数据中心与污水厂热能交换系统

技术领域

本发明涉及数据中心冷却技术领域，尤其涉及污水热能的利用。

背景技术

城市数据中心的服务器等设备，在运行过程中会产生大量的热量。这些大量的热量，会影响服务器等设备的安全稳定运行。为此，城市数据中心往往需要设置庞大的冷却设备。这些冷却设备虽然能解决散热的问题，但是这些冷却设备不仅价格昂贵、不易布置，而且无法有效回收利用城市数据中心散发的热量，造成能源的浪费。

同时，随着人们环保节能意识的增强，低品位热能的利用越来越受到人们的重视。所述低品位热能，是指品位低、浓度小、能量少，不被人们重视的废热能源。

城市中具有大量没有得到充分利用的低品位热能，例如广泛存在的太阳能、地热以及污水、江河水或空气中的能量，甚至于钢铁、化工等工业过程中也会产生低品位热能。

污水处理虽然是国民经济中规模较小的行业，但却属于能源密集型高能耗行业；据估计，污水处理行业碳排放量约占全社会碳排放总量的1％－2％。与此同时，污水余温热能储量确非常丰富，根据相关资料显示，污水中蕴含的理论热能为4.64kW·h/m

已有研究表明城市污水中所蕴含的潜能值可达污水处理耗能的9到10倍。同时，前期研究结论显示，城市污水中化学能约占总潜能值的10％，而90％的污水潜能由热量产生。若把污水中的热能加以合理利用，污水处理厂也会从原先的耗能工厂转变为“能源工厂”，不仅可以间接实现运行，而且还会产生大量碳交易额。

但是，现有污水中的热能，并没有被有效地回收利用。这是因为从污水余温热能中提取的热量属于低品位能源(40至80℃)，难以用于发电，只能被直接利用，且热量有效输送半径仅为3到5km。

现有污水热能的利用方法主要为集中利用法。

所述集中利用法，是指集中利用污水处理厂出水的热能。因为污水处理厂出水比原污水具有更高的潜热值，通过水源热泵系统提取热能也相对容易，采用此种方法可避免热交换器(热泵)防污、防堵、防腐构造等问题。但是此种方法的热能利用范围有限，存在远距离输送热损失及输送费用问题。

发明内容

本发明提出了数据中心与污水厂热能交换系统，解决了现有数据中心所存在的主板冷却耗能大的问题，以及现有污水厂所存在的能源利用效率低以及热能利用受距离影响大的问题。

本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，其技术方案如下：

所述系统包括数据中心冷却模块和污水储能模块；

所述污水储能模块中流通有污水；

所述污水储能模块与所述数据中心冷却模块串联形成冷却回路；

所述冷却回路中循环流动有一级换热循环介质；

所述一级换热循环介质，用于吸收若干个待冷却数据中心主板的热量，并将所述热量传递给所述污水储能模块中的污水。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述系统还包括相变冷却模块；

所述相变冷却模块与所述污水储能模块串联形成相变冷却回路；

所述相变冷却回路与冷却回路的热流支路热接触，所述冷却回路的热流支路为所述冷却回路串联在所述数据中心冷却模块的一级换热循环介质流出端与所述污水储能模块的一级换热循环介质流入端之间的部分支路；

所述相变冷却回路，用于在设定条件下循环流动有二级换热循环介质；

所述二级换热循环介质，用于吸收所述冷却回路的热流支路的热量，并将所述热量传递给所述污水储能模块中的污水。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述数据中心冷却模块包括第一冷却箱以及若干个第一热传递器；

所述第一冷却箱内部填充有所述一级换热循环介质，所述一级换热循环介质内浸泡有若干个第一热传递器；

所述污水储能模块包括污水池和若干个第三热传递器；

所述污水池用于存储所述污水；所述若干个第三热传递器浸在所述污水池的污水内；

所述第一热传递器与所述第三热传递器串联形成所述冷却回路。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述污水储能模块包括污水池和若干个相变冷却热传递器；

所述污水池用于存储所述污水；所述若干相变冷却热传递器浸在所述污水池的污水内；

所述相变冷却模块包括第二冷却箱和若干个第二热传递器；

所述第二冷却箱内部填充有所述二级换热循环介质，所述若干个第二热传递器浸在所述二级换热循环介质内；所述第二热传递器串联在所述冷却回路的热流支路中，其内部流通一级换热循环介质；

