[发明专利]用于数据中心的压缩空气冷却系统

说明书

背景技术

例如网上零售商、互联网服务供应商、搜索供应商、金融机构、大学的组织和其它计算密集的组织通常用大规模计算设施进行计算操作。这些计算设施容置和容纳大量服务器、网络和计算机设备以便处理、存储和交换如执行组织操作所需的数据。通常，计算设施的计算机机房包括许多服务器机架。每个服务器机架转而包括许多服务器和相关的计算机设备。

计算机系统通常包括产生废热的许多组件。这些组件包括印刷电路板、大容量存储装置、电源和处理器。例如，具有多个处理器的某些计算机可能产生250瓦的废热。某些已知的计算机系统包括被构造成机架安装式组件且随后接着定位在机架系统内的多个这类较大的多处理器计算机。某些已知的机架系统包括40个这类机架安装式组件并且这些机架系统因此将产生多达10千瓦的废热。此外，某些已知的数据中心包括多个这类机架系统。某些已知的数据中心包括通常通过使空气循环通过一个或多个机架系统而促进从多个机架系统去除废热的方法和设备。通常用来冷却数据中心的空气处理和冷却设备可以包括HVAC系统、冷水系统、蒸发冷却系统和有关的组件(例如冷却塔、鼓风机、制冷剂回路和变频驱动)的不同组合。这类空气处理和冷却设备给数据中心增加了大量成本和复杂度。此外，在某些情况下，这类设备可能产生超过环境的可接受限制(例如在城市噪音控制条例下所强制执行的噪音限制)的噪音。

任何给定数据中心所需的计算容量的量可以随着业务需求的指示而迅速改变。很多时候，需要增大某个位置处的计算容量。首先，提供数据中心中的计算容量，或扩建数据中心(例如以额外服务器的形式)的既有容量是资源密集的并且可能得花几个月才能见效。通常需要用大量时间和资源来设计和建立数据中心(或其扩建)、布线、安装机架和冷却系统。通常需要用额外的时间和资源来例如对电力系统和HVAC系统进行检查并且获得认证和通过。

附图说明

图1是图示根据一个实施方案的使用压缩空气的用于数据中心的冷却系统的示意图。

图2是图示包括地板送风充气室的数据中心的一个实施方案的示意图。

图3是图示包括中央风扇和蒸发冷却的数据中心的一个实施方案的示意图。

图4是图示用于冷却具有导气装置的多排机架系统的压缩空气冷却系统的一个实施方案的示意端视图。

图5A图示包括具有共用过道的机架系统的数据中心的一个实施方案的示意端视图。

图5B图示包括具有共用过道的机架系统的数据中心的计算机机房的示意俯视图。

图6图示包括用于将空气从压缩空气冷却系统输送到机架系统的管道的数据中心的实施方案。

图7图示使用压缩空气冷却数据中心的一个实施方案。

虽然本发明具有各种修改和替代形式，但是本发明的特定实施方案仅举例来说示出在图中并且将在本文中作详细描述。然而，应当了解图及其详细描述并非旨在将本发明限于所公开的特定形式，而是相反，本发明涵盖落在如随附权利要求书所定义的本发明的精神和范畴内的所有修改、等效物和替代物。本文所使用的标题仅用于组织目的且并非旨在用来限制具体实施方式或权利要求书的范畴。如贯穿本申请案所使用，以非强制性意义(即，意指有可能)而不是强制性意义(即，意指必须)使用词“可能”。相似地，词“包括”(“include”、“including”和“includes”)意指包括但不限于。

具体实施方式

公开将压缩空气用于冷却数据中心中的计算机系统的系统和方法的各种实施方案。根据一个实施方案，一种用于从数据中心的计算机机房中的组件中除热的系统包括储存压缩空气的一个或多个空气存储容器、将压缩空气供应给所述空气存储容器的一个或多个压缩机、和与所述空气存储容器中至少一个流体连通的一个或多个充气室。所述充气室中至少一个将空气供应给所述计算机机房。

根据一个实施方案，一种数据中心包括计算机机房、所述计算机机房中的一个或多个计算机系统和冷却所述计算机系统中的发热组件的冷却系统。冷却空气系统包括储存压缩空气的一个或多个空气存储容器、将压缩空气供应给所述空气存储容器的一个或多个压缩机、和与所述空气存储容器中至少一个流体连通的一个或多个充气室。所述充气室中至少一个将空气供应给所述计算机机房。在特定实施方案中，可以在数据中心处使用压缩空气冷却系统来代替任何冷水系统或制冷剂回路。