DE202009019141U1

DE202009019141U1 - Warmboden im Rechenzentrum

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Publication number: DE202009019141U1
Application number: DE202009019141.9U
Authority: DE
Original assignee: Google LLC
Current assignee: Google LLC
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2017-01-20
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: WO2009146040A1; EP2286156A4; SG189722A1; CN102027296B; US20090241578A1; AU2009251675B2; US8763414B2; DK2286156T3; KR101619963B1; AU2009251675A1; MY163596A; KR20110017849A; CA2720014C; CN102027296A; CA2720014A1; EP2286156A1; EP2286156B1

Abstract

Rechenzentrum-Kühlsystem umfassend: eine Bodenstruktur, die eine Unterboden-Warmluftkammer und eine Überboden-Kaltluftkammer definiert; eine Vielzahl von Überboden-Computergruppen, so angeordnet, dass erwärmte Luft in die Warmluftkammer abgelassen wird; und eine oder mehrere Lüfter-Kühlschlangen-Anordnungen, um Luft aus der Warmluftkammer zu ziehen, die Luft zu kühlen und die Luft der Kaltluftkammer zuzuführen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Dieses Dokument betrifft die Techniken zur Schaffung von Kühlung in Bereichen mit elektronischen Geräten, wie Computer-Serverräume und Server-Racks in Computer-Rechenzentren.
HINTERGRUND
Da Verbraucher auf ihren Computern zunehmend umfangreiche Online-Anwendungen einsetzen, ist der Bedarf nach Computer-Rechenzentren stark gestiegen. Rechenzentren sind zentrale Rechnereinrichtungen, die hunderte, tausende oder sogar hunderttausende Computer umfassen, oft in vielen Racks. Rechenzentren sind für moderne Computerarbeiten von höchster Bedeutung, darüber hinaus sind sie sehr teuer in Aufbau und Betrieb.
Kosten für die Errichtung von Rechenzentren umfassen die für Grundstückserwerb und übliche Baukosten für die Einrichtung. Darüber hinaus müssen tausende Computer und zusätzliche Geräte gekauft und installiert werden. Auch werden elektrische und mechanische Einrichtung benötigt, die Geräte mit Strom zu versorgen und zu kühlen.
Der Betrieb des Rechenzentrums ist teuer, da schnelle Computer benötigt werden, und schnelle Computer benötigen Elektrizität. Als negative Begleiterscheinung wandeln die schnellen Computer diese Elektrizität in Wärme um, wodurch mehr Elektrizität erforderlich wird, um diese Wärme zu beseitigen. In vielen Gebäuden werden zum Beispiel Kühler, Kondensatoren, Verdampfer und andere Geräte mit hohem Energieverbrauch eingesetzt, um eine Einrichtung zu kühlen. Und diese Geräte erfordern Lüfter, Pumpen und weitere elektrisch betriebene Zusatzgeräte.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieses Dokument beschreibt Systeme und Techniken, die Wärme effizient aus Bereichen zu entfernen, die elektronische Einrichtung unterstützen, wie in Rechenzentren. In vielen der hier beschriebenen Beispiele nimmt eine Warmluftkammer die meiste oder die gesamte Luft auf, die durch die elektronischen Einrichtungen erwärmt wurde, wobei sich die Warmluftkammer unter einem Boden im Rechenzentrum befindet.
Die erwärmte Luft kann dann aus diesem Raum erfasst, gekühlt und dem Hauptarbeitsbereich des Rechenzentrums wieder zugeführt werden, wo es dann wieder über die elektronischen Einrichtungen zirkuliert werden kann. Andere Warmluftkammern, oder Erweiterungen der Unterbodenkammern, können sich an den Rückseiten der Racks befinden, die die elektronischen Einrichtungen enthalten, so dass Luft über Computer in den Racks aus dem Arbeitsbereich gezogen wird, in die Kammern abgeführt und dann durch die Kammern an den Rack-Rückseiten in den Unterbodenbereich gezogen wird.
Luftzirkulation und Kühleinrichtungen können in solchen System in vielerlei verschiedener Weise angeordnet sein. Als ein Beispiel können kleine Umwälzlüfter an jeder Computer-Hauptplatine oder kleinen Hauptplatinengruppen angebracht werden, und die Hauptumwälzlüfter werden im oder in der Nähe des Unterbodenraums angebracht. Mit den kleinen Lüftern könnte die Kontrolle über die Luftzirkulation pro Platine beibehalten werden, um so die Entstehung von heißen Stellen zu verhindern und um sicherzustellen, dass jede Platine über Regelung verfügt. Nähere, reaktionsschnellere Regelung kann langsame Reaktionen verhindern, durch die eine Platine überhitzen kann sowie zu schnelle Reaktionen (möglicherweise mit Hyperkorrektur), durch die eine Platine einen unverhältnismäßigen Anteil der Kühlressourcen einer Einrichtung aufnehmen kann. Mit den größeren Lüftern kann die Luft in den Arbeitsbereich eingebracht und dort verteilt werden, und der Druckabfall der Kühlschlangen überwunden, die die Luft aus dem Unterbodenbereich kühlen.
Verschiedene Anordnungen von Lüftern und Kühlschlangen können eingesetzt werden. Zum Beispiel können sich sowohl Lüfter als auch Schlangen im Unterbodenbereich befinden, wobei die Ventilatoren die Luft durch die Schlangen ziehen oder drücken. Die Schlangen können sich horizontal auf Bodenebene oder darunter befinden, oder sie sind vollständig im Unterbodenbereich in vertikaler oder angewinkelter Anordnung. Darüber hinaus können druckbeaufschlagte Kammern eingesetzt werden, mit mehreren Lüftern, die Luft einer einzelnen Kammer zuführen und mehreren Schlangen, die es der Luft ermöglichen, aus der Kammer auszutreten. Die Lüfter können verschiedene Konstruktionen aufweisen, darunter axiale und zentrifugale Lüfter.
Die Bereitstellung einer Warmluftkammer von beträchtlicher Größe (z. B. unter dem Boden eines Rechenzentrums), welches getrennt von einer Kaltluftkammer von beträchtlicher Größe (z. B. den Arbeitsbereich eines Rechenzentrums füllend) ist, kann in bestimmten Anwendungen einen oder mehrere Vorteile bieten. Sind zum Beispiel beide Kammern groß und teilen Luft aus mehreren Bereichen im System, kann die Luft eine große thermische Masse aufweisen, sowohl auf warmer als auch auf kalter Seite, und kann daher Änderungen in den Betriebsbedingungen widerstehen, so dass ein gleichmäßigerer Betrieb ermöglicht wird. Eine große, gemeinsam genutzte Kammer ermöglicht einen Ausgleich der Auswirkungen von Änderungen in der Platinen-Ausgangstemperatur. Auch wenn mehrere Computer-Racks, mehrere Kühlschlangen und/oder mehrere Lüfter aus einer gemeinsamen Kammer versorgt werden oder ziehen, können Ausfälle in einem Kühlgerät, wie z. B. einem Ventilator oder Kühlschlange, von den anderen Kühlgeräten ausgeglichen werden. Auch wenn die Lufttemperatur in einer solchen Situation möglicherweise etwas höher liegt als vor dem Ausfall, kann die erwärmte Luft aus dem ausgefallenen Gerät mit Luft aus vielen anderen Bereichen vermischt werden, so dass der Gesamteffekt vernachlässigbar ist und alle oder fast alle Computer online und betriebsbereit bleiben können. Ähnliche positive Effekte können bei der Wartung einer Einrichtung genutzt werden. Darüber hinaus ist, wenn die Luft vor dem Eintritt in den Arbeitsbereich gekühlt wird, weniger oder kein Mischen im Arbeitsbereich erforderlich, so dass die Lufttemperatur bei Eintritt in den Computer gleich bleibender ist und damit das Gesamtsystem für eine höhere Eingangslufttemperatur ausgelegt werden kann, ohne dass die Gefahr von Hotspots auftritt. Eine solche höhere Zulufttemperatur kann nur mit Kühltürmen erreicht werden, ohne den Einsatz von Kühlgeräten.
Wenn darüber hinaus zusätzliche kleine Lüfter oder andere Vorrichtungen zur Kontrolle des Luftstroms an den Computern eingesetzt werden, kann die Erhöhung der Lufttemperatur sicher angehoben werden, was besonders hohe Temperaturen in der Warmluftkammer erzeugt. Solche höheren Temperaturen können einem System ermöglichen, effizienter zu arbeiten, da größere Wärmemengen der warmen Luft durch eine bestimmte Menge Kühlwasser bei einer bestimmten Temperatur entzogen werden können. Dies führt zu einer insgesamt kleineren Kühlanlage im Vergleich zu einer mit ähnlicher Kapazität, die bei geringeren Temperaturen der warmen Luft läuft.
Derartige langsame Zirkulation kann durch Einsatz größerer Lüfter im System unterstützt werden, die warme Luft aus der Warmluftkammer ziehen und sie durch die Kühlschlitze ziehen, sodass jedes Fach einer konstanten Druckdifferenz ausgesetzt ist. Als solche unterliegen die Lüfter an den Computern vorhersehbaren Betriebsbedingungen und können relativ zuverlässig bei sehr geringen Geschwindigkeiten und Luftmengen betrieben werden. Auch kann die Steuerung einzelner Einheiten wie Fächer oder Fächergruppen zur Beibehaltung einer eingestellten Ausgangstemperatur (und durch Erweiterung ein eingestellter Temperaturanstieg) und die Steuerung allgemeinerer Ventilatoren zur Beibehaltung einer eingestellten Druckdifferenz (statt Temperaturregelung werden diese Ventilatoren eine Temperatur oder Temperaturdifferenz eingestellt), die Null sein kann, dazu beitragen, dass die beiden Komponenten des Gesamtsystems gegeneinander arbeiten.
