(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210639087.1 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 谢明熹　陈尔健　赵耀　代彦军　 (74)专利代理 机构 上海旭诚知识产权代理有限 公司 312 20 专利代理师 郑立 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) B01D 53/26(2006.01) (54)发明名称 一种数据中心太阳能与余热回收除湿系统 (57)摘要 本发明公开了一种数据中心太阳能与余热 回收除湿系统， 包括除湿子系统、 热泵子系统、 太 阳能集热子系统、 管道切换子系统和冷却子系 统； 除湿子系统包括除湿机， 具有两个除湿换热 器， 热泵子系统和太阳能集热子系统通过管道切 换子系统可切换地与第一除湿换热器连通， 用于 向除湿机提供再生过程所需的热水； 所述冷却子 系统包括冷水机组和空调， 冷水机组与第二除湿 换热器连通用于向除湿机提供除湿过程所需的 冷水， 空调用于接收并冷却经第二通道处理的空 气， 向机房的机柜提供冷却送风。 本发明充分利 用太阳能与数据中心的余热， 可对送 风进行高效 除湿与降温， 并能有效降低系统能耗， 系统集成 度高， 制造和维护成本 较低。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 114828596 A 2022.07.29 CN 114828596 A 1.一种数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 包括除湿子系统、 热泵子系 统、 太阳能集热子系统、 管道切换子系统和冷却子系统； 除湿子系统包括除湿机、 第一新风风机、 回风风机、 排风通道， 除湿机包括第一通道和 第二通道， 第一通道内设有第一除湿换热器， 第二通道内设有第二除湿换热器， 第一新风风 机、 排风通道分别与第一 通道的进口和出口相连通， 回风 风机与第二 通道的进口相连通； 热泵子系统和太阳能集热子系统通过管道切换子系统可切换地与第一除湿换热器连 通， 用于向除湿机提供 再生过程所需的热 水； 所述冷却子系统包括冷水机组和空调， 冷水机组与第 二除湿换热器连通用于向除湿机 提供除湿过程所需的冷水， 空调用于接 收并冷却经第二通道处理的空气， 向机房的机柜提 供冷却送风。 2.如权利要求1所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 所述热泵子 系统包括首尾相连的蒸发器、 压缩机、 冷凝器、 膨胀阀， 所述管道切换子系统与冷凝器连通； 所述太阳能集热子系统包括依次首尾相连的太阳能集热器、 储 热水箱、 集热水泵， 所述管道 切换子系统与储热 水箱连通。 3.如权利要求2所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 所述管道切 换子系统包括再生热水泵、 第一热水三通阀、 第二热水三通阀， 第一热水三通阀的两个进口 分别与储热水箱的出口和冷凝器的出口相连， 第一热水三通阀的出口与再生热水泵进口相 连， 再生热水泵的出 口与第一除湿换热器相连， 第二热水三通阀的进口与第一除湿换热器 相连， 第二热 水三通阀的两个出口分别与储热 水箱的进口和冷凝器的进口相连。 4.如权利要求1所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 除湿子系统 还包括新风再生通道和回风通道， 所述新风再生通道将第一新风风机和第一通道的进口连 通， 所述回风 通道将回风 风机和第二 通道的进口连通。 5.如权利要求4所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 还包括设于 回风通道上的第二 新风风机。 6.如权利要求5所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 还包括设于 新风再生通道内和回风 通道内的过 滤器。 7.