足部分再由燃气锅炉补充。

　　上述流程将燃气能量梯级利用，高品位能量段用于发电，电力经数据中心、吸收式热泵转化后，最终进入供热系统；低品位段热量通过吸收式热泵及换热器等进入供热系统。这样一来，热源厂的热量全部来自燃气，能耗与锅炉供暖相同；但在这个过程中，数据中心实现了零能耗。

　　数据中心余热是供热领域重要的低碳能源之一，与燃气集中供暖系统相结合，能够充分利用余热，降低供热能耗。同时，这种模式也是一种新的路线，可以因地制宜地进行技术创新，实现最佳节能效果。

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