Abschließend führt die Erfassung der Serverabluft in eine Warmluftkammer und deren Behandlung (Kühlung) vor Freigabe in eine Einrichtung zu sehr viel vorhersehbareren und gleichmäßigen Lufttemperaturen am Eingang in die Server. Damit kann man für höhere durchschnittliche Einlasstemperaturen konstruieren statt der Spitzen, die mit der Freigabe ungekühlter Luft von den Servern zurück in die Einrichtung verbunden sind. Darüber hinaus kann die Trennung von warmen Luftzonen und kalten Luftzonen thermale Kurzschlüsse verhindern, bei denen lokal begrenzt warme Luft durch ein Rack wieder zurück angesaugt wird.
In einigen Anwendungen wird ein Kühlsystem für ein Rechenzentrum vorgestellt, das eine Bodenstruktur mit einer Unterboden-Warmluftkammer und einer Überboden-Kaltluftkammer enthält, einer Mehrzahl von Computerbaugruppen über dem Boden sind so angeordnet, dass die erwärmte Luft in die Warmluftkammer abgeführt wird und ein oder mehrere Gebläsekonvektoren, die Luft aus der Warmluftkammer ziehen, die Luft kühlen und die Luft der Kaltluftkammer zuführen. Das System kann darüber hinaus eine vertikale Kammer enthalten, die die Computerbaugruppen mit der Warmluftkammer über eine in der Bodenstruktur festgelegte Öffnung nahtlos verbindet. Dieser oder diese Ventilator-Spule-Anordnungen können ein oder mehrere vorverpackte Gebläsekonvektoren enthalten, und die Warmluftkammer und die Kaltluftkammer können in Fassungsvermögen und Querschnitt so bemessen sein, dass die Temperatur-Hotspots durch Ausfall der Ventilator-Spule-Anordnungen deutlich beseitigen. In einigen Aspekten definiert die Warmluftkammer ein Fassungsvermögen, das mindestens 20 Prozent des Fassungsvermögens der Kaltluftkammer beträgt.
In bestimmten anderen Aspekten besteht die Vielzahl der Computerbaugruppen aus vertikalen Racks, in einer Reihe angeordnet, die erwärmte Luft in eine vertikale Kammer ablassen, die fließend mit der Unterboden-Warmluftkammer kommuniziert. Das System kann auch Umlüfter enthalten, die neben den Computerbaugruppen und Ventilatorreglern angeordnet sind und zur Beibehaltung einer eingestellten Auslasslufttemperatur aus den Computerbaugruppen eingestellt ist. Außerdem kann das System Umlüfter enthalten, die neben den Computerbaugruppen und Ventilatorreglern angeordnet sind und zur Beibehaltung einer maximalen sicheren Betriebstemperatur in den Computergruppen eingestellt sind. Auch kann das System einen Regler der Ventilator-Spulen-Baugruppe enthalten, der zur Beibehaltung einer eingestellten Druckdifferenz zwischen Warmluftkammer und Kaltluftkammer konfiguriert ist. Die Druckdifferenz kann zum Beispiel auf annähernd Null eingestellt sein.
In einer anderen Anwendung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems für ein Rechenzentrum veröffentlicht. Dieses Verfahren besteht daraus, Luft über eine Vielzahl von Computern zu zirkulieren, um durch die Computer angefallene Wärme zu entfernen, hierbei wird die Luft in einer Überboden-Warmluftkammer erfasst und nach unten in eine Unterboden-Warmluftkammer geführt und nach Erfassung der erwärmten Luft diese erwärmte Luft zu kühlen und die abgekühlte Luft dem Arbeitsbereich über dem Boden zuzuführen. Dieses Verfahren kann auch eine kontinuierliche Zirkulation der Luft über die Computer, in die Unterboden-Warmluftkammer, durch die Umluft- und Kühleinrichtungen und zurück in den Arbeitsbereich umfassen. Die Einleitung der gekühlten Luft kann die Zirkulation der erwärmten Luft durch eine Kühlschlange unter dem Boden mit einem Unterboden-Ventilator umfassen, und die Zirkulation der Luft über die Vielzahl der Computer kann das Ziehen der Luft über die Computer durch Ventilatoren neben den Computern umfassen.
In bestimmten Aspekten umfasst das Verfahren darüber hinaus eine Regelung der Ventilatoren, die sich neben den Computern befinden, um eingestellte Ablufttemperaturen der Computer beizubehalten. Auch beträgt die Unterboden-Warmluftkammer in bestimmten Aspekten mindestens 20 Prozent des Volumens der Überboden-Kaltluftkammer.
In einer weiteren Anwendung wird ein Rechenzentrum-Kühlsystem offen gelegt. Das System besteht aus einem Rechenzentrum-Arbeitsbereich, der einer Vielzahl von Computergruppen Kühlluft zuführt, einer Warmluftkammer, die die Luft aufnimmt, die über die Computergruppen zirkuliert und durch diese erwärmt wurde, und einem Rechenzentrumboden, der zumindest teilweise eine Barriere zwischen dem Rechenzentrum-Arbeitsbereich und der Warmluftkammer bestimmt. Das System kann darüber hinaus eine Vielzahl vom Umlüftern in der Warmluftkammer und eine Vielzahl von Kühlschlangen umfassen, die den Umlüftern an einer Kante der Warmluftkammer zugeordnet sind. Die Umlüfter können derart konfiguriert werden, dass die Luft aus der Warmluftkammer ziehen und die Luft, nach Kühlung über die Kühlschlangen, dem Arbeitsbereich zuführen. Auch kann der Arbeitsbereich des Rechenzentrums in einem oder mehreren modularen Computerrahmen enthalten sein, die die Computergruppen enthalten und die Warmluftkammer befindet sich in einem oder mehreren modularen mechanischen Rahmen, die derart konfiguriert sind, dass sich mit einem oder mehreren der ersten modularen Rahmen verbunden werden. Darüber hinaus kann das System einen ersten modularen Arbeitsbereichsrahmen auf einem zweiten modularen Arbeitsbereichsrahmen enthalten, die seinerseits auf einer mechanischen Rahmen gestapelt wird.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen sind in den begleitenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale, Objekte und Vorteile sind anhand der Beschreibung und den Zeichnungen sowie anhand der Patentansprüche ersichtlich.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a zeigt eine Draufsicht des Layouts der Luftzirkulation in einem Rechenzentrum.
1b zeigt eine Vorder-/Schnittansicht des Rechenzentrums in 1a.
1c zeigt eine Seitenansicht eines bestimmten Gebläsekonvektors aus 1a
1d zeigt eine Draufsicht der Rohrleitungen für das Rechenzentrum in 1a.
1e zeigt eine Vorder-/Schnittansicht des Rechenzentrums in 1d.
2a zeigt eine Draufsicht des Rechenzentrums mit gebündelten Gebläsekonvektoren.
2b zeigt eine Schnittansicht des Rechenzentrums in 2a.
3a zeigt eine Draufsicht eines Rechenzentrums mit einer Vielzahl von Umwälz- und Kühlungs-Untersystemen.
3b zeigt eine Schnittansicht des Rechenzentrums in 3a.
3c zeigt eine Schnittansicht einer einzelnen Einheit aus 3b.
4a zeigt eine isometrische Ansicht von einem modularen, gestapelten Rechenzentrum.
4b zeigt eine Vorder-/Schnittansicht des Rechenzentrums in 4a.
4c zeigt eine Detailansicht einer Hubverbindung für das Rechenzentrum in 4a.
4d zeigt eine Teil-Draufsicht des Rechenzentrums in 4a.
5 ist eine Schnittansicht eines festen Rechenzentrums mit mehreren Ebenen.
6 ist eine Draufsicht eines Rechenzentrums mit gemeinsam genutzten Hochdruck-Warmluftkammern.
7 zeigt eine Schnittansicht eines Rechenzentrums mit Unterboden-Luftzirkulation und Kühleinheiten.
Gleiche Verweissymbole in den verschiedenen Zeichnungen zeigen gleiche Elemente an.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1a zeigt eine Draufsicht des Layouts der Luftzirkulation in Rechenzentrum 100, während 1b eine Vorder-/Schnittansicht von Rechenzentrum 100 in FIG zeigt. 1a. Im Allgemeinen enthält das hier dargestellte System eine Anzahl von Ventilator-Spulen-Kombinationen, die sich unterhalb des Bodens eines Standard-Rechenzentrums 100 befinden können. Das Rechenzentrum 100 in diesem Beispiel wird als Einzelgeschoss-Rechenzentrum in einer Einrichtung wie beispielsweise einem Lager oder einer anderen Einrichtung dargestellt, die preiswert und schnell zu bauen ist. Die Anlage kann als Einrichtung mit Bodenplatte errichtet werden oder als zweigeschossige Anlage wobei die oberen Komponenten die Computer enthalten und die Komponenten unter der Platte (Keller) verschiedene Kühl- und andere mechanische Einrichtungen enthalten, wie die Rohrleitungen. Wenn die Anlage auf einer Bodenplatte ist, können die Rohrleitungen und mechanischen Anlagen unter einem standardmäßigen erhöhten Boden untergebracht werden. Die elektrische Ausrüstung für die Computer (nicht gezeigt) kann wiederum oberhalb oder unterhalb der Computer untergebracht werden, während die elektrische Ausrüstung für die mechanische Ausrüstung unter dem Boden untergebracht wird.
