Блок подготовки воздуха на основе принципов умного дома для системы охлаждения пула серверов

Блок подготовки воздуха на основе принципов умного дома для системы охлаждения пула серверов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Данная заявка является частичным продолжением (CIP) заявки № 12/500520 на патент США, поданной 9 июля 2009 г. под названием INTEGRATED BUILDING BASED AIR HANDLER FOR SERVER FARM COOLING SYSTEM («БЛОК ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХА НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПОВ УМНОГО ДОМА ДЛЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ПУЛА СЕРВЕРОВ»), во всей ее полноте включенной сюда посредством ссылки, и здесь выдвигаются притязания на приоритет согласно упомянутой заявке.

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится в целом к системам охлаждения.

Предпосылки создания изобретения

Быстрый рост Internet-услуг, таких как электронная Web-почта, Web-поиск, Web-хостинг и Web-видеообмен, создает нарастающий спрос на вычислительные ресурсы и ресурсы хранения данных от серверов в информационных центрах. По мере увеличения производительности серверов, растет и потребление мощности серверами, несмотря на усилия по разработке интегральных схем малой мощности. Например, один из наиболее широко распространенных процессоров серверов - процессор Opteron от компании AMD - работает, потребляя до 95 ватт. Предназначенный для серверов процессор Xeon от компании Intel работает, потребляя от 110 до 165 ватт. Однако процессоры являются лишь частью сервера; другие части сервера, такие как запоминающие устройства, потребляют дополнительную мощность.

Серверы, как правило, размещены в стойках в информационном центре. Существует множество физических конфигураций стоек. Типичная конфигурация стоек включает в себя установочные направляющие, на которые многочисленные блоки оборудования, такие как моноплатные серверы (блэйд-серверы), устанавливаются и располагаются друг над другом внутри стойки. Одна из наиболее широко применяемых, девятнадцатидюймовая стойка, представляет собой стандартизированную систему для установки оборудования, такого, как 1U- или 2U-серверы. Одна стойка этого типа, как правило, имеет высоту 44,45 мм (1,75 дюйма) и ширину 482,6 мм (19 дюймов). Термином «1U-сервер» обычно именуют блок, предназначенный для монтажа в стойке, который можно устанавливать на одном стойко-месте. В информационных центрах стандартная стойка плотно начинена серверами, запоминающими устройствами, коммутационными блоками и/или телекоммуникационным оборудованием. В пределах блока, предназначенного для монтажа в стойке, можно устанавливать как единое целое с ним один или несколько охлаждающих вентиляторов. Для повышения плотности монтажа и уменьшения шума, в некоторых информационных центрах используются безвентиляторные блоки, предназначенные для монтажа в стойке.

Блоки, предназначенные для монтажа в стойках, могут представлять собой серверы, запоминающие устройства и устройства связи. Большинство блоков, предназначенных для монтажа в стойке, имеют относительно широкие диапазоны требований к допустимым рабочим температуре и влажности. Например, диапазон рабочей температуры системы для моделей серверов ProLiant DL365 G5 Quad-Core Opteron от компании Hewlett-Packard (HP) находится между 10°С и 35°С (50°F и 95°F), а диапазон рабочей влажности системы для тех же моделей находится между значениями относительной влажности, составляющими 10% и 90%. Диапазон рабочей температуры системы для работы с файлами серии FAS6000 от NetApp находится между 10°С и 40,6°С (50°F и 105°F), а диапазон рабочей влажности системы для тех же моделей находится между значениями относительной влажности, составляющими 20% и 80%. На земном шаре есть много мест, таких как части северо-восточного и северо-западного регионов Соединенных Штатов, где для охлаждения серверов, таких, как серверы ProLiant от HP и системы для работы с файлами от NetApp, в течение определенных времен года может оказаться подходящим атмосферный охлаждающий воздух.