所述第二冷却箱与所述若干个相变冷却热传递器串联在所述相变冷却回路中。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述污水池包括污水进水口和污水出水口；

所述若干个第三热传递器或者若干个相变冷却热传递器沿从污水进水口到污水出水口的方向交错设置于所述污水池内，以使所述污水在所述污水池内呈S型流动。

进一步的，提供一个优选实施方式，相邻的两个第三热传递器或者相邻的两个相变冷却热传递器之间的距离，沿从污水进水口到污水出水口的方向逐渐减小。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述冷却回路上串联有第一混合池和第二混合池；

所述第一混合池位于所述数据中心冷却模块的一级换热循环介质流出端；

所述第二混合池位于所述数据中心冷却模块的一级换热循环介质流入端。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述污水储能模块还包括水力扰动设备；

所述水力扰动设备包括鼓风机以及曝气管路；

所述曝气管路浸入在所述污水中，所述鼓风机用于向所述曝气管路内输送气体。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述一级换热循环介质是氟化液。

进一步的，提供一个优选实施方式，所述二级换热循环介质是三氯三氟乙烷。

本发明有以下有益效果：

1.本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，通过采用所述数据中心冷却模块，利用氟化液作为冷却液(一级换热循环介质)，所述相变冷却模块以三氯三氟乙烷作为速冷剂(二级换热循环介质)，采用多级散热的方式，实现待冷却数据中心主板的运行温度稳定在46℃以下。

2.本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，通过采用所述污水储能模块，可以利用污水厂二沉池处理后的污水作为三级换热循环介质(即将污水作为数据中心的冷源)，对待冷却数据中心主板进行冷却，并将收集的热能富集于污水中，以节能环保的方式实现数据中心良好散热(进而保证数据中心稳定运行)，同时提高了污水厂中污水的能量品位，进而提高了热泵等设备对污水中热能的回收效率。

3.本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，通过采用所述热能回收模块，通过热泵回收污水中的热能，并可以将所述热能补给污水厂内的消化池系统或污泥干化系统等用能设备。

4.本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，通过采用所述热能调控模块，可以通过所述污水储能模块中污水的进水流量、进水温度和出水温度，实时计算所述污水的输入能量(即对待冷却数据中心主板的能量回收量)，并可以根据污水厂中污泥消化系统与污泥低温干化系统等用能设备的运行状态，调控所述热能回收模块(即热泵)的对外供能功率。

5.本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，可以有效解决数据中心的运行成本问题，并能提高污水厂的污水热能利用率，为污水厂碳汇提供出口。

6.本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，可以将数据中心与污水厂合建，能够节约数据中心的运营管理成本。

本发明所述的数据中心与污水厂热能交换系统，适用于代替制冷设备对数据中心进行冷却以及提高污水热能的利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的一个实施方式中，数据中心与污水厂热能交换系统的结构图；

图2为本发明的一个实施方式中，污水储能模块的俯瞰图；

图3为本发明的一个实施方式中，热传递器入口和出口温度传感器的示意图；

附图标记：

1、数据中心冷却模块；2、相变冷却模块；3、第一混合池；4、污水储能模块；5、第一水泵；6、第二混合池；7、待冷却数据中心主板；8、第一热传递器；9、氟化液；10、第二热传递器；11、第一温度传感器；12、压力表；13、三氯三氟乙烷；14、第一电动阀门；15、第二电动阀门；16、第二水泵；17、冷却回路；17.1、冷却回路的热流支路；17.2、冷却回路的冷流支路；18、相变冷却回路；19、闸阀；20、第三水泵；21、第四水泵；22、流量计；23、第一搅拌器；24、相变冷却热传递器；25、第三热传递器；26、超声波除垢器；27、紫外消毒灯；28、污水；29、排气阀；30、鼓风机；31、曝气管路；32、第二搅拌器；33、第二温度传感器；34、第三温度传感器；35、热泵；36、第三电动阀门；37、出水流量计；38、第四温度传感器；39、热传递器入口温度传感器；40、热传递器出口温度传感器。