Die Computer im Rechenzentrum 100, in diesem Beispiel durch gestrichelte Linien in der Draufsicht in 1A dargestellt, sind in parallelen Rack-Reihen untergebracht, die viele Computer aufnehmen. Die Computer können als Computer-Hauptplatinen in horizontalen Fächern ausgelegt sein, die in die Racks eingeschoben werden können, so wie Tabletts in einer Cafeteria oder Brotregale beim Bäcker. Es können auch andere Mechanismen zum Einbau der Computer verwendet werden, wie eine vertikale Anordnung der Computer mit Mechanismen an der Computerrückwand zur Befestigung der Computer. Jedes Rack kann mehrere vertikale Abschnitte mit Computern enthalten, wie beispielsweise drei Abschnitt pro Rack. Das Rack selbst kann auf Rädern montiert sein oder andere Mechanismen aufweisen, mit denen es in Position zu anderen Racks gebracht wird.
Dieses Beispiel zeigt Rackreihenpaare, die Rücken an Rücken angeordnet sind. Insbesondere besteht die Haupt-Rackreihe 106 aus zwei parallele Reihen von Racks 106a, deren Rückseiten durch die Warmluftkammer 106b leicht getrennt sind. Im Betrieb kann Luft aus einem Arbeitsbereich 104 zur Vorderseite der Racks 106a gezogen werden, über die Computer in den Racks, wo sie durch die Computerausrüstung erwärmt wird und dann von den Rückseiten der Racks in die Kammer 106b geführt. Ein Ausschnitt 105 kann im Boden des Rechenzentrums an der Unterseite jeder dieser Kammern 106b geschaffen werden, sodass die erwärmte Luft von den Kammern 106b in den Unterbodenbereich 108 gezogen werden kann. Der Unterbodenbereich 108 kann auch selbst als Warmluftkammer dienen und kann relativ groß sein. Wird beispielsweise ein erhöhter Boden eingesetzt, kann der Unterbodenbereich 108 2 Fuß (60 cm) oder 4 Fuß (120 cm) hoch oder noch höher sein. Wird ein Kellerbereich oder etwas Ähnliches eingesetzt, kann der Unterbodenbereich 108 8 Fuß (240 cm) bis 10 Fuß (300 cm) oder noch höher sein.
Der Unterbodenbereich 108 kann wie gezeigt mit mehreren Gebläsekonvektoren gefüllt werden, wie Einheit 107. Solche Gebläsekonvektoren können in verschiedenen Formen ausgelegt sein und müssen keine einzelne Packungseinheit sein, die im Handel oftmals als Gebläsekonvektoren bezeichnet werden, und sie benötigen ebenfalls kein bestimmtes Verhältnis von Lüftern zu Spulen. Beispielsweise können mehrere Lüfter einen einzigen Bereich bedienen, der eine einzelne Spule oder eine andere Anzahl oder Vielzahl von Spulen enthält. Die bestimmte Anordnung von Lüftern und Kühlschlangen kann von der Art und Weise abhängen, in der ein System implementiert ist.
Dieses Beispiel zeigt Gebläsekonvektoren mit einzelnen Lüftern, die einzelne Kühlschlangen bedienen. Insbesondere ist beispielsweise in Einheit 107 ein Lüfter 110 dargestellt, der an eine Isolierbasis montiert ist und Luft aus dem Unterbodenbereich 108 zieht, um die Luft durch Kühlschlange 114 zu führen. Die Schlange 114 ist an der Unterseite der Bodenstruktur montiert und über ein Zwischenstück nahtlos an den Lüfter 110 angeschlossen. Die Kühlschlange 114 kann sich, bezogen auf die Computer, in einem Gang im Arbeitsbereich 104 befinden. Die Spule 114 kann so dimensioniert sein, dass sie etwa die Breite des Gangs im Arbeitsbereich hat und lang genug ist, um die entsprechende Kühlung für den Raum zu liefern. Zum Beispiel könnte die Kühlschlange 114 etwa drei Fuß (90 cm) breit und etwa 6 Fuß (180 cm) lang sein.
Ein Gitter 115 kann sich über der Spule 114 befinden, um die Spule zu schützen und den Benutzern wie der Ausrüstung in Arbeitsbereich 104 zu ermöglichen, die Spule zu überschreiten.
Das Gitter 115 kann entfernbar sein, beispielsweise indem ein Metallgitter über ein Loch mit Flanschen um seinen Umfang angeordnet wird, etwa wie bei einem Gullydeckel, sodass Gitter 115 entfernt werden kann und Zugang zur Spule 114 für Wartungs- oder andere Zwecke ermöglicht wird. Darüber hinaus kann eine Zugangsklappe (nicht gezeigt) neben Gitter 115 und Spule 114 angebracht werden, um bequemen Zugang zu Ventilen oder anderen Rohrleitungen zu ermöglichen, die Kühlschlange 114 mit einem Kühlsystem verbinden.
In anderen Anordnungen kann ein einzelner Ventilator nahtlos an mehrere Spulen angeschlossen werden. Es können beispielsweise Kanäle bereitgestellt werden, die von der Oberseite eines Ventilators in einer Passage im Rechenzentrum auf und ab führen, sodass die Spulen voneinander getrennt sind aber von einem einzelnen Ventilator versorgt werden. Kühlschlangen in benachbarten Reihen können ebenfalls von nur einem Lüfter versorgt werden, zum Beispiel kann sich der Lüfter dabei unter einer Rolle von Computern befinden, die zwischen benachbarten Reihen im Arbeitsbereich liegt. Eine solche Anordnung wird zum Beispiel in Gebläsekonvektor 116 dargestellt. Eine solche Anordnung, in der ein einzelnes Gerät benachbarte Reihen versorgt, kann in einem Kühlsystem zu einer vorteilhaften Vielfalt führen. Wenn beispielsweise der Gebläsekonvektor 116 ausfällt, führt dieses Problem nur zu einem Ausfall der Leistung in einer Spule in jedem Gang statt in mehreren Spulen in jedem Gang. Dies kann dazu führen, dass das Problem im Rechenzentrum verteilt wird, und Luft, die durch andere Spulen im gleichen Arbeitsbereich gekühlt wurde, kann in einer Reihe mit der relativ warmen Luft in der Nähe des defekten Gebläsekonvektor vermischt werden.
Andere Anordnungen der Lüfter zu den Schlangen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise können mehrere Lüfter eine einzelne Schlange bedienen, um Redundanz zu sichern, falls ein Lüfter ausfällt. Ebenso können mehrere Lüfter mehrere Schlangen versorgen. Solch eine Anordnung kann eine noch höhere Redundanz und Diversität in den Betrieb des Lüfter- und Kühlsystems bieten.
Die Lüfter im System, wie Lüfter 110, können jeweils einem bestimmten Motor zuordnet sein, der den Lüfter antreibt, wie Motor 112. In bestimmten hier gezeigten Situationen, wie der zweite Gang von links im Rechenzentrum 100, kann ein einzelner Motor mehr als einen Lüfter antreiben.
Eine solche Anordnung kann energieeffizienteren Betrieb des Systems ermöglichen sowie die Dimensionierung von größeren Motoren, die pro Einheit bewegter Luft weniger Strom verbrauchen. Darüber hinaus kann die Verwendung von Motoren mit mehreren Lüftern den Umfang von Wartung und Reparatur im System verringern, wie auch die Installationskosten und die Einschaltzeiten des Systems.
Nebenleistungen für die Ausrüstung des Rechenzentrums, soweit bislang beschrieben, können ebenfalls angeboten werden. Zum Beispiel in 1A, ein Rechenzentrums-Büro 102 kann bereitgestellt werden, in dem ein Bediener der Ausrüstung des Rechenzentrums den Betrieb auf einem Computer oder einer ähnlichen Einrichtung verfolgen kann. Dem Bediener können beispielsweise Temperaturen im System und Luftstrommengen im System angezeigt werden, um festzustellen, ob die Ausrüstung in Rechenzentrum 100 angemessen gekühlt wird. Darüber hinaus können dem Bediener Alarmmeldungen gezeigt werden, wenn ein Teil der Ausrüstung ausfällt oder die Temperaturen bestimmte Grenzwerte überschreiten, sodass der Bediener Probleme schnell diagnostizieren und beheben kann.
Darüber hinaus, obwohl nicht gezeigt, kann das Rechenzentrum 100 mit anderen Nebenanlagen ausgestattet werden, wie Frischluftsysteme und elektrische Systeme für die Versorgung der verschiedenen Geräte. Frischluft kann über bekannte Techniken zugeführt werden, wie z. B. durch Ansaugen von Außenluft, die gefiltert und möglicherweise gekühlt und auf Feuchtigkeit behandelt wird. In einem Beispiel kann Frischluft durch das Büro 102 zugeführt werden, mit einem Kühlgerät, das einen Kompressor, ein Kühlaggregat oder ein ähnlich betriebenes Kühlsystem verwendet. Als solcher kann der Hauptarbeitsbereich 104 des Rechenzentrums frei mit Kühlturmwasser gekühlt werden und eine erhöhte Temperatur beibehalten, während das Büro 102 mit mehr energieintensiverer Kühlung auf einer niedrigeren Temperatur gehalten wird. Der Gesamtenergieverbrauch kann weiterhin deutlich reduziert werden, da Büro 102 eine sehr viel geringere Wärmelast aufweist als die anderen Bereiche des Rechenzentrums 100, wo sich Computerausrüstung in hoher Dichte und mit höher Wärmeentwicklung befinden können. Als Ergebnis dessen, die Ausrüstung mit höheren Betriebskosten nur in bestimmten Bereichen zu verwenden, in denen es für den menschlichen Komfort erforderlich ist, kann Rechenzentrum 100 bei wesentlich geringeren Kosten betrieben werden.