Потребление мощности стойкой, плотно начиненной серверами, питающимися от процессоров Opteron или Xeon, может находиться между 7000 и 15000 ватт. В результате, стойки серверов могут обеспечивать весьма концентрированные тепловые нагрузки. Тепло, рассеиваемое серверами в стойках, выпускается в помещения информационного центра. Тепло, совместно вырабатываемое плотно начиненными стойками, может оказывать негативное влияние на работопроизводительность и надежность оборудования, установленного в стойках, поскольку полагается, что они охлаждаются окружающим воздухом. Соответственно, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) зачастую являются важной частью проекта эффективного информационного центра.

Типичный информационный центр потребляет 10-40 мегаватт мощности. Большинство потребления мощности делится между работой серверов и систем HVAC. По оценкам, на системы HVAC приходится от 25 до 40 процентов потребления мощности в информационных центрах. Для случая информационного центра, который потребляет 40 мегаватт мощности, системы HVAC могут потреблять 10-16 мегаватт мощности. За счет применения эффективных систем и способов охлаждения, которые сокращают потребление мощности, можно достичь значительной экономии затрат. Например, сокращение потребления мощности систем HVAC с 25 процентов до 10 процентов мощности, потребляемой в информационных центрах, переходит в экономию 6 мегаватт мощности, чего достаточно для энергоснабжения тысяч жилых домов. Процентная доля мощности, используемой для охлаждения серверов в информационном центре, называется эффективностью затрат на охлаждение для информационного центра. Повышение эффективности затрат на охлаждение для информационного центра является одной из важных целей проекта эффективного информационного центра. Например, для информационного центра с потреблением 40 мегаватт, ежемесячные затраты на электричество составляют около 1,46 миллиона долларов США в предположении 730 часов работы в месяц и цены 0,05 доллара США за киловатт-час. Снижение затрат на охлаждение с 25% до 10% переходит в экономию 219000 долларов США в месяц или 2,63 миллионов долларов США в год.

Стойки серверов в помещениях информационного центра, как правило, расположены рядами с чередующимися «холодными» и «горячими» проходами между ними. Все серверы установлены в стойки так, чтобы достигался режим обтекания воздухом спереди назад, при котором имеет место всасывание воздуха из «холодных рядов», находящихся спереди стоек, и выброс тепла через «горячие» ряды сзади стоек. Обычно используется проект, предусматривающий помещения с фальшполами, для размещения подпольной системы кондиционирования воздуха, в которой охлажденный воздух подается через вентиляционные отверстия в фальшпол вдоль «холодных» проходов.

Фактором эффективного охлаждения информационного центра является организация течения и циркуляции воздуха внутри информационного центра. Блоки кондиционеров воздуха для компьютерных залов (CRAC) подают холодный воздух сквозь плитки пола, включающие в себя вентиляционные отверстия, между стойками. Помимо серверов, блоки CRAC тоже потребляют мощность в значительных количествах. Один блок CRAC может иметь электрические двигатели мощностью до 5 лошадиных сил, а для охлаждения информационного центра может потребоваться до 150 блоков CRAC. Блоки CRAC в информационном центре вместе потребляют мощность в значительных количествах. Например, для помещения информационного центра с некоторой конфигурацией «горячих» и «холодных» рядов, горячий воздух из «горячих рядов» покидает «горячие» ряды и циркулирует в блоки CRAC. Блоки CRAC охлаждают этот воздух. Вентиляторы с приводом от электрических двигателей подают охлажденный воздух в подпольную полость, ограниченную настилом фальшпола. Давление, создаваемое за счет нагнетания охлажденного воздуха в подпольную полость, приводит охлажденный воздух в движение вверх через вентиляционные отверстия в настиле и обуславливает подачу этого воздуха в «холодные» проходы, к которым обращены стойки серверов. Чтобы достичь эффективного расхода воздуха, на всем протяжении помещений типичного информационного центра можно устанавливать сотни мощных блоков CRAC. Вместе с тем, поскольку блоки CRAC обычно устанавливаются в углах помещений информационного центра, это оказывает негативное влияние на их способность эффективно увеличивать расход воздуха. Затраты на сооружение фальшпола обычно велики, а эффективность охлаждения обычно низка из-за неэффективного течения воздуха внутри помещений информационного центра. Кроме того, определение мест нахождения вентиляционных отверстий пола требует тщательного планирования в течение всего процесса проектирования и строительства информационного центра для предотвращения короткозамкнутых контуров нагнетаемого воздуха. Снятие плиток для фиксации «горячих мест» может обуславливать проблемы по всей системе.