具体实施方式

为使本发明的技术方案及优点表述更清楚，下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地详细、完整地描述。下述所描述的各个实施方式仅是本发明一部分优选方案，而不是全部的实施方案；下面描述的各个实施方式旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制；本发明中各个实施方式所限定的技术特征的合理组合，以及基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式提供数据中心与污水厂热能交换系统，具体实施内容如下：

所述系统包括数据中心冷却模块1和污水储能模块4；

所述污水储能模块4中流通有污水28；

所述污水储能模块4与所述数据中心冷却模块1串联形成冷却回路17；

所述冷却回路17中循环流动有一级换热循环介质；

所述一级换热循环介质，用于吸收若干个待冷却数据中心主板7的热量，并将所述热量传递给所述污水储能模块4中的污水28。

本实施方式中，所述冷却回路17具体是由所述污水储能模块4、所述数据中心冷却模块1以及串联在所述污水储能模块4和所述数据中心冷却模块1之间的两条支路组成；

其中，串联在所述数据中心冷却模块1的一级换热循环介质流出端与所述污水储能模块4的一级换热循环介质流入端的那条支路里面流淌的是带有数据中心主板热量的一级换热循环介质，其温度较高，所以可以将此条支路称为所述冷却回路的热流支路17.1；

同时，串联在所述污水储能模块4的一级换热循环介质流出端与所述数据中心冷却模块1的一级换热循环介质流入端的那条支路里面流淌的是将数据中心主板热量交换给污水28后的一级换热循环介质，其温度较低，所以可以将此条支路称为所述冷却回路的冷流支路17.2。

本实施方式中，将数据中心与污水厂合建，能够节约运营管理成本。

采用污水代替制冷系统作为数据中心的冷却源，既不会对环境造成不利影响，还能节省大量能耗(即降低数据中心的PUE值)。

所述PUE，是Power Usage Effectiveness的简写，是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值。

PUE＝数据中心总能耗/IT设备能耗，其中数据中心总能耗包括IT设备能耗、制冷系统能耗、供配电系统能耗以及照明等其他能耗。所述PUE，其值大于1，其值越接近1表明非IT设备耗能越少，即能效水平越好。

在传统的数据中心中，制冷系统的能耗占比是最大的(至少占0.4)，在采用污水代替制冷系统作为数据中心的冷却源后，就可以将制冷系统的能耗节省下来；同时数据中心的供配电系统一般采用市电进行供电，而污水厂中一般自带有蓄能的UPS电源，在将污水厂和数据中心合建之后，还可以采用污水厂的UPS电源替代数据中心的供配电系统，进而进一步降低数据中心的PUE值，与污水厂合建后的数据中心其PUE值可降低到1.05以下。

本实施方式中，所述污水储能模块4通过冷却回路17，将待冷却数据中心主板7的热能富集到所述污水28中，既保证了待冷却数据中心主板7的运行温度稳定在42至50℃之间，又增加了污水28的能量品位。

低能量品位的污水，其热能供应的输送距离较短(热能服务范围较小)，进而其热能的利用效率低。

提高了污水的能量品位，就提高了其热能供应的输送距离，进而提高了其热能的能源利用率。

本实施方式中，可以采用以下方式，利用污水28的热能：

首先，可以将污水出水口处排出的污水28直接补给污水(处理)厂中的消化池和低温干化系统。

其次，可以利用热泵等设备对污水28中的热能进行回收利用，然后再将回收的热能对外供应。

实施方式二、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的数据中心与污水厂热能交换系统的进一步限定，具体实施内容如下：

所述系统还包括相变冷却模块2；

所述相变冷却模块2与所述污水储能模块4串联形成相变冷却回路18；

所述相变冷却回路18与冷却回路的热流支路17.1热接触，所述冷却回路的热流支路17.1为所述冷却回路17串联在所述数据中心冷却模块1的一级换热循环介质流出端与所述污水储能模块4的一级换热循环介质流入端之间的部分支路；

所述相变冷却回路18，用于在设定条件下循环流动有二级换热循环介质；

所述二级换热循环介质，用于吸收所述冷却回路的热流支路17.1的热量，并将所述热量传递给所述污水储能模块4中的污水28。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述二级换热循环介质采用液气相变的方式，将从所述冷却回路的热流支路17.1中吸收的热量传递给所述污水储能模块4中的污水28；