1c zeigt eine Seiten-Schnittansicht eines bestimmten Gebläsekonvektors 108 aus 1a. Diese Ansicht zeigt den Übergang von Kanälen besser, der zum Anschluss eines Lüfters an Schlange 114 in der längeren Ausführung der Schlange erforderlich ist. Darüber hinaus zeigt diese Ansicht auch die Mehrfachracks 106a in einer Rackreihe 106 im Rechenzentrum. In diesem Beispiel ist jeder vertikale Teil der Racks etwa 19 Zoll (48 cm) breit, während die Schlange etwa die Breite von einem Rack mit drei Abschnitten hat, also etwa 60 Zoll (152 cm). Dort umfasst der Gebläsekonvektor 108 einen Lüfter 110 auf einer isolierten Basis mit einem Antriebsmotor 112, der über einen Riemen mit dem Lüfter verbunden ist, mit einem Übergangsbereich aus Bleich, der vom Lüfter 110 nach oben erweitert ist, um mit Schlange 114 verbunden zu sein. Im Normalbetrieb würde die Luft auf einer oder beiden Seiten von Lüfter 110 eingezogen werden, wie durch den Pfeil in der Abbildung dargestellt, und durch die Schlange nach oben und an den Füßen der Arbeiter vorbei, die oben stehen, in den Arbeitsbereich geführt werden.
Die FIG zeigt auch Kühlrohre 119. Solche Rohrleitungen 119 können entlang von Wegen unter dem Boden oder in anderen Orten verlegt sein, sodass sie in die Nähe der verschiedenen Kühlschlangen im System gelangen. Abzweigungen in den Rohrleitungen, die flexible Rohrleitungsabschnitte enthalten können, können zwischen den Hauptleitungen und den Kühlschlangen, wie Schlange 114, angebracht werden. Die Kühlleitung 119, die aus Versorgungsleitung und Rücklaufleitung bestehen kann, kann so angeordnet werden, dass sie zu einem oder mehreren Krümmern führen. Die Größe der Krümmer kann sich mit zunehmender Nähe zur Kühlanlage oder den Anlagen erhöhen.
1d zeigt eine Draufsicht der Rohrleitungen für das Rechenzentrum in 1a, während 1e zeigt eine Vorder-/Schnittansicht des Rechenzentrums in 1d. Das Rohrleitungssystem besteht im Allgemeinen aus einem Kühlwasser-Versorgungsanschluss 130 und einem Kühlwasser-Rücklaufanschluss 132. Im Allgemeinen wird Wasser von einer externen Quelle, wie z. B. eine Verdampferkühlschleife, die an einen Kühlturm angeschlossen ist, an den Versorgungsanschluss 130 in das System gepumpt (oder eine Schleife, die über einen Wärmetauscher an die Verdampferschleife angeschlossen ist). Das Wasser kann dann durch eine Reihe von Versorgungsleitungen in einer leiterförmigen oder anderen Anordnung, wie z. B. Versorgungsleitung 134, nach unten gedrückt werden. Dieses Kühlversorgungswasser kann dann zu Abzweigungen geleitet werden, die flexibel sein können, oder an andere Anschlüsse, an einzelne Schlangen wie Abzweigung 138, die mit Kühlschlange 114 verbunden ist. Nach Zirkulation durch Schlange 114 kann das Kühlwasser, was sich zu diesem Zeitpunkt durch die Luft, die über Schlange 114 strömt, erwärmt hat, die Schlange durch Abzweigung 140 verlassen und in die Rücklaufleitung 136 einströmen. Dann kann das Wasser zum Rücklaufstutzen 132 geführt werden und hinaus in ein System wie ein Verdampfungskühlsystem, und nach dem Abkühlen wird es zurück geleitet.
Verschiedene zusätzliche Komponenten, die nicht gezeigt werden, können ebenfalls in solch einem System enthalten sein, was ein erfahrener Handwerker erkennen kann. Beispielsweise können Absperrhähne an jeder Rohrabzweigung und für jede Schlange angebracht werden, damit die Schlangen und andere Abschnitte für Wartungszwecke ausgebaut werden können. Darüber hinaus können Absperrhähne an den Abzweigungen eine schrittweise Inbetriebnahme des Systems ermöglichen, wobei Hauptabzweigungen zuerst installiert werden, dann Computerausrüstung, die angeschlossen und online geschaltet wird, bevor die anderen Teile des Systems installiert werden. Darüber hinaus kann das System weitere Komponenten enthalten, wie Ausgleichsventile, mit denen ausreichender Wasserstrom in alle Teile des Systems sichergestellt werden kann, einschließlich entfernter Bereiche im System, die unter zusätzlicher Reibung und Einschränkung aus dem Strom leiden und daher andernfalls nicht ausreichend Kühlwasser erhalten könnten, wenn das System nicht ordnungsgemäß ausgeglichen ist. Pumpen, Filter und andere ähnliche Komponenten können bei Bedarf ebenfalls enthalten sein, was ein erfahrener Handwerker erkennen kann.
]Die besondere Anordnung der Rohrleitungen in 1d könnte sich vorteilhaft auswirken, da sie viele Betriebsmodi im Kühlsystem des Rechenzentrums bietet.
Insbesondere führen die Versorgungsleitungen für das System in einem Winkel zu den Serverreihen im System oberhalb der Rohrleitungen. Darauf folgt, dass jede Zu- und Rücklaufleitung Kühlschlangen versorgen kann, die sich in unterschiedlichen Rackreihen im System befinden und räumlich getrennt voneinander im System sind. Wenn daher eine Reihe von Rohrleitungen außer Betrieb genommen werden muss, wirkt sich dies auf Schlangen über mehrere Reihen von Computern im System aus. Werden beispielsweise die Rohre 134, 136 außer Betrieb genommen, müssen zwei Schlangen, die sich in Computerreihen mit drei Reihen Abstand voneinander befinden, außer Betrieb genommen werden. Die von diesen Schlangen gelieferte Luft ist weit voneinander getrennt und die gekühlte Luft von anderen Schlangen in der gleichen Reihe kann problemlos die Computer vor der „ausgefallenen“ Schlange vorsorgen. Wenn im Gegensatz dazu die Rohre entlang der Reihen verlaufen und jedes Rohr nur eine einzige Reihe versorgt, müssten möglicherweise alle Schlange in dieser Reihe außer Betrieb genommen werden und ein Hotspot lokaler Hitze kann entstehen, oder die Computer in dieser Reihe müssen offline geschaltet werden. Ähnlich vielfältige Effekte können mit Rohrleitungen parallel zu den Rackreihen erzielt werden, indem jeder Satz von Leitungen Schlangen in unterschiedlichen Rackreihen versorgt (d. h. durch kurze und lange Abzweigungen von der Rohrleitung in beiden Richtungen).
Die spezielle Größe von Rechenzentrum 100 in diesen Abbildungen und die Anzahl der Kühleinheiten und Lüfter im Rechenzentrum werden hier nur zur Veranschaulichung gezeigt. Im Allgemeinen würde ein Rechenzentrum viel mehr solche Kühlschlangen benötigen, die über eine allgemein größere Fläche verteilt sind. Die besondere Anzahl von Einheiten und anderen Ausrüstungsgegenständen und das Muster der Einheiten innerhalb eines Rechenzentrums kann je nach besonderer Heizlast im Zentrum und die Leistungen der Ausrüstung variieren, was ein erfahrener Handwerker erkennen kann.
2a zeigt eine Draufsicht des Rechenzentrums mit gebündelten Gebläsekonvektoren, während 2b zeigt eine Schnittansicht des Rechenzentrums in 2a. Im Allgemeinen zeigen diese Abbildungen einen besonderen Typus von Lüfter-Schlangen-Anordnung.
In diesem Beispiel sind die Lüfter entsprechend ihrer Kühlschlangen angeordnet, sodass die Lüfter in einem Bereich gebündelt sind und dieses Bündel kann bei elektrischen und anderen Wartungsarbeiten besser versorgt werden. Ein solches Bündel wird mit Lüftern 202 gezeigt, die Schlangen 204 versorgen. In diesem Beispiel sind verschiedene Schlangen 204 so angeordnet, dass ich mit den Gängen im Arbeitsbereich im darüber liegenden Rechenzentrum ausgerichtet sind. Wie in der Schnittansicht in 2b zu sehen ist, sind die Schlangen 204 in diesem Beispiel nicht bündig oder fast bündig mit dem Boden des darüber liegenden Raums angeordnet, wie im vorherigen Beispiel, sondern liegen in einem Winkel in Schlangenkammern 212. Die Schlangenkammern 212 können geschaffen werden, indem ein rechteckiger Kasten aus Blech aufgestellt wird, der vom Boden den Unterbodenbereichs bis zur Decke des Unterbodenbereichs reicht, die am oder nah am Boden des Arbeitsbereichs in Rechenzentrum 200 ist. Die Schlangen 204 können innerhalb der Kammer 212 in einem Winkel angeordnet sein, damit in Bezug auf die Bodenfläche größere Schlangen den Bereich kühlen können. Insbesondere wenn die Schlangen 204 bündig mit dem darüber liegenden Boden sind, wären sie in der Breite beschränkt auf die Breite der Gänge im Arbeitsbereich des darüber liegenden Rechenzentrums. Durch Anwinkeln der Schlangen 204 in vertikaler Richtung können breitere Schlangen eingesetzt werden. Darüber hinaus ist Zugriff auf die Schlangen 204 im Unterbodenbereich einfacher möglich, wenn sie näher am Boden des Unterbodenbereichs platziert werden können.
Der Unterschied im Druck über die Schlange 204 in Schlangenkammer 212 kann einfach der Druck sein, de benötigt wird, um einen Druckabfall durch die Schlangen 204 zu überwinden plus ein leichter höherer Druckabfall für die Bewegung der Luft durch den Boden und zur Vorderseite der Computerracks im darüber liegenden Arbeitsbereich.