Краткое изложение существа изобретения

Данное изобретение относится к системам охлаждения.

В одном примере, предложено строительное сооружение с блоками подготовки воздуха, которое включает в себя пол, множество боковых стен, крышу и одно или несколько отверстий, находящихся либо в крыше, либо, по меньшей мере, в одной из боковых стен. Боковые стены включают в себя более высокую и более низкую боковые стены, противоположные друг другу и имеющие соответствующие высоты, определяемые в соответствии с некоторым отношением. Крыша имеет уклон ската, соответствующий отношению, связанному с более высокой и более низкой боковыми стенами. Форма строительного сооружения обеспечивает подъем воздуха внутри строительного сооружения за счет естественной конвекции. Кроме того, первый размер вдоль первого направления, ограниченный между более низкой и более высокой боковыми стенами относительно второго размера вдоль второго направления, перпендикулярного первому направлению, таков, что строительное сооружение обеспечивает доступ к атмосферному воздуху через одно или несколько отверстий в более низкой боковой стене.

В другом примере, предложена система охлаждения серверов, которая включает в себя первое пространство, ограниченное полом, одной или несколькими боковыми стенами и потолком, имеющее множество серверов, установленных в нем, и второе пространство, ограниченное потолком и крышей. По меньшей мере, в одном из потолка, крыши и по меньшей мере одной из упомянутых одной или нескольких боковых стен имеется одно или несколько отверстий. Система охлаждения серверов также включает в себя воздухозаборное отверстие, связанное с первой боковой стеной и применяемое для обеспечения попадания атмосферного воздуха снаружи в один или несколько блоков подготовки воздуха, сообщающихся с воздухозаборным отверстием для всасывания атмосферного воздуха снаружи в первое пространство, и воздуховыпускное отверстие, связанное со второй боковой стеной и применяемое для обеспечения выхода воздуха, находящегося во втором пространстве. Система охлаждения серверов дополнительно включает в себя систему управления, сконфигурированную для управления одним или несколькими блоками подготовки воздуха для подачи воздуха в первое пространство в соответствии с температурами, измеренными внутри и снаружи первого пространства.

В еще одном примере, предложена система охлаждения серверов, которая включает в себя первое пространство, ограниченное полом, множеством боковых стен и потолком, и второе пространство, ограниченное потолком и наклонной крышей, сооруженной в соответствии с уклоном ската. По меньшей мере, в одном из потолка, крыши и по меньшей мере одной из упомянутых одной из боковых стен имеется одно или несколько отверстий, которые позволяют атмосферному воздуху снаружи попадать в первое пространство, а воздуху, находящемуся во втором пространстве, - выходить из него его за счет естественной конвекции. Система охлаждения серверов также включает в себя внутреннее пространство внутри первого пространства, по существу, охватываемое потолком и контактирующее с ним, и стойку, контактирующую с внутренним пространством, по существу, с обеспечением уплотнения и имеющую множество монтируемых в стойку серверов, установленных в ней. Соответствующие передние стороны серверов, предназначенных для монтажа в стойке, граничат с первым пространством, а соответствующие задние стороны серверов, предназначенных для монтажа в стойке, граничат с внутренним пространством. Каждый сервер, предназначенный для монтажа в стойке, включает в себя один или несколько установленных в нем вентиляторов, работающих, всасывая воздух из первого пространства через переднюю сторону сервера и отводя через заднюю сторону сервера нагретый воздух во внутреннее пространство.