此时，所述设定条件包括温度条件和压力条件：

温度条件：与所述冷却回路的热流支路17.1热接触的二级换热循环介质，其温度达到或超过其液气相变的临界温度；

压力条件：与所述冷却回路的热流支路17.1热接触的二级换热循环介质中有部分开始气化，且气化后的二级换热循环介质的气体压力达到或超过了设定的数值。

实施方式三、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式二所述的数据中心与污水厂热能交换系统中所述数据中心冷却模块1的进一步限定，具体实施内容如下：

所述数据中心冷却模块1包括第一冷却箱以及若干个第一热传递器8；

所述第一冷却箱内部填充有所述一级换热循环介质，所述一级换热循环介质内浸泡有若干个第一热传递器8；

所述污水储能模块4包括污水池和若干个第三热传递器25；

所述污水池用于存储所述污水28；所述若干个第三热传递器25浸在所述污水池的污水28内；

所述第一热传递器8与所述第三热传递器25串联形成所述冷却回路17。

本实施方式中，所述数据中心冷却模块1在使用时，需将所述待冷却数据中心主板7浸泡于所述第一冷却箱内的一级换热循环介质中，并使每一个待冷却数据中心主板7都与一个第一热传递器8紧密贴合，以将所述待冷却数据中心主板7的热量传递给所述第一热传递器8。

本实施方式中，所述污水28的温度是比所述待冷却数据中心主板7的温度低的。所述第一热传递器8通过表面接触的方式获取所述待冷却数据中心主板7的热量，所述热量再传递给所述第一热传递器8内的一级换热循环介质，所述一级换热循环介质经冷却回路17流经所述第三热传递器25，所述第三热传递器25再将所述一级换热循环介质的热量传递到污水28中，所述待冷却数据中心主板7的热量最终被所述污水28吸收。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述第三热传递器25的入口处设置有热传递器入口温度传感器39；所述热传递器入口温度传感器39，用于测量流入所述第三热传递器25的一级换热循环介质的温度；所述第三热传递器25的出口处设置有热传递器出口温度传感器40；所述热传递器出口温度传感器40，用于测量所述第三热传递器25流出的一级换热循环介质的温度；根据所述热传递器入口温度传感器39和所述热传递器出口温度传感器40测量的温度，可以用于调节一级换热循环介质流入每个所述第三热传递器25的速度(具体地，可以在每个所述第三热传递器25的入口处设置一个水泵实现)，进而调节每个所述第三热传递器25与污水28的换热效率，以使每个所述第三热传递器25散热(换热)均匀。

进一步地，提供一个优选实施方式，在所述污水池中，每个所述第三热传递器25的后面设置一个第四温度传感器38；所述第四温度传感器38，用于测量污水28流经每一个第三热传递器25之后的温度，进而获得污水28流经每一个第三热传递器25之后的升温量。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述污水池的池底具有一定坡度(一般大于3‰)，所述用于减少污水28中污染物在池底的沉积，进而减少沉积对污水28的阻塞，保持污水28在污水池内的顺畅流通，间接保持污水池内的冷却换热效率。

本实施方式中，所述第一冷却箱内的一级换热循环介质与所述第一热传递器8内的一级换热循环介质，既可以连通也可以不连通。

同时，为了进一步提高冷却效率，可以采取一些方式对所述第一冷却箱内的一级换热循环介质进行冷却。

例如，可以通过风冷的方式对所述第一冷却箱内的一级换热循环介质进行冷却，可以将冷却风机的吹风口对准所述第一冷却箱，采用流动的空气带走所述第一冷却箱中一级换热循环介质的热能。

再比如，还可以将采用热交换回路对所述第一冷却箱内的一级换热循环介质进行冷却，所述热交换回路循环抽取所述第一冷却箱内的一级换热循环介质，采用冷媒对所述一级换热循环介质冷却后，在将其抽回所述第一冷却箱。

实施方式四、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式二所述的数据中心与污水厂热能交换系统中所述相变冷却模块2的进一步限定，具体实施内容如下：