Die Kammern 212 enthalten zwei Zonen aufgrund der Position der Schlangen 204. Insbesondere kann die Zone vor den Schlangen 204 eine Warmluftzone oder eine Warmluftkammer sein, während die Zone hinter den Schlangen eine Kaltluftzone oder eine Kaltluftkammer sein kann, einschließlich einer Kammer, die fließend mit dem darüber liegenden Arbeitsbereich kommuniziert. Angemessene Abdichtung oder andere Mechanismen wie Dichtungen können um die Schlangen herum bereitgestellt werden, um zu verhindern, dass Luft von der Warmluftseite in die Kaltluftseite austritt.
Wie bereits erwähnt, kann die Gruppierung der mechanischen Geräte wie Lüfter 202 und Motoren in einem einzelnen Bereich die Effizienz für Wartungsarbeiten an der Elektrik verbessern. Beispielsweise kann eine einzelne Serviceklappe 214 für die Elektrik in der Nähe der Lüfterbündel 202 angebracht werden, und es kann die notwendige Ausrüstung für die Wartung der Lüfter 202 enthalten. Beispielsweise kann die Klappe 214 Leistungsschalter, Abschaltvorrichtungen, andere Isoliervorrichtungen, Erdungsvorrichtungen und Motorsteuerungen enthalten, die zum Betrieb der Motoren und Lüfter 202 benötigt werden. Dadurch können die Installateure solche Ausrüstung leichter bereitstellen und die Techniker können leichter für Wartungsarbeiten auf die Ausrüstung zugreifen. Ein oder mehrere Teile der Serviceklappe, wie z. B. eine Abschaltvorrichtung, können sich an einem leichter zugänglichen Ort befinden.
3a zeigt eine Ansicht eines Rechenzentrums 300 mit einer Vielzahl von Umwälz- und Kühlungs-Untersystemen, während 3b eine Schnittansicht des Rechenzentrums 300 aus 3a zeigt und 3c eine Schnittansicht einer bestimmten Kühleinheit 306 aus 3a. Diese Abbildungen zeigen allgemein eine Vielzahl verschiedener Anordnungen von Gebläsekonvektoren, die mit einer Unterboden-Warmluftkammer im Kühlsystem eines Rechenzentrums bereitgestellt werden. Die hier gezeigten Beispiele beziehen sich wiederum auf ein Rechenzentrum, das um parallele Reihen von Computereinheiten, Rücken an Rücken, angeordnet ist, diese Computer stoßen erwärmte Luft in vertikale Kammern aus, die dann die Luft durch einen Boden im Rechenzentrum in den Unterbodenbereich ablassen. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen möglich.
Ein Beispiel dieser Computer-Anordnung zeigt sich in Reihe 304. Reihe 304 kann eine erste Reihe mit Computer-Racks und eine zweite Reihe mit Computer-Racks enthalten, deren Rückseiten durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt sind. Am Ort der Computer-Racks kann Luft aus Arbeitsbereich 302 im Rechenzentrum 300 zur Front der Computer in den Racks gezogen werden, dann heraus an den Rückseiten der Computer und dann nach unten in den Unterbodenbereich. In einem solchen Beispiel dient der Raum zwischen den Racks als vertikale Warmluftkammer, während der Arbeitsbereich als Kaltluftkammer dient.
Als erstes Beispiel für eine Anordnung für Kühlung und Luftzirkulation im Rechenzentrum 300 wird eine Kühleinheit 306 gezeigt, die in Reihe mit den Kühl-Racks in Reihe 304 bereitgestellt ist. Die Kühleinheit 306 umfasst eine oder mehrere Kühlschlangen 310 und kann axiale Umwälzlüfter 308 oberhalb der Kühlschlange oder -schlangen 310 aufweisen. Eine solche Kühlanlage 306 kann direkt auf dem Boden des Rechenzentrums ausgelegt werden, über einen Ausschnitt, der sich im Boden unter dem Schlangen 310 befindet. Auf diese Weise können die Lüfter 308 die warme Luft nach oben aus dem Bereich unter dem Boden und durch die Schlangen 310 ziehen, und dann die Luft aus den Seiten der Reihe 304 und in den Arbeitsbereich 302 ablassen, wo sie wieder durch das System zirkulieren kann.
Die Einheit 306 kann Teil eines speziell ausgestatteten Teils eines Racks im Rechenzentrum sein, wo Komponenten, normalerweise Computer, im Rack durch die Spulen 310 und die Lüfter 308 ersetzt werden. Durch diese Anordnung kann sich die Kühleinheit 306 flexibel überall dort befinden, wo ein Bediener des Rechenzentrums 300 glaubt, dass zusätzliche Kühlung erforderlich sein kann. In einer solchen Situation kann ein Paar Computer-Racks auf beiden Seiten der Reihe 304 entfernt werden, und die Einheit kann 306 dorthin gesetzt werden, wo die Racks sich vorher befanden. Zugangsklappen zum Unterbodenbereich können ebenfalls entfernt werden, um den Bereich, durch den die Luft fließen kann, von einem zuvor schmalen Bereich unterhalb der Warmluftkammer, der sich zwischen dem Computer-Racks befand, zu vergrößern, sodass ein Bereich entsteht, der ausreicht, Luft der Schlange 310 zuzuführen.
Alternativ kann die Öffnung für den Zugang der heißen Luft in den Unterbodenbereich unter den Racks übergroß gestaltet sein, wie für Öffnung 340 gezeigt, um die Luft nach unten zu leiten. Der übergroße Teil der Öffnung 340 kann in der Regel durch die Fächer oder Racks mit den Computer Einheiten über der Öffnung 340 und durch Dichtungen zwischen der Unterseite des Computers und dem Boden blockiert sein, so dass sich die Luft aus dem Arbeitsbereich 302 nicht mit der Luft aus dem Unterbodenbereich vermischt. Die Öffnung 340 kann für einen Gebläsekonvektor wie Einheit 306 geeignet dimensioniert sein, jedoch so, dass, wenn die Computer-Racks entfernt und durch einen Gebläsekonvektor ersetzt werden, die Öffnung ordnungsgemäß mit dem Gebläsekonvektor betrieben werden kann.
Wie sehr deutlich in 3c ersichtlich, kann Einheit 306 in einer Reihe mit anderen Computer-Racks liegen und kann auch mit den Computern 307 in einem Bereich oberhalb der Einheit 306 ausgestattet sein. Diese Computer können über einer Ebene angeordnet sein, die für die Zirkulation von kühler Luft aus und von der Einheit 306 fort benötigt wird, und kann weiter Dichte zum Platzieren von Computern im Rechenzentrum 300 zulassen.
Ein alternativer Ansatz zur Schaffung von Zirkulation und Kühlung im Rechenzentrum 300 wird durch Kühleinheit 314 gezeigt. In diesem Beispiel befindet sich ein verpackter kommerzieller Gebläsekonvektor auf dem Boden des Unterbodenbereichs. Das Gerät kann eine Kühlschlange 314a und einen Lüfter 314b in einer üblichen Anordnung enthalten. Die verpackte Gebläsekonvektor 314 kann eines von vielen Arten von kommerziell erhältlichen Gebläsekonvektoren sein, zum Beispiel von den Firmen TRANE, CARRIER, oder andere. Der Gebläsekonvektor 314 kann wiederum mit der Öffnung an den Einlass des Unterbodenbereichs gesetzt werden, kann jedoch auch einen Filter enthalten (wie ein Filter, der als grobe oder als Vorfilterstufe agiert) und kann an einer Öffnung im Boden angeschlossen werden, um damit die abgekühlte Luft wieder in den Arbeitsbereich 302 zu leiten. In der vollständigen Umsetzung wären mehrere verpackt Gebläsekonvektoren über den Unterbodenbereich verteilt.
Auf diese Weise kann Einheit 314 Luftzirkulation und Kühlung bieten, ähnlich wie bei den Mechanismen, die an anderen Stellen in diesem Dokument beschrieben sind, sie ist aber einfacher zu beschaffen und zu installieren, wenn eine Einrichtung schnell betriebsbereit sein muss.
Einheit 316 zeigt eine weitere Lüfter-Kühlschlange-Anordnung, mit der Luft aus einem Unterbodenbereich einem Arbeitsbereich zugeführt werden kann und in der die Luft gekühlt werden kann. Hierbei sind die Kühlschlangen 322 vertikal als Teil eines Austauschs für ein Computer-Rack platziert. Die Schlangen 322 können sich zum Beispiel an den Seitenflächen eines Gestells befinden, das transportiert werden kann und so bemessen ist, dass es in den Bereich passt, der normalerweise für ein Computer-Rack reserviert ist. Eine solche Anordnung kann den Einsatz von Schlangen mit der großen Oberflächen ermöglichen, die dem Luftstrom wenig Widerstand entgegensetzen. Eine Schutzplatte kann über jeder Schlange vorgesehen werden, um Schäden an der Schlange durch Personen im Arbeitsbereich 302 zu verhindern.
Ein Lüfter 318 zieht warme Luft aus dem Unterbodenbereich und leitet es in eine Kammer 320, die zwischen den Schlangen 322 angelegt wurde. Der von Lüfter 318 erzeugte erhöhte Druck kann die Luft durch die Schlangen zwingen, wo sie gekühlt werden kann, und zusätzliche Luft kann aus dem Unterbodenbereich eingezogen werden. In einer alternativen Anordnung kann sich Lüfter 318 zwischen den Schlangen 322 über Bodenebene befinden und Luft in den Raum zwischen den Schlangen 322 ablassen. In einer solchen Anordnung kann der Lufteinlass für Lüfter 318 nach unten in den Unterbodenbereich geleitet werden, um so die warme Luft einzuziehen und einen positiven Druck in Kammer 320 beizubehalten.
