据TechRadar报道,美国理海大学工程研究人员开发出一种混凝土热电池,可帮助数据中心复用从计算设备中带走的热量。该原型储热容量为150千瓦时,测试显示系统可承受最高500摄氏度的温度。
报道称,系统先储存回收的热量,再释放用于冷却、工业流程、发电以及其他需要热能的场景。在这样的温度水平下,该技术可支持灵活发电、降低工业排放以及高温太阳能热利用。完成一次完整充放电循环后,报告效率超过70%,意味着输入能量在储存后仍有相当部分可被回收。
该技术把工程水泥材料与嵌入的热虹吸管结合,在充放热过程中通过储热介质传递热量。报道说,这些组件可快速移动热能,同时保持相对稳定的温度,使储存的热量在需求变化时可供使用。系统既能接收来自服务器的废热,也能使用电力充热,形成两条充热路径。研究人员称其为混合方案,因为它在混凝土结构中结合了不同储热机制。该设计还允许储热与废热产生的时间分离,提供更大的时间灵活性。对于计算负载波动明显、不同运行时段冷却需求变化的设施,这一点可能重要。
对数据中心而言,该技术可把回收热量提升到120至220摄氏度,用于有实际用途的热应用。报道称,这一温区可为吸收式制冷机供能以实现冷却,储存的热量还可支持干燥、区域供热和工业操作。这种做法为运营商提供了另一种利用热量的方式,而传统冷却设备通常会在把热量直接排到室外之前将其移除。系统因此能把计算设施与附近的热需求连接起来,使回收能量可能服务于即时冷却之外的目的。
储存的热量还可驱动低温朗肯循环设备,装置规模可能从千瓦级系统到兆瓦级设施。吸收式冷却则是另一项应用,使储存的热能可以产生冷冻条件,而不必完全依赖电力驱动的制冷设备。团队还把温度提升描述为一项重要功能,当数据中心回收热需要达到更高可用温度时可发挥作用。系统也可采用电驱动加热运行,让运营商在电力供应条件合适时对储热单元充热。这种灵活性可与现有能源基础设施配合,同时让回收热继续服务附近的工业操作。
该项目部分由联邦能源资金资助,目前已授权给一家私营能源公司,以便进一步开发并与现有能源基础设施整合。报道称,项目最终可能把储热与现有能源网络连接起来,同时从工业操作和附近设施回收可用热量。