В еще одном примере, предложено строительное сооружение с блоками подготовки воздуха, которое включает в себя пол, множество боковых стен, участок крыши, выступающий участок и одно или несколько отверстий, находящихся, по меньшей мере, на участке крыши, по меньшей мере, в одной из боковых стен и на выступающем участке. Участок крыши имеет боковые стороны, каждая из которых имеет уклон ската. Выступающий участок простирается над участком крыши. Кроме того, форма строительного сооружения обеспечивает попадание атмосферного воздуха снаружи через одно или несколько отверстий, по меньшей мере, в одной из боковых стен за счет естественной конвекции и выход через одно или несколько отверстий, по меньшей мере, на одном из участка крыши и выступающего участка.

Нижеследующее подробное описание вместе с прилагаемыми чертежами обеспечит лучшее понимание особенностей и преимуществ различных вариантов осуществления данного изобретения.

Описание чертежей

На фиг.1 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов;

на фиг.2 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов, причем эта система охлаждения серверов содержит чердачное пространство;

на фиг.3 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов, причем в этой возможной системе охлаждения серверов осуществляется рециркуляция воздуха;

на фиг.4 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов с огороженным пространством «горячего» ряда и огороженным пространством «холодного» ряда;

на фиг.5 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов с огороженным пространством «горячего» ряда и огороженным пространством «холодного» ряда, причем в этой системе охлаждения серверов осуществляется рециркуляция воздуха;

на фиг.6 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов, имеющую односкатную крышу;

на фиг.7 представлен вид сверху возможной системы охлаждения серверов, имеющей односкатную крышу;

на фиг.8 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов, имеющую двухскатную крышу;

на фиг.9 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов, имеющую воздухосмесительную камеру;

на фиг.10A и 10B представлены чертежи, иллюстрирующие возможное строительное сооружение с блоками подготовки воздуха;

на фиг.11 представлен чертеж, иллюстрирующий возможную систему охлаждения серверов;

на фиг.12 представлен чертеж, иллюстрирующий еще одну возможную систему охлаждения серверов;

на фиг.13 представлено поперечное сечение согласно другому примеру строительного сооружения с блоками подготовки воздуха; и

на фиг.14 изображено поперечное сечение еще одного возможного строительного сооружения с блоками подготовки воздуха.

Описание возможного варианта осуществления

Нижеследующие возможные варианты осуществления и их аспекты описаны и иллюстрируются в связи с аппаратурой, способами и системами, которые играют роль иллюстративных примеров, не ограничивающих объем притязаний.

На фиг.1 изображена возможная система охлаждения серверов, содержащая боковые стены 100, пол 102, крышу 104, ограждение 106, и стойку 108 серверов. Боковые стены 100, пол 102 и крыша 104 ограничивают внутреннее пространство 118. Пол 102 может иметь или не иметь настил фальшпола. Возможны створчатые отверстия 110 в крыше 104 и створчатые отверстия 114 в боковых стенах 100. Створчатые отверстия могут быть соединены с системой управления, которая работает, открывая или закрывая каждое отверстие с клапаном. Ограждение 106 может иметь каркас, панели, двери и порты стоек серверов. Порт стойки серверов - это отверстие в ограждении 106, которое может быть соединено с одной или несколькими стойками 108 серверов. Ограждение 106 может быть выполнено из множества материалов, таких, как сталь, композиционные материалы или углеродные материалы, которые образуют кожух, ограничивающий внутреннее пространство 116, которое, по существу уплотнено от внутреннего пространства 118. Ограждение 106 содержит, по меньшей мере, один порт стойки серверов, который позволяет одному или нескольким блокам, предназначенным для монтажа в стойке и установленных в стойке 108 серверов, граничить с внутренним пространством 116. В одном воплощении, порт стойки серверов представляет собой отверстие, конфигурация которого обеспечивает, по существу, соответствие внешним контурам стойки 108 серверов и ее обслуживание. Один или несколько краев порта стойки серверов могут включать в себя прокладку или другой компонент, который контактирует со стойкой 108 серверов и образует, по существу, герметичный стык. Стойку 108 серверов можно, по существу, герметично подсоединять с возможностью разъединения с ограждением 106 через порт стойки серверов. В некоторых вариантах осуществления, один или несколько блоков, предназначенных для монтажа в стойке, установлены в стойке 108 серверов так, что соответствующие передние стороны граничат с внутренним пространством 118 и что соответствующие задние стороны блоков, предназначенных для монтажа в стойке, граничат с внутренним пространством 116, ограниченным ограждением 106. Возможный блок, предназначенный для монтажа в стойке, может быть блейд-лезвием, массивом памяти или другим функциональным устройством. Протекание воздуха спереди назад через монтируемые в стойку блоки, установленные в стойке 108 серверов, приводит к всасыванию воздуха из внутреннего пространства 118 и выпуску нагретого воздуха во внутреннее пространство 116.