Eine Anordnung ähnlich zu Einheit 316 wird in Einheit 326 gezeigt. In dieser Anordnung ist jedoch die Belüftung so eingerichtet, dass sie nur auf einer Seite der Serverreihen heraustritt. Dadurch enthält Einheit 326 einen Lüfter 328, der ähnlich angeordnet ist wie Lüfter 318 aus Einheit 316, und auch eine Kühlschlange 330 gegenüber einer Reihe von Computer-Racks. Jedoch leitet Einheit 326 die Luft nicht an die andere Seite der Computer-Racks, die stattdessen mit Computer-Racks gefüllt sind. Ein Leitblech zwischen einer Warmluftkammer 332, das die Luft von den Computern weg zieht, und die druckbeaufschlagte Kammer hinter Schlange 330 verhindern ein Vermischen dieser Luft und ermöglichen ordnungsgemäße Belüftung der beiden Zonen. Erneut kann Lüfter 328 über dem Boden im Raum hinter der Schlange 330 platziert werden, und ein solches Beispiel kann eine Reihe von Axiallüftern, wie in Einheit 306 enthalten, die gegen den Boden gerichtet sein können.
3c zeigt auch ein Beispiel einer Rohrleitungsverbindung für eine Einheit wie Einheit 306. Wie gezeigt, verläuft die Kühlwasserleitung 340 unter Bodenebene, mit Abzweigstellen oder Hähnen, die aufwärts zur Kühlschlange verlaufen. In bestimmten Implementierungen kann sich eine kleine Pumpe oder mehrere Pumpen in der Nähe der Kühlschlange befinden, um Unterstützung oder bessere Kontrolle über die Zirkulation des Kühlwassers durch die Schlange zu bieten. Darüber hinaus, aber nicht gezeigt, können Absperrhähne bereitgestellt werden, die einfachen Anschluss und Trennung der Schlange ermöglichen, ohne in den Betrieb des Systems einzugreifen, sowie Steuerventile zur Steuerung der Kühlwassermenge, die der Schlange zugeführt wird. Eine Zugangsklappe kann im Boden in der Nähe der Absperrhähne vorgesehen werden, sodass das Personal die Ventile leicht erreichen kann, ohne den Unterbodenbereich betreten zu müssen. Besteht eine Druckdifferenz zwischen dem Unterbodenbereich und dem Überbodenbereich, kann Dichtungsmaterial um die Zugangsklappe herum sowie an anderen Stellen auf Bodenebene bereitgestellt werden.
In einem Beispiel kann auch ein Temperaturfühler im Arbeitsbereich in einem Rechenzentrum vorgesehen sein, und die verschiedenen Kühlschlangen können gedrosselt oder gesteigert werden, um einen Temperatur-Sollwert im Arbeitsbereich beizubehalten. Die Lüfter können wiederum drehzahlgeregelt sein, um bestimmte Druckunterschiede im System beizubehalten. Zum Beispiel können mit den Computern bereitgestellte Lüfter geregelt werden, um eine bestimmte Temperaturerhöhung in einer Platine zu schaffen oder um einen bestimmten Drück zwischen Arbeitsbereich und Auslassbereich einer Platine beizubehalten. Lüfter, die den Unterbodenbereich bedienen, können dann geregelt werden, um eine eingestellte Druckdifferenz zwischen den Rückseiten der Computer und dem Arbeitsbereich zu schaffen (d. h., um den Druckabfall in den Warmluftkammern, den Kühlschlange und anderen Geräten wie Filtern zu überwinden).
4a zeigt eine isometrische Explosionsansicht von einem modularen, gestapelten Rechenzentrum 400, und 4b zeigt eine Schnittansicht des selben Rechenzentrums 400. Allgemein weist das Rechenzentrum 400 viele der diskutierten Funktionen bereits auf, aber auf eine Weise, die im Werk konstruiert, an den Zielort transportiert und dort schnell installiert werden kann. In diesem Beispiel enthält das Rechenzentrum 400 drei Module: ein mechanisches Basismodul 404 und zwei Rechnermodule 402. Weitere Modulebenen können ebenfalls verwendet werden. Die Rechenmodule 402 können als Gestell mit Hohlrahmen ausgeführt sein, das zwei Reihen von Computer-Racks getrennt durch einen Mittelgang aufnimmt.
Die Rechenmodule 402 können jeweils in etwa die Größe eines Standard-Überseecontainers haben, sodass sie leicht auf einem Anhänger eines herkömmlichen Sattelschleppers geladen werden können (oder sogar als Struktur der Anhänger dienen, wie bei Überseecontainern). Auf diese Weise können die Module 402 leicht zur Baustelle transportiert werden, und sie können auch mit einer Plane oder anderen Materialien abgedeckt werden, so dass die darin enthaltene Ausrüstung während des Transports vor Sicht und den Elementen geschützt ist.
Allgemein können die Rahmen der Rechenmodule 402 aus normalem geschweißten Stahlrahmen bestehen oder gewalzt oder geformte Profile aufweisen.
Stützelemente (nicht gezeigt, aus Klarheit) können an den Enden und Seiten der Module 402 angebracht werden, wenn als strukturelle Stütze erforderlich. In diesem Beispiel werden die Module 402, 404 gezeigt, sie weisen normalerweise passende Abmessungen auf, sodass sie auf modulare Weise übereinander gestapelt werden können, dies umfasst die Bildung eines rechteckigen Gitters aus Modulen in horizontaler Richtung und Stapelmodulen in senkrechter Richtung, etwa wie bei LEGO-Steinen. Um die Analogie zu LEGO-Steinen weiter zu führen, und um geeignete Ausrichtung und Dichtung der Module übereinander zu ermöglichen, können zylindrische Erweiterungen entlang des oberen Teils der Module bereitgestellt werden (d. h. entlang der Peripherie) und passende zylindrische Einsätze können entlang der unteren Teile anderer Module angesetzt werden (siehe 4c). Die Erweiterungen und Einsätze können aus jedem geeigneten Material beschaffen sein, und bestimmte starke Kunststoffe können verwendet werden, so dass beim Aufschieben der Module auf die anderen ein wenig „Raum“ bleibt. Die Kunststoffe können auch jeweils farblich codiert sein (z. B. blau, rot oder gelb), so dass die Monteure vor Ort Module schneller einander zuordnen können. Alternativ können normale Container-Eckverbindungen eingesetzt werden, und Gabelstapler-Taschen für die Manövrierfähigkeit bereitgestellt werden (nicht gezeigt).
Die Module 402 können vor dem Transport an die Baustelle auch teilweise oder vollständig mit Hüllen versehen werden. Ist ein Modul zum Beispiel als oberstes Modul im Stapel ausgelegt, kann es vor dem Versand mit einer Abdeckung versehen werden – ähnliche Ansätze gelten für Wände aus Endmodulen. Andere interne Bereiche können ohne Hülle bleiben, offen zu benachbarten Modulen. Dadurch sind die Module nach der Installation offen für die Bewegung von Menschen und Luft innerhalb eines Modulgitters, dies unterscheidet sich aus Implementierungen, in denen jedes Modul bei der Installation geschlossen wird. Obwohl beide Rechenmodule 402 Computer zeigen, die von einem Ende zu anderen in Modul 402 laufen, können die Computer-Racks am Ende der Module beendet werden, damit Arbeiter seitlich von einem Modul zum nächsten gehen können.
Dadurch könnte eine vollständige Installation ein Gitter aus einem Dutzend oder mehr Modulen in zwei Richtungen umfassen. In Längsrichtung können lange Reihen von Computern und lange Gänge zwischen den Reihen angelegt werden. In Querrichtung können mehrere Reihen von Computern und mehrere Gänge im Arbeitsbereich angelegt werden. Der innere Arbeitsbereich im Rechenzentrum unterscheidet sich dann kaum vom Grundriss in 1a, zum Beispiel.
Die Module 402, 404 können außen oder innen installiert werden. Für die Aufstellung im Freien können die Module 402, 404 vor Ort oder an anderem Ort mit einer Hülle versehen werden und auch abgedichtet, damit sie den entsprechenden Druck halten und die Elemente fernhalten können. Verschiedene Versorgungsdienste, darunter Luft, Wasser und Strom, können den Modulen 402, 404 zugeführt werden. Es können auch Versorgungsanlagen neben den Modulen 402, 404 aufgestellt werden, z. B. In Form von Kühltürmen und Modulen, die Pumpen, Wärmetauscher und andere mechanische und elektrische Einrichtungen enthalten. Solche Einrichtungen können sich in Modulen befinden, die in der Form den Modulen 402, 404 ähneln. Sie werden als Service-Module bezeichnet. Zum Beispiel können sich Pumpen und Wärmetauscher in den Modulen befinden (wie auch Kühler wenn davon ausgegangen wird, dass diese an Tagen mit hohen Temperaturen erforderlich sind), die neben Modulen 402 installiert sind und Leitungsverteiler können in Modulen neben Modul 404 installiert sein. Alle diese Module können dann miteinander verbunden werden, wobei die Rohrverteilermodule an die Rohrleitungen, die durch Modul 404 führen, angeschlossen werden, und die Kühltürme auf andere Service-Module montiert werden.