所述污水储能模块4包括污水池和若干个相变冷却热传递器24；

所述污水池用于存储所述污水28；所述若干相变冷却热传递器24浸在所述污水池的污水28内；

所述相变冷却模块2包括第二冷却箱和若干个第二热传递器10；

所述第二冷却箱内部填充有所述二级换热循环介质，所述若干个第二热传递器10浸在所述二级换热循环介质内；所述第二热传递器10串联在所述冷却回路的热流支路17.1中，其内部流通一级换热循环介质；

所述第二冷却箱与所述若干个相变冷却热传递器24串联形成所述相变冷却回路18。

本实施方式中，所述第二热传递器10串联在所述冷却回路的热流支路17.1上，用于吸收所述冷却回路的热流支路17.1中的热量，并将所述热量传递给所述第二冷却箱内的二级换热循环介质；所述第二冷却箱内的二级换热循环介质，通过所述相变冷却回路18流经所述污水池内的相变冷却热传递器24，所述相变冷却热传递器24再将所述二级换热循环介质带来的热量传递到污水28中。

本实施方式中，所述相变冷却回路18，可以起到加速所述待冷却数据中心主板7冷却的作用。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述相变冷却回路18中串联有第二水泵16；所述第二水泵16，可以加速所述相变冷却回路18中所述二级换热循环介质的流动速度，进而提高所述相变冷却回路18的换热效率。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述相变冷却模块2还包括相变回路控制装置；所述相变回路控制装置，用于获取所述第二冷却箱内二级换热循环介质的温度和压力，还用于根据所述温度和压力判断当前是否满足设定条件，还用于根据所述是否满足设定条件的判断结果控制所述相变冷却回路18的开启与关闭，还用于根据所述温度和压力调控所述相变冷却回路18中第二水泵16的运行。

所述相变回路控制装置包括第一温度传感器11、压力表12、第一电动阀门(14)、第二电动阀门15以及相变回路控制器；

所述第一电动阀门14设置于所述第二冷却箱的二级换热循环介质流出端；

所述第二电动阀门15设置于所述第二冷却箱的二级换热循环介质流入端；

第一温度传感器11和压力表12设置于所述第二冷却箱内；

所述第一温度传感器11和压力表12，用于获取所述第二冷却箱内二级换热循环介质的温度和压力，并将所述温度和压力信号传递给所述相变回路控制器；

所述相变回路控制器，用于根据所述温度和压力信号，控制所述第一电动阀门14、所述第二电动阀门15以及第二水泵16的运行；

所述相变回路控制器，用于根据所述温度和压力判断当前是否满足设定条件，并据此控制所述相变冷却回路18的开启与关闭：

若当前温度和压力满足设定条件，则打开所述第一电动阀门14和所述第二电动阀门15，并控制所述第二水泵16运行，此时所述相变冷却回路18开启；

若当前温度和压力不满足设定条件，则关闭所述第一电动阀门14、所述第二电动阀门15以及第二水泵16，此时所述相变冷却回路18关闭；

所述相变回路控制器，还可以根据所述温度和压力信号调节所述第二水泵16运行，以加快所述相变冷却回路18的换热效率。

进一步地，提供一个优选实施方式，在所述污水池中，每个所述相变冷却热传递器24的后面也设置一个第四温度传感器38；设置于所述相变冷却热传递器24后面的第四温度传感器38，用于测量污水28流经相应相变冷却热传递器24之后的温度，进而获得污水28流经相应相变冷却热传递器24之后的升温量。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述污水储能模块4的污水池内还设置有超声波除垢器26；所述超声波除垢器26设置于所述若干个第三热传递器25和相变冷却热传递器24的顶部；所述超声波除垢器26，用于防止污水28中杂物聚集在所述若干个第三热传递器25和相变冷却热传递器24的外表面，进而防止这些杂物影响污水池内污水28和所述若干个第三热传递器25以及相变冷却热传递器24之间的换热效率。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述若干个第三热传递器25和所述若干个相变冷却热传递器24的外表面涂抹有聚氨酯涂层；所述聚氨酯涂层，用于防止污水28中的杂质对所述若干个第三热传递器25和相变冷却热传递器24造成化学腐蚀，进而保证污水池内污水28和所述若干个第三热传递器25以及相变冷却热传递器24之间的换热效率。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述污水储能模块4的污水池内还设置有紫外消毒灯27；所述紫外消毒灯27，用于抑制所述污水池内部细菌的滋生，以防止对所述若干个第三热传递器25和相变冷却热传递器24造成生物性腐蚀，进而保证污水池内污水28和所述若干个第三热传递器25以及相变冷却热传递器24之间的换热效率。