Ограждение 106 может быть соединено со створчатыми отверстиями 110 в крыше 104 посредством соединителя 112 на более высокой стороне ограждения. В некоторых вариантах осуществления, соединитель 112 может состоять из металлических коробов. В других вариантах осуществления, соединитель 112 может быть изготовлен из мягких и упругих материалов, так что ограждение можно соединять с возможностью разъединения со створчатыми отверстиями 110. В некоторых вариантах осуществления, ограждение 106 может быть установлено непосредственно на пол 102. В других вариантах осуществления, ограждение 106 может иметь колеса на более низкой стороне, и его можно легко перемещать по информационному центру.

В некоторых вариантах осуществления, стойка 108 серверов может быть неплотно начинена серверами и другим оборудованием. Поскольку серверы и другое оборудование уложены друг над другом вертикально внутри стойки, разреженность начинки может создать открытые зазоры во внутреннем пространстве 116. Из внутреннего пространства 116 через открытые зазоры может утекать воздух. Чтобы предотвратить утечку воздуха, зазоры можно блокировать панелями, установленными в стойку 108 серверов и предотвращающими испускание воздуха и проникновение его в ограждение 106 через зазоры.

В некоторых вариантах осуществления, один или несколько блоков 122 подготовки воздуха могут всасывать холодный воздух снаружи во внутреннее пространство 118. Холодный воздух попадает в систему охлаждения серверов через створчатые отверстия 114 в боковых стенах 100. Один или несколько вентиляторов всасывают холодный воздух из внутреннего пространства 118 через передние стороны одного или нескольких блоков, предназначенных для монтажа в стойке, и выпускают нагретый воздух через задние стороны упомянутого одного или нескольких блоков, предназначенных для монтажа в стойке, во внутреннее пространство 116. Нагретый воздух проходит сквозь соединитель 112 и покидает внутреннее пространство 116 через створчатые отверстия 110 в крыше 104. В некоторых вариантах осуществления, охлаждающие вентиляторы, смонтированные внутри блоков, предназначенных для монтажа в стойке и установленных в стойке 108, всасывают холодный воздух из внутреннего пространства 118 и выпускают нагретый воздух во внутреннее пространство 116; в одном воплощении, для охлаждения блоков, предназначенных для монтажа в стойке, дополнительные блоки подготовки воздуха не требуются. В других вариантах осуществления, где в стойке 108 установлены безвентиляторные блоки, предназначенные для монтажа в стойке, один или несколько вентиляторов можно установить на одной стороне стойки 108 для отсоса воздуха через блоки, предназначенные для монтажа в стойке, из внутреннего пространства 118 во внутреннее пространство 116 для охлаждения блоков, предназначенных для монтажа в стойке и установленных в стойке 108.