Besondere Komponenten innerhalb der Module 402, 404, und deren Anordnung sind am besten zu erkennen in 4b. (Bestimmte Details, einschließlich der Geräte im Modul 404, wurde aus Gründen der Klarheit aus 4a beseitigt.) Reihen aus Computer-Racks 406 werden gezeigt, ihre vorderen Kanten bilden einen zentralen Korridor, durch den die Arbeiter gehen können, und ihre hinteren Kanten bilden vertikale Warmluftkammern 410 am Umfang der Module 402. Im Betrieb kann Luft aus dem Gang 412 über die Computer und in den vertikalen Warmluftkammern 410 gezogen werden. Der Boden des obersten Moduls 402 und die Decke des untersten Rechenmoduls 402 können perforiert, offen belassen oder auf andere Weise in flüssiger Kommunikation zueinander gestaltet sein, so dass die warme Luft den ganzen Weg die Außenwände vom Rechenmodul 402 herunter und in das mechanische Modul 404 fließen kann. Wie bereits in diesem Beispiel gezeigt, können die Racks 406 im unteren Modul weiter nach innen platziert werden als die Racks 406 in den oberen Modulen 402, da die Warmluftkammer 410 des unteren Moduls 402 die Abluft der Computer aus beiden Modulen aufnehmen muss. Durch die Schaffung der zusätzlichen Bereich im unteren Modul ist der Gang des unteren Moduls leicht schmaler als der Gang im oberen Modul, aber die Geschwindigkeit der Luft in der Warmluftkammer kann relativ gleich behalten werden und der Druckabfall kann minimiert werden. Darüber hinaus wird ein optionaler Umwälzhilfslüfter 416 gezeigt, der zusätzliche Impulse für die warme Luft bietet, die aus dem oberen Modul 402 herunterkommt. Eine Steuerung kann in Verbindung mit Lüfter 416 eingesetzt werden, um den Luftstrom korrekt zu steuern. Eine Reihe solcher Lüfter kann unter entsprechenden Umständen entlang der Länge der Module 402 platziert werden.
Wenn die warme Luft hinunter zum mechanischen Modul 404 zirkuliert, wird sie auf beiden Seiten von einer Reihe Lüfter 422 aufgenommen. In diesem Beispiel sind die Lüfter 422 Zentrifugallüfter, aber auch andere Lüfterformen können eingesetzt werden. Ein Paar Leitbleche 426 trennen den Unterbodenbereich in Bereiche mit geringerem Druck um die Lüfter 422 herum und Bereiche mit höherem Druck vor den Lüfter-Auslasspunkten.
Kühlschlangen 424 befinden sich auf der anderen Seite der Bereiche mit höherem Druck, so dass die Luft die Schlangen 424 durchläuft, gekühlt wird und dann nach oben in Gang 412 im unteren Computer-Modul 402 wandert. Der Boden von Modul 402 kann perforiert oder in Gitterform sein, damit die gekühlte Luft freier nach oben gelangen kann.
Verschiedene Anordnungen können im mittleren Gang 412 bereitgestellt werden, um den Betrieb des Rechenzentrums zu unterstützen. Erstens kann ein Umwälzlüfter 414 dort bereitgestellt werden, wo die oberen und unteren Rechenmodule 402 aufeinander treffen, um dabei zu helfen, dass mehr kühle Luft von Schlange 424 das obere Modul erreicht und zu verhindern, dass die Luft eine Abkürzung durch die Computer in der Nähe der Unterseite des unteren Rechenmoduls 402 nimmt.
Auch zeigen gestrichelte Linien über den Schlangen 424 Bereiche zum Ausbau der Schlangen für Wartung oder Austausch. Insbesondere falls Schlange 424 ausfällt oder andere Wartung benötigt, können Zonen über der Schlange eingerichtet werden, in denen die Techniker die Schlange schnell nach oben ziehen können, wie z. B. mit Hebeschlaufen oder Griffen an den Schlangen 424. Es können auch Zugangsklappen bemessen werden, so dass die Lüfter 422 durch den Arbeitsbereich entfernt werden können, zum Beispiel indem die Lüfter auf Schienen nach vorn geschoben und anschließend aus der Einheit 404 herausgehoben werden, nachdem die störenden Schlangen entfernt wurden, und dann wird der Lüfter von der Elektrik getrennt. In einer anderen Anordnung, da Lüfter meist mehr Wartung benötigen als Schlangen, können sich die Lüfter 422 zwischen den Schlangen 424 und unter dem Mittelgang 412 befinden. In diesem Fall können die Lüfter 422 Luft durch die Schlangen ziehen (die eine Dichtung zwischen einer Warmluftkammer zwischen den Schlangen und den Außenwänden von Einheit 404 und einer Kaltluftkammer mit niedrigen Druck zwischen den Schlangen bilden können).
4c zeigt eine Detailansicht einer Hubverbindung für das Rechenzentrum in 4a. Der Anschluss enthält eine Hakenschlaufe 434, die in jeder Ecke einer Einheit montiert wird und so positioniert wird, dass die Einheit in einen Kran eingehängt und an den gewünschten gehoben werden kann. Die Schlaufe 434 kann dann entfernt werden, indem der Bolzen entfernt wird, nachdem die Einheit so platziert wurde, dass beispielsweise eine zusätzliche Einheit auf der ersten Einheit abgesetzt werden kann. Die zylindrischen, LEGO-ähnlichen Verbindungsstücke zwischen den Einheiten werden in dieser Abbildung entlang der Peripherie des Rahmens der Einheit gezeigt. Der Haken kann auch versenkt in der Struktur des Moduls angebracht werden, so dass er nach der Installation nicht entfernt werden muss. Wie bereits erwähnt können auch Eckbeschläge verwendet werden, wie sie in standardmäßigen intermodalen Containern verwendet werden.
4d zeigt eine Teil-Draufsicht des Rechenzentrums in 4a. Diese Ansicht zeigt insbesondere detaillierte Strukturen, die im Boden einen Rechenzentrums 402 enthalten sein können. Entlang der äußeren Kante der Einheit ist eine Warmluftkammer 410, die zum Raum unter der Einheit hin offen ist, so dass warme Luft ungehindert in einen Unterbodenbereich fließen kann. Die Kammer 410 kann so ausgelegt sein, dass ausreichend Luft nach unten fließt, selbst wenn diese Einheit die unterste Einheit in einem Stapel ist und damit die Luft mehrerer Einheiten durchlassen muss.
Bestimmte Racks in der Einheit können entlang der Gleise 432 positioniert und nach hinten oder vorne verschoben werden. Insbesondere in der unteren Einheit können die Racks nach vorn geschoben werden, um Kammer 410 vollständig freizulegen, und in oberen Einheiten können die Racks nach hinten verschoben werden, um einen Teil der Kammer 410 zu blockieren, dabei jedoch den Mittelgang der Einheit zu verbreitern. Die Gleise 432 können verschiedenartig geformt sein, wie erhöhte Rippen im Boden, auf denen die Räder an der Unterseite der Racks rollen können. (Die Räder können verriegelt werden, wenn das Rack in Position ist, und das Rack kann oben und unten gesichert werden, damit es nicht umkippt, insbesondere bei Erdbeben, Transport, usw.) Die Gleise 432 können auch Vertiefungen im Boden der Einheit sein, in die Räder oder andere Strukturen auf der Unterseite der Racks platziert werden können, so dass die Einheit vor und zurück gleiten kann.
Zugangsklappe 430 kann einfachen Zugang zu den Schlangen und Ventilen bieten, die sich unter dem Boden der Recheneinheit befinden. Zum Beispiel können Klammern oder Schrauben an jeder Seite oder Ecke der Klappe 430 gelöst oder entfernt wurden, die Zugangsklappe 430 kann angehoben werden und eine Spule kann aus dem Unterbodenbereich herausgehoben werden, nachdem sie getrennt wurde.
Ein Bodengitter 420 kann ebenfalls Zugang zum Unterbodenbereich ermöglichen, und vor allem kann es der kühlen Luft ermöglichen, aus dem Unterbodenbereich nach oben in den Gang der Einheit zu fließen. Wenn sich Lüfter unter Gitter 420 befinden, kann das Gitter herausgehoben werden, um Zugang für Wartung und Austausch der Lüfter, Lüftermotoren oder anderen Geräten zu ermöglichen.
5 ist eine Schnittansicht eines festen Rechenzentrums 500 mit mehreren Ebenen. Im Allgemeinen ähnelt dieses Rechenzentrum 500 anderen hier beschriebenen und gezeigten Anordnungen, es ist jedoch ein Doppeldecker, das mehr Rechenleistung auf gleicher Grundfläche bieten kann. In diesem Beispiel ist das Rechenzentrum 500 angeordnet wie Regale im „Magazin“ einer Bibliothek, wo die Racks durchgehend von Etage zu Etage verlaufen. Wie in den vorherigen Abbildungen kann eine Reihe ein Paar Racks 510 auf beiden Seiten einer Warmluftkammer 512. Der Rechnerbereich in Zentrum 500 verfügt über eine obere Ebene 502 und eine untere Ebene 504 sowie einen Unterbodenbereich 506 ist für die Aufnahme der Luft bereitgestellt, die durch die Computer in den Racks erwärmt wurde. Mechanische Ausrüstung für die Verbreitung und die Kühlung der Luft wird nicht gezeigt, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen, kann jedoch viele verschiedene Formen und Anordnungen aufweisen, einschließlich der oben beschriebenen.
Zugang zu den Racks der oberen Ebene ist über Laufsteg 508 möglich. Der Laufsteg kann ein erhöhter Weg zwischen benachbarten Reihen von Computer-Racks sein, der von diesen gestützt wird. Der Laufsteg kann vertikal angeordnet sein, um bequemen Zugang zu den Computern auf allen Ebenen der Anlage durch die Arbeiter in der Anlage zu ermöglichen.
6 zeigt eine Draufsicht eines Rechenzentrums mit gemeinsam genutzten Warmluftkammern. In diesem Beispiel sind mehrere Luftkammern in einem Unterbodenbereich untergebracht, zum Beispiel durch Bauen von Wänden vom Boden des Unterbodenbereichs zur Decke des Unterbodenbereichs und Abdichten der Kanten der Luftkammern. Ein Beispiel einer Luftkammer ist Kammer 608, deren Innenraum unter verschiedenen Kühlschlangen liegen kann, wie Schlange 610, auf oder in der Nähe des Bodens des Rechenzentrums. Druckluft, die in das Plenum 608 einfließt, kann nach oben durch die Spule 610 und in den darüber liegenden Arbeitsbereich geleitet werden, auf ähnliche Weise wie in anderen oben beschriebenen Systemen. Die Komponenten können sich unmittelbar unter Reihen von Computer-Racks 602 im Bereich darüber befinden.