实施方式五、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式三或四所述的数据中心与污水厂热能交换系统中所述若干个第三热传递器25和相变冷却热传递器24的进一步限定，具体实施内容如下：

所述污水池包括污水进水口和污水出水口；

所述若干个第三热传递器25或者若干个相变冷却热传递器24沿从污水进水口到污水出水口的方向交错设置于所述污水池内，以使所述污水28在所述污水池内呈S型流动。

本实施方式中，所述污水进水口与污水处理厂二沉池出水口连接；所述污水出水口与消毒接触池连接。

本实施方式中，所述污水池实际上是一个冷热能调蓄池，其利用污水厂二沉池或深度处理后的污水28作为冷源，其污水进水口处的进水温度在10至30℃，污水28与污水池内交错排布的若干个热传递器进行热交换后由污水出水口排出，污水出水口处污水28的水温在35至38℃。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述若干个相变冷却热传递器24设置于所述污水池中靠近污水进水口的一侧。需要说明的是，越靠近所述污水进水口的污水28的温度越低，而所述相变冷却热传递器24和所述相变冷却模块2相互配合是用来加速冷却的，将相变冷却热传递器24设置于靠近污水进水口的一侧有助于冷却换热效率的提升。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述污水池的污水进水口处设置有第四水泵21。

通过所述第四水泵21，可以调节所述污水28流入所述污水池的进水流速。所述污水28的进水流速越快，所述污水28与热传递器之间的冷却换热效率越高。

在散热需求较高时，可持续调节所述第四水泵21以增大流速，一般污水28的进水流速大于0.6m/s时即可保证数据中心的散热需求。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述污水池的污水出水口处设置有第三电动阀门36；所述污水出水口通过所述第三电动阀门36与外界的出水管连通；所述外界的出水管上设置有第一水泵5；所述第一水泵5，用于加速污水出水口处污水28的流出。

本实施方式中，采用所述第三电动阀门36，可以控制所述污水池是否向外功能供应污水28；采用所述第一水泵5，可以调节所述污水池向外供应污水28的速度；所述外界的出水管，可以与污水厂的消化池系统或低温干化系统相连通，将污水28供应给污水厂的消化池系统或(低温)污泥干化系统以进行热能补偿。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述外界的出水管上还设置有出水流量计37；所述出水流量计37设置于所述第一水泵5之后；所述出水流量计37，用于测量所述外界的出水管中的污水28的对外供应流量。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述污水储能模块4还包括污水对外供应调节装置；所述污水对外供应调节装置，用于获取污水厂的消化池系统或(低温)污泥干化系统所需热量，还用于获取污水厂的消化池系统或(低温)污泥干化系统内原有污水的温度，还用于获取所述出水流量计37测量的污水28的对外供应流量，还用于根据下面的公式调节所述第三电动阀门36以及所述第一水泵5的功率，进而调节所述污水池对外供应污水28的供应量：

公式中：

m为消化池/污泥干化系统的污水需求量(即所述污水池对外供应污水28的供应量)，Q

具体地，根据公式求出所述污水池对外供应污水28的供应量后，所述污水对外供应调节装置可以开启所述第三电动阀门36，并调节所述第一水泵5开始向外供应污水28，然后根据所述出水流量计37测量的污水28的对外供应流量和供应持续时间实时计算当前污水28总的对外供应量；当污水28总的对外供应量达到污水需求量时，所述污水对外供应调节装置关闭所述第三电动阀门36和所述第一水泵5，所述污水池停止向外供应污水28。

需要说明的是，需要热能补给的消化系统或低温干化系统可能有多个构筑物；此时，可以在所述外界的出水管上设置多个分支管路，以将污水28分别供应给所述多个构筑物；所述每个分支管路上可以设置相应的电动阀门、水泵以及流量计，可以根据上述公式求出每一个构筑物对污水28的需求量，然后采用所述污水对外供应调节装置调节污水池对每一个构筑物的污水供应。

实施方式六、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式五所述的数据中心与污水厂热能交换系统中所述若干个第三热传递器25和相变冷却热传递器24的进一步限定，具体实施内容如下：