В некоторых вариантах осуществления, створчатые отверстия 120 находятся в ограждении 116. Со створчатыми отверстиями 120, створчатыми отверстиями 110 в крыше 104 и створчатыми отверстиями 114 в боковых стенах 100 оперативно соединена система управления. Система управления работает, избирательно активируя каждое из створчатых отверстий на основе температур, наблюдаемых внутри и снаружи внутреннего пространства 118, для достижения одного или нескольких желаемых потоков воздуха. Когда воздух снаружи внутреннего пространства 118 оказывается неподходящим для введения во внутреннее пространство 118, система управления закрывает отверстия 110 и створчатые отверстия 114 и открывает створчатые отверстия 120. Чтобы охладить воздух во внутреннем пространстве 118, можно использовать один или несколько блоков охлаждения. В некоторых вариантах осуществления, блоки охлаждения могут быть блоками испарительного охлаждения, которые являются устройствами, охлаждающими воздух посредством обычного испарения воды. По сравнению с охладительным или абсорбционным кондиционированием воздуха, испарительное охлаждение может оказаться более энергоэффективным. Охлаждающий воздух всасывается из внутреннего пространства 118 через блоки, предназначенные для монтажа в стойке, а нагретый воздух выпускается во внутреннее пространство 116, ограниченное ограждением 106. Нагретый воздух, находящийся внутри ограждения 106, выпускается во внутреннее пространство 118 через створчатые отверстия 120. В некоторых вариантах осуществления, для выпуска нагретого воздуха из ограждения 106 можно использовать один или несколько вентиляторов.

В других вариантах осуществления можно использовать один или несколько блоков охлаждения для введения воздуха снаружи во внутреннее пространство 118. Система управления может открывать створчатые отверстия 110, 114 и 120 одновременно. В непосредственной близости к отверстиям створчатые отверстия 114 можно использовать блоки испарительного охлаждения, вследствие чего воздух, поступающий снаружи, можно охлаждать, когда его вводят во внутреннее пространство 118.

В еще одних вариантах осуществления, система управления может открывать створчатые отверстия 110 и закрывать створчатые отверстия 114 и 120, когда разность температур между пространством снаружи и пространством внутри достигает некоторых конфигурируемых пороговых значений. В других вариантах осуществления, система управления может закрывать створчатые отверстия 110 и открывать створчатые отверстия 114 и 120. Чтобы охладить воздух во внутреннем пространстве 120, один или несколько блоков испарительного охлаждения можно размещать во внутреннем пространстве 120, обеспечивая охлаждение.

В некоторых вариантах осуществления, крыша 104 представляет собой односкатную крышу, которая может быть простой в изготовлении и установке. В других вариантах осуществления, можно использовать другие конфигурации крыши, такие, как двухскатная крыша. Боковые стены 100, пол 102 и крышу 104 можно изготавливать заранее на заводе и собирать на строительной площадке, где строится информационный центр. Заранее изготовленные блоки могут значительно снизить затраты на строительство информационного центра. Одним из экономических преимуществ блока подготовки воздуха на основе принципов умного дома для системы охлаждения пула серверов является удобство и низкая стоимость заранее изготавливаемых частей системы и простота установки заранее изготавливаемых частей в информационном центре.

В некоторых вариантах осуществления, блок подготовки воздуха на основе принципов умного дома для системы охлаждения пула серверов, изображенной на фиг.1, исключает необходимость настилов фальшполов, блоков CRAC и установок водяного охлаждения. Возможны предварительное изготовление и легкая сборка большого количества частей системы охлаждения. Для охлаждения серверов можно использовать атмосферный холодный воздух. Охлаждающие вентиляторы, смонтированные внутри серверов, могут обеспечивать всасывание необходимого потока воздуха для охлаждения серверов; блоки CRAC и настилы фальшполов больше не нужны. Эффективные блоки испарительного охлаждения могут заменить установки водяного охлаждения, установка и эксплуатация которых стоят дорого. В целом, описываемые здесь системы охлаждения могут значительно снизить затраты на сооружение и сократить потребление электрической мощности и воды для развертывания форм пулов серверов.