Die Luft kann durch verschiedene Lüfter, wie Lüfter 606, in Kammer 608 geführt werden. Der Lüfter 606 saugt warme Luft aus dem Hauptbereich der Unterboden-Warmluftkammer ab und leitet sie unter Druck in Kammer 608. In diesem Beispiel ist Lüfter 606 einer von vier Lüftern in Gruppe 604, die drei unterschiedliche Kammern bedient. Solche doppelte Ausstattung erlaubt weitere Vielfalt im System, auf ähnliche Weise wie in anderen oben beschriebenen Systemen. Insbesondere dann, wenn ein Lüfter in der Gruppe ausfällt oder anderweitig außer Betrieb genommen wird, halten die restlichen Lüfter die Kammern unter Druck, so dass die Luft weiterhin durch die Kühlschlangen zirkulieren kann. Die Lüfter können auch so dimensioniert und ausgewählt werden, dass sie gut arbeiten, erkennbar an ihren Lüfterkurven, sowohl auf einer Ebene in der alle vier Lüfter in Betrieb sind und auf einer Ebene, in der nur drei der Lüfter in Betrieb sind. Ein Motorsteuerungszentrum 614 kann mit einer Steuerung so interagieren, dass gleich bleibender Luftstrom gesichert ist, selbst wenn ein Lüfter ausfällt, und bestimmte Aspekte des Zentrums 614 können sich in zugänglicheren Orten befinden, z. B. Aus Sicherheitszwecken.
Als weiteres Beispiel wird eine eigenständige Kammer 616 entlang einer Seitenwand von Rechenzentrum 600 gezeigt. Diese Kammer 616 enthält eine einzelne Schlangenreihe 620 an der oberen Fläche und wird durch zwei Lüfter unter Druck gesetzt, darunter Lüfter 618. Vielfalt im System wird wieder erreicht, indem mehrere Lüfter und mehrere Schlangen eine gemeinsame Kammer nutzen, so dass andere Lüfter oder Schlangen die Last übernehmen können, wenn ein Gerät ausfällt.
7 zeigt eine Schnittansicht eines Systems mit modularen Unterboden-Gebläsekonvektoren 710. Die in diesem System genutzten Komponenten können ähnlich angeordnet sein wie die in den 1a–1b. Insbesondere können die Gebläsekonvektoren 710 sich in einem Unterbodenbereich befinden, der als Warmluftkammer dient, die erwärmte Luft aus den Computer-Racks 706 über dem Boden empfängt. Die Gebläsekonvektoren 710 können so positioniert und angeordnet werden, dass die gekühlte Luft nach oben in die Gänge 708 im Arbeitsbereich im Rechenzentrum 700 geleitet wird.
In diesem Beispiel können die Gebläsekonvektoren 710 jeweils einen rechteckigen Rahmen enthalten, der die Axiallüfter 712 an der oberen Fläche und Kühlschlange 714 v-förmig angeordnet im Rahmen enthält. Die Lüfter können Luft aus dem Unterbodenbereich 716 durch die Schlangen ansaugen und sie in den Arbeitsbereich als gekühlte Luft abgeben. Jede der Einheiten kann eine Länge aufweisen, die für Off-Site-Aufbau geeignet ist, gefolgt von Transport und Installation vor Ort. Beispielsweise kann jede Einheit 710 ca. 5–10 Fuß breit und mit Kufen am unteren Rand ausgestattet sein, so dass sie einfach mit einem Gabelstapler angehoben werden kann, auf LKWs verladen und davon herunter gehoben und im Rechenzentrum in Position gebracht. Jede dieser Einheiten kann eine eigenständige Einheit unter z. B. einer einzigen Schlange sein. In einer solchen Anordnung müssen die Seiten der Einheiten in der Nähe der nachfolgenden Teile der Spulen abgedeckt und abgedichtet werden, damit die gekühlte Luft nicht wieder in die Warmluftkammer eindringen kann.
Alternativ können die Einheiten in einer Reihe bereitgestellt werden, die parallel unter den Gängen im Arbeitsbereich darüber verläuft. Die Enden der Einheiten können dann offen gelassen werden, damit kühle Luft die Reihe über den Spulen auf und ab fließen kann. Wenn in einer solchen Anordnung Lüfter in einer Einheit ausfallen, könnte die Luft, die in die Schlangen dieser Einheit gelangt, von den Lüftern in benachbarten Einheiten in der Reihe nach außen und oben gezogen werden. Eine solche Anordnung kann zusätzliche Vielfalt im System bieten, so dass das System besser mit einzelnen Ausfällen der Geräte umgehen kann.
Für jede oben beschriebene Form der Einheiten können ggf. automatische Dämpfer eingesetzt werden, um den Luftstrom in einer Einheit zu verhindern, wenn diese nicht in Betrieb ist. Andere Zubehörteile können auch zur Verfügung gestellt werden, um die Zirkulation der Luft und deren Effizienz zu verbessern.
Eine Anzahl von Ausführungsformen wurde beschrieben. Trotzdem versteht sich, dass verschiedene Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang der in diesem Dokument dargelegten Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können weitere Komponenten zu den oben gezeigten hinzugefügt werden, oder Komponenten können entfernt oder neu angeordnet werden. Zudem können bestimmte Werte für Temperatur und ähnliche Charakteristika variiert werden. Darüber hinaus können Schritte in Prozessen neu angeordnet, hinzugefügt oder entfernt werden. Dementsprechend liegen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der nachfolgenden Ansprüche.

Claims

Rechenzentrum-Kühlsystem umfassend: eine Bodenstruktur, die eine Unterboden-Warmluftkammer und eine Überboden-Kaltluftkammer definiert; eine Vielzahl von Überboden-Computergruppen, so angeordnet, dass erwärmte Luft in die Warmluftkammer abgelassen wird; und eine oder mehrere Lüfter-Kühlschlangen-Anordnungen, um Luft aus der Warmluftkammer zu ziehen, die Luft zu kühlen und die Luft der Kaltluftkammer zuzuführen.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine vertikale Kammer, die die Computerbaugruppen mit der Warmluftkammer über eine in der Bodenstruktur festgelegte Öffnung nahtlos verbindet.
System nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Lüfter-Kühlschlangen-Anordnungen ein oder mehrere verpackte Gebläsekonvektoren beinhalten.
System nach Anspruch 1, wobei die Warmluftkammer und die Kaltluftkammer in der Größe so dimensioniert sind, dass „Hotspots“, die durch Ausfälle der Lüfter-Kühlschlangen-Anordnungen verursacht werden, deutlich beseitigt werden.
System nach Anspruch 1, wobei die Warmluftkammer ein Fassungsvermögen festlegt, das mindestens 20 Prozent des Fassungsvermögens der Kaltluftkammer beträgt.
System nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Computerbaugruppen eine Vielzahl von vertikalen Racks umfassen, in einer Reihe angeordnet, die erwärmte Luft in eine vertikale Kammer ablassen, die fließend mit der Unterboden-Warmluftkammer kommuniziert.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend Umlüfter, die neben den Computerbaugruppen und Lüfterreglern angeordnet sind und zur Beibehaltung einer eingestellten Auslasslufttemperatur aus den Computerbaugruppen eingestellt sind.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend Umlüfter, die neben den Computerbaugruppen und Lüfterreglern angeordnet sind und zur Beibehaltung einer eingestellten Betriebslufttemperatur an den Computerbaugruppen eingestellt sind.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Regler für die Lüfter-Kühlschlangen-Baugruppe, der zur Beibehaltung einer eingestellten Druckdifferenz zwischen Warmluftkammer und Kaltluftkammer konfiguriert ist.
System nach Anspruch 9, wobei die festgelegte Druckdifferenz ungefähr null beträgt.
Rechenzentrum-Kühlsystem umfassend: einen Rechenzentrum-Arbeitsbereich, der gekühlte Luft einer großen Vielfalt von Computerbaugruppen zuführt; eine Warmluftkammer, die Luft aufnimmt, die über die Computerbaugruppen gewälzt und von diesen erwärmt wurde; ein Rechenzentrum-Boden, der zumindest teilweise eine Barriere zwischen dem Arbeitsbereich im Rechenzentrum und der Warmluftkammer bestimmt.
System nach Anspruch 11, darüber hinaus umfassend eine Vielzahl von Umlüftern in der Warmluftkammer und eine Vielzahl von Kühlschlangen, die den Umlüftern an einer Kante der Warmluftkammer zugeordnet sind.
System nach Anspruch 12, wobei die Umlüfter derart konfiguriert sind, dass sie die Luft aus der Warmluftkammer ziehen und die Luft, nach Kühlung über die Kühlschlangen, dem Arbeitsbereich zuführen.
System nach Anspruch 11, wobei der Arbeitsbereich des Rechenzentrums in einem oder mehreren modularen Computerrahmen enthalten sein, die die Computergruppen enthalten und die Warmluftkammer befindet sich in einem oder mehreren modularen mechanischen Rahmen, die derart konfiguriert sind, dass sie mit einem oder mehreren der ersten modularen Rahmen verbunden werden.
System nach Anspruch 14, wobei das System einen ersten modularen Arbeitsbereichsrahmen beinhaltet, der auf einem zweiten modularen Arbeitsbereichsrahmen gestapelt ist, der seinerseits auf einer mechanischen Rahmen gestapelt ist.