相邻的两个第三热传递器25或者相邻的两个相变冷却热传递器24之间的距离，沿从污水进水口到污水出水口的方向逐渐减小。

即所述若干个第三热传递器25或相变冷却热传递器24，沿从污水进水口到污水出水口的方向，越靠近所述污水出水口的位置布置的越密集。

需要说明的是，越靠近所述污水出水口处，污水28的温度越高，污水28与热传递器之间的温差越小，两者之间的换热效率越低；本实施方式通过逐步缩短热交换器之间布置间距的方式，以缩短各个热传递器与污水28之间在换热效率上的差异。

实施方式七、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的数据中心与污水厂热能交换系统中所述冷却回路17的进一步限定，具体实施内容如下：

所述冷却回路17上串联有第一混合池3和第二混合池6；

所述第一混合池3位于所述数据中心冷却模块1的一级换热循环介质流出端；

所述第二混合池6位于所述数据中心冷却模块1的一级换热循环介质流入端。

本实施方式中，所述第一混合池3，用于将所述数据中心冷却模块1流出的一级换热循环介质均匀混合，以使所述一级换热循环介质的温度均匀后再输送给所述污水储能模块4。

本实施方式中，所述第二混合池6，用于将所述污水储能模块4流出的一级换热循环介质均匀混合，以使所述一级换热循环介质的温度均匀后再输送给所述数据中心冷却模块1。

进一步地，提供一个优选实施方式，针对实施方式五所述的数据中心与污水厂热能交换系统，所述冷却回路17上的第一混合池3和第二混合池6的设置位置如下：

所述第一混合池3串联在所述第二热传递器10的一级换热循环介质流出端与所述第三热传递器25的一级换热循环介质流入端之间的部分支路上；所述第一混合池3，用于将从所述若干个第二热传递器10流出的一级换热循环介质均温混合后传递给所述若干个第三热传递器25；

所述第二混合池6串联在冷却回路的冷流支路17.2上，所述冷却回路的冷流支路17.2为所述冷却回路17串联在所述第三热传递器25的一级换热循环介质流出端与所述第一热传递器8的一级换热循环介质流入端之间的部分支路；所述第二混合池6，用于将从所述若干个第三热传递器25流出的一级换热循环介质均温混合后传递给所述若干个第一热传递器8。

本实施方式中，由于不同的热传递器流出的一级换热循环介质的温度可能是不同的，这种温度差异可能影响回路的换热效率，采用第一混合池3和第二混合池6分别对所述冷却回路17的两条分支中的一级换热循环介质进行混合，以得到温度平均之后的一级换热循环介质，有助于提高回路整体的换热效率。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述第二热传递器10的一级换热循环介质流出端与所述第三热传递器25的一级换热循环介质流入端之间的部分支路上还串联有第三水泵20。采用所述第三水泵20，可以加快所述冷却回路17中一级换热循环介质的流速，进而提高换热效率。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述第二混合池6内设置有第一搅拌器23。所述第一搅拌器23，用于加速所述第二混合池6内一级换热循环介质的混合。

实施方式八、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式三或四所述的数据中心与污水厂热能交换系统中污水储能模块4的进一步限定，具体实施内容如下：

所述污水储能模块4还包括水力扰动设备；

所述水力扰动设备包括鼓风机30以及曝气管路31；所述鼓风机30和曝气管路31，用于采用风力增加所述污水池内污水28的水力扰动。

本实施方式中，所述鼓风机30通过曝气管路31向所述污水池中通入气体，进而增大所述污水28的水力扰动。

本实施方式中，所述鼓风机30通过曝气管路31向所述污水池中通入气体，还可以减少热传递器上污染物的附着。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述水力扰动设备还包括排气阀29；所述排气阀29，用于排出所述鼓风机30吹入所述污水池内的气体。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述水力扰动设备还可以采用第二搅拌器32；所述第二搅拌器32，用于采用机械力增加所述污水池内污水28的水力扰动。

实施方式九、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的数据中心与污水厂热能交换系统中所述一级换热循环介质的进一步限定：

所述一级换热循环介质是氟化液9。

实施方式十、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式二所述的数据中心与污水厂热能交换系统中所述二级换热循环介质的进一步限定：

