本发明涉及余热回收，特别是基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法及系统。
背景技术：
1、风力发电是利用风能转换为电能的过程，主要通过风力涡轮机来实现。这种转换过程相对清洁且可再生，是应对传统化石能源枯竭和环境污染问题的有效方案之一。然而，尽管风力发电的能量转换效率较高，其过程中依然会产生一定量的热能，尤其是在涡轮机的发电机和变速箱等机械部件中。这些部件在转换能量的同时因摩擦和电阻等因素产生热量。相较于火力发电站产生的高温蒸汽和废热，风力发电站的余热温度较低，通常被视为低级热能。
2、在火力发电厂，废热回收技术已广泛应用，如利用热交换器回收热能用于加热或发电等。这些技术依赖于高温热能的高效转换。然而，由于风力发电站的余热温度较低，现有的热回收技术难以直接应用于风力发电。当前市场上缺乏针对风力发电低级热能的系统性回收解决方案，这部分热能大多被排放至环境中，造成能源浪费。
3、尽管风力发电站的余热属于低级热能，但这些热能如果得到合适的回收和利用，仍具有显著的经济和环保价值。例如，可以用于站点内的加热、热水供应或通过特定的热电转换技术进行电能回收。这不仅可以增加风力发电站的能源自给率，还可以进一步降低其运营成本和碳排放。
4、鉴于现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法及系统，旨在有效利用风力发电中产生的低级热能。该技术将通过创新的热回收系统设计，结合高效的热交换器和智能控制系统，以优化热能的回收和利用过程。此外，该发明还旨在通过该技术的实施，提高风力发电站的整体能源效率，降低能源消耗，促进环境可持续发展。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明所要解决的问题在于：目前对于风力发电站的余热回收方法，市面上仍不完善。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其包括，数据中心根据预测的风力数据计算出预计可回收热能；将预计可回收热能与热能阈值进行对比，若小于等于阈值，则只执行一类功能的供能，若大于阈值，则进行一类功能与二类功能的集体供能；所述一类功能包括润滑油和液压油加热与电池存储系统的温控；所述二类功能包括热水供应与维护和操作中心的供暖和制冷。
4、作为本发明所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的一种优选方案，其中：所述风力数据包括平均风速和风力持续时间。
5、作为本发明所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的一种优选方案，其中：所述计算出预计可回收热能包括，依据涡轮机参数，计算出风力涡轮机截面圈面积a表示为，
6、a＝πr2
7、根据平均风速计算出理论功率ptheo表示为，
8、
9、考虑涡轮机的功率系数cp得到实际功率p表示为，
10、
11、基于涡轮机整体机械效率η计算出产生的预计热能qtotal表示为，
12、qtotal＝(1-η)×p×t×3600
13、考虑热损失最终得到预计可回收热能qrec表示为，
14、qrec＝∈(tenv,top)×qtotal
15、(tenv,top)＝0+k×(top-tenv)
16、其中，r表示为风力涡轮机叶片的半径，ρ表示为空气密度，v表示为平均风速，t表示为风力持续时间，∈0表示为基线回收效率，k表示为温差效率系数，top表示为设备工作温度，tenv表示为环境温度；所述热能阈值为一类功能与二类功能所需热能功率的总和。
17、作为本发明所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的一种优选方案，其中：所述润滑油和液压油加热包括，利用热交换器对涡轮机产生的热能进行捕捉，设计循环回路，通过油泵将润滑油和液压油泵入循环回路一侧，循环回路另一侧与热交换器连接，以提供热能；将润滑油和液压油当前的温度与润滑油和液压油预加热的温度进行做差，得到温度差值，获取热交换器的出厂参数，依据热转换率，计算出热交换器单位时间内的热能传输量，将所述温度差值与所述单位时间内的热能传输量做比值，计算出润滑油和液压油在循环回路内的停留时间；基于停留时间控制调节阀调节润滑油和液压油在循环回路中的流速，以满足停留时间。
18、作为本发明所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的一种优选方案，其中：所述电池存储系统的温控包括，根据电池当前存储的电量与其总容量的比例，设定低温阈值和高温阈值；利用电池存储系统中的热传感器获取电池当前温度，当电池当前温度低于低温阈值时，触发温控系统，利用导管将余热从涡轮机房传输到电池存储区，电池存储区外部包裹热转换器，利用热转换器将余热转化为热能为电池进行升温；当电池当前温度高于高温阈值时，温控系统停止工作，电池存储区内部风扇开始工作，为电池进行降温，直至电池当前温度低于高温阈值，风扇停止转动。