如权利要求1所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 所述冷却子 系统还包括冷冻水泵、 第一冷冻水三通阀、 第二冷冻水三通阀， 冷冻水泵的进口与冷水机组 相连， 第一冷冻水三通阀的一个出 口与第二除湿换热器的进口相连， 第一冷冻水三通阀的 另一个出口通过 空调循环管路与第二冷冻水三通阀的一个进口相连， 第二冷冻水三通阀的 另一个进口与第二除湿换 热器的出口相连， 第二冷冻水三 通阀的出口与冷水机组相连。 8.如权利要求1所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在于： 还包括空调 间、 地板下送风通道连通、 机房、 机房内的机柜， 空调位于空调间内， 机柜之间形成交替排布 的密闭的冷通道和开 放的热通道， 地板下送风 通道将空调出口与冷通道连通。 9.如权利要求2至8任意一项所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在 于： 所述蒸发器设于回风 风机与第二 通道的进口之间。 10.如权利要求2至8任意一项所述的数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征在 于： 所述冷水机组设有冷却水回水 管路， 所述蒸发器设于冷却水回水 管路上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114828596 A 2一种数据 中心太阳能与余热回收除湿系统 技术领域 [0001]本发明涉及除湿空调技术领域， 尤其涉及 一种数据中心太阳能与余热回收除湿系 统。 背景技术 [0002]随着信息技术发展与社会进步， 数据中心作为提供数据 存储、 交换与处理的设施， 其建设与运行日益受到 关注。 数据中心包含大量的IT设备， 在工作时会产生大量的热， 为保 证其正常运行必须对其进 行冷却。 此外， 为避免高湿度造成的元件短路、 生锈和绝缘性能下 降等问题， 机房内湿度也应控制在一定范围内。 目前A级机房运行时要求 温度为20℃ ‑24℃， 相对湿度为40％ ‑60％， 因此若机房外部为高温高湿环 境， 空调系统将承受较高的制冷与除 湿负荷。 [0003]对常见的PUE为1.4的数据中心， 空调系统能耗可占据其总能耗 的20％以上。 为实 现高效节能冷却， 往往采用蒸发冷却及蒸汽压缩制冷结合的方式。 为处理湿负荷， 常采用冷 凝除湿， 即将蒸发温度或冷却温度设定在室外空气露点温度以下以使水蒸气冷凝并分离， 之后再将空气加热以达到送风温度要求。 此方法的过度冷却与再热过程造成了不必 要的能 量消耗， 且在高湿度和低露点环境中除湿性能较差， 可能难以达到送风要求。 目前已有将除 湿转轮或液体干燥剂应用于数据中心除湿的相关研究， 可部分利用数据中心余热， 但此类 装置体积较大， 管路 复杂， 成本较高。 因此有必 要提出一种高效节能的数据中心除湿空调系 统， 其采用固体吸附除湿， 可有效利用余热和太阳能提升系统除湿性能， 显著降低能耗， 系 统更加简单紧凑， 同时降低了制造和维护成本 。 发明内容 [0004]鉴于现有技术的不足之处， 本发明提出了一种数据中心太阳能与余热回收除湿系 统， 其结合了空调系统冷凝余热利用、 太阳能热利用与固体吸附除湿， 可实现高效节能除 湿， 系统集成度更高。 [0005]为实现上述目的， 本发明提出一种数据中心太阳能与余热回收除湿系统， 其特征 在于： 包括除湿子系统、 热泵子系统、 太阳能集热子系统、 管道切换子系统和冷却子系统； [0006]除湿子系统包括 除湿机、 第一新风风机、 回风风机、 排风通道， 除湿机包括第一通 道和第二通道， 第一通道内设有第一除湿换热器， 第二通道内设有第二除湿换热器， 第一新 风风机、 排风通道分别与第一通道的进口和出 口相连通， 回风风机与第二通道的进口相连 通； [0007]热泵子系统和太阳能集热子系统通过管道切换子系统可切换地与第一除湿换热 器连通， 用于向除湿机提供 再生过程所需的热 水； [0008]所述冷却子系统包括冷水机组和空调， 冷水机组与第二除湿换热器连通用于向除 湿机提供除湿过程所需的冷水， 空调用于接 收并冷却经第二通道处理的空气， 向机房的机 柜提供冷却送风。说　明　书 1/5 页 3 CN 114828596 A 3