所述二级换热循环介质是三氯三氟乙烷(13)。

本实施方式中，所述三氯三氟乙烷13属于低温相变绝缘冷却介质。所述三氟三氯乙烷13在温度达到45.7℃或以上时，将发生液气相变反应，即由液态气化为气态，这个过程中会吸收大量的热。

本实施方式中，所述相变冷却模块2内的第二热传递器10浸泡于所述三氯三氟乙烷13中；当所述三氯三氟乙烷13的温度超过45.7℃时，所述三氯三氟乙烷13开始气化，并带走所述冷却回路的热流支路17.1中一级换热循环介质(如氟化液9)的热能，以使一级换热循环介质快速降温，进而加速所述待冷却数据中心主板7的冷却。

本实施方式中，当采用所述三氯三氟乙烷13作为二级换热循环介质时：

所述设定条件为所述第二冷却箱内的二级换热循环介质(即三氯三氟乙烷13)达到46℃。

此时所述第二冷却箱内的三氯三氟乙烷13开始气化，所述气化后的三氯三氟乙烷13在所述第二水泵16的带动下在所述相变冷却回路18内流动，并将热量传递给污水28，失去热量后的三氯三氟乙烷13再液化，所述液化后的三氯三氟乙烷13继续在所述第二水泵16的带动下在所述相变冷却回路18内流动，并流回所述第二冷却箱。

本实施方式中，当采用所述三氯三氟乙烷13作为二级换热循环介质时：

所述设定条件中的温度条件：所述第二冷却箱内的三氯三氟乙烷13的温度达到或超过46℃；

所述设定条件中的压力条件：所述第二冷却箱内的气体压力比初始气压升高了0.1MPa。

实施方式十一、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式提供一种热能调控输出系统，具体实施内容如下：

所述热能调控输出系统，可以作为单独的一个系统使用，也可以作为所述数据中心与污水厂热能交换系统的一部分使用；

所述热能调控输出系统，用于对上述实施方式所述数据中心与污水厂热能交换系统中污水28的热能(热量)进行回收，还用于将回收的热能(热量)对外供应，实现对污水28中热量的回收再利用；

所述热能调控输出系统包括热泵35、热计量传感器以及调控控制器；

在所述污水池靠近污水出水口一侧设置一个出水流道，所述出水流道设置所述热泵35；所述热泵35，用于回收所述污水池中污水28中的热能，并将所述热能对外供应；

所述热计量传感器包括流量计22、第二温度传感器33以及第三温度传感器34；

所述流量计22，用于获取污水进水口处的污水28的进水流量；

所述第二温度传感器33，用于获取污水进水口处的污水28的进水温度；

所述第三温度传感器34，用于获取污水出水口处的污水28的出水温度；

根据所述污水28的进水流量、进水温度和出水温度，可以获得这些污水28从所述待冷却数据中心主板7中一共吸收了多少热量：

污水吸收的热量＝(出水温度－进水温度)×进水流量×污水比热容；

再结合热泵35的热泵效率，可以获得热泵35从污水28回收的多少热量：

热泵回收的热量＝(出水温度－进水温度)×进水流量×污水比热容×热泵效率；

所述热能调控控制器可以获取污水厂中其他用能设备的运行状态或用能需求；

所述热能调控控制器，可以根据污水厂中其他用能设备的运行状态或用能需求，调配所述热泵35回收的热量，将其对外定向定量补给。

进一步地，提供一个优选实施方式，所述热能调控输出系统还包括闸阀19；所述闸阀19设置在所述出水流道与所述污水池之间；通过所述闸阀19，可以控制所述污水池的污水28是否流入所述出水流道。

本实施方式中，所述出水温度和进水温度的温度差，一般小于10℃。

本实施方式中，所述污水厂中其他用能设备有污泥消化系统和污泥干化系统。

采用所述热能调控控制器调配所述热泵35的输出，将回收的热量定向补给给所述污泥消化系统或污泥干化系统，可以降低污水厂的能源消耗。

以上通过几个具体实施方式对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，是为了突出本发明提供的技术方案的优点和有益之处，不过以上所述的几个具体实施方式并不用于作为对本发明的限制，任何基于本发明的精神和原则范围内的，对本发明的合理更改和改进、实施方式的合理组合和等同替换等，均应当包含在本发明的保护范围之内。