19、作为本发明所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的一种优选方案，其中：所述热水供应包括，采集储水罐内温度数据，当预计可回收热能小于热能阈值时，利用储水系统中的自加热功能对储水罐进行加热，当预计可回收热能大于热能阈值时，将储水罐内的水资源运输至水回路中，利用热转换器得到的热能对水进行加热。
20、作为本发明所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的一种优选方案，其中：所述维护和操作中心的供暖和制冷包括，利用热转换器将余热转化为热能，将热能通过热泵泵入维护和操作中心中，控制系统获取维护和操作中心中的传感器数据，得到室内外温差，根据室内外温差计算所需热功率，基于所需热功率确定热泵负荷容量；所述所需热功率为建筑的热损失、人员热输出和设备热负荷之和，所述建筑的热损失qloss表示为，
21、
22、所述人员热输出qpeople表示为，
23、qpeople＝n×qperson
24、所述设备热负荷qequip表示为，
25、
26、所述所需热功率表示为，
27、qtotal＝qloss+qpeople+qequip
28、其中，a表示为维护和操作中心外围结构的总面积，δt表示为室内外温差，r表示为建筑结构的热阻，n表示为人员数，qperson表示为每人平均热输出，pequip表示为设备总功率，ts表示为设备实际运行时间，tz表示为总时间。
29、本发明的另外一个目的是提供一种基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收系统，此系统可将风力发电站的低等级热能进行回收。
30、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的系统，包括：可回收热能模块、一类功能模块和二类功能模块；所述可回收热能模块根据预测的风力数据计算出预计可回收热能，将预计可回收热能与热能阈值进行对比，若小于等于阈值，则只执行一类功能的供能，若大于阈值，则进行一类功能与二类功能的集体供能；所述一类功能模块用于利用余热进行润滑油和液压油加热与电池存储系统的温控；所述二类功能模块用于利用余热进行热水供应与维护和操作中心的供暖和制冷
31、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的步骤。
32、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的步骤。
33、本发明有益效果为：本发明通过有效回收风力发电过程中产生的余热，显著提升整个能源转换链的效率。余热的利用可以减少对外部能源供应的依赖，尤其是在供暖、热水供应等方面，这些通常需要额外能源支持。
34、利用余热为风力发电站内的其他系统提供能量，如维护建筑的供暖和热水供应，可以显著降低能源采购成本。
35、通过回收和利用原本会浪费掉的热能，本发明有助于减少电站的总体能耗和相应的碳排放。这对于支持环境可持续性和响应全球气候变化挑战。
1.基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其特征在于：所述风力数据包括平均风速和风力持续时间。
3.如权利要求2所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其特征在于：所述计算出预计可回收热能包括，依据涡轮机参数，计算出风力涡轮机截面圈面积a表示为，
4.如权利要求3所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其特征在于：所述润滑油和液压油加热包括，利用热交换器对涡轮机产生的热能进行捕捉，设计循环回路，通过油泵将润滑油和液压油泵入循环回路一侧，循环回路另一侧与热交换器连接，以提供热能；
5.如权利要求4所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其特征在于：所述电池存储系统的温控包括，根据电池当前存储的电量与其总容量的比例，设定低温阈值和高温阈值；
6.如权利要求5所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其特征在于：所述热水供应包括，采集储水罐内温度数据，当预计可回收热能小于热能阈值时，利用储水系统中的自加热功能对储水罐进行加热，当预计可回收热能大于热能阈值时，将储水罐内的水资源运输至水回路中，利用热转换器得到的热能对水进行加热。
7.如权利要求6所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法，其特征在于：所述维护和操作中心的供暖和制冷包括，利用热转换器将余热转化为热能，将热能通过热泵泵入维护和操作中心中，控制系统获取维护和操作中心中的传感器数据，得到室内外温差，根据室内外温差计算所需热功率，基于所需热功率确定热泵负荷容量；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的系统，其特征在于：包括可回收热能模块、一类功能模块和二类功能模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于数据中心的风力发电站低等级热能的回收方法的步骤。