На фиг.2 изображена еще одна возможная система охлаждения серверов, содержащая боковые стены 200, пол 202, крышу 204, ограждение 206, стойку 208 серверов и потолок 210. Возможная система охлаждения, показанная на фиг.2, аналогична показанной на фиг.1 за исключением того, что потолок 210 и крыша 204 ограничивают чердачное пространство 220. Боковые стены 200, пол 202 и потолок 210 ограничивают внутреннее пространство 218. С потолком 210 связано одно или несколько створчатых отверстий 222. В крыше 204 могут быть выполнены створчатые отверстия 224, а в боковых стенах 200 могут быть выполнены створчатые отверстия 214. Ограждение 206 оперативно соединено с чердачным пространством 220 через соединитель 212.

В некоторых вариантах осуществления, один или несколько блоков 226 подготовки воздуха могут всасывать холодный воздух снаружи во внутреннее пространство 218. Один или несколько вентиляторов обеспечивают всасывание охлаждающего воздуха из внутреннего пространства 218 через передние стороны одного или нескольких монтируемых в стойку блоков, установленных в стойке 208, а нагретый воздух выпускается через задние стороны блоков, предназначенных для монтажа в стойке, во внутреннее пространство 216. Нагретый воздух проходит через соединитель 212 и попадает в чердачное пространство 220. В некоторых вариантах осуществления, охлаждающие вентиляторы, смонтированные внутри блоков, предназначенных для монтажа в стойке и установленных в стойке 208, обеспечивают всасывание охлаждающего воздуха во внутреннее пространство 216, и дополнительные блоки подготовки воздуха не требуются. В других вариантах осуществления, где безвентиляторные блоки, предназначенные для монтажа в стойке, установлены в стойке 208, один или несколько вентиляторов могут быть установлены на одной стороне стойки 208 для всасывания воздуха из внутреннего пространства 218 во внутреннее пространство 216 для охлаждения блоков, предназначенных для монтажа в стойке и установленных в стойке 208 серверов. Нагретый воздух поднимается в чердачное пространство 220 и выпускается из системы охлаждения через створчатые отверстия 224.

На фиг.3 изображена еще одна возможная система охлаждения серверов, содержащая боковые стены 300, пол 303, крышу 304, ограждение 306, стойку серверов 308 и потолок 310. Боковые стены 300, пол 302 и потолок 310 ограничивают внутреннее пространство 318. Крыша 304 и потолок 310 ограничивают чердачное пространство 330. С потолком 310 связано одно или несколько створчатых отверстий 322. В крыше 304 могут быть выполнены створчатые отверстия 324, а в боковых стенах 300 могут быть выполнены створчатые отверстия 314. Ограждение 306 оперативно соединено с чердачным пространством 320 через соединитель 312. Возможная система охлаждения, показанная на фиг.3, аналогична показанной на фиг.2 за исключением того, что воздух снаружи можно не вводить во внутреннее пространство 318 и что нагретый воздух, находящийся в чердачном пространстве 330, в некоторые моменты времени нельзя выпускать наружу из возможной системы охлаждения серверов; вместо этого, нагретый воздух можно впускать во внутреннее пространство 318 и перемешивать с воздухом, находящимся в нем, при необходимости поддерживать желаемую рабочую температуру.

В одном варианте осуществления, створчатые отверстия 322, 324 и 314 связаны с системой управления, которая работает, избирательно активируя каждое из створчатых отверстий на основе температур, наблюдаемых внутри и снаружи внутреннего пространства 318. Когда воздух снаружи оказывается неподходящим для введения во внутреннее пространство 318, система управления закрывает створчатые отверстия 314 и 324 и открывает створчатые отверстия 322. Чтобы охладить воздух во внутреннем пространстве 318, можно использовать один или несколько блоков охлаждения. В некоторых вариантах осуществления, блоки охлаждения могут быть блоками испарительного охлаждения. Охлаждающий воздух всасывается из внутреннего пространства 318 через блоки, предназначенные для монтажа в стойке, а нагретый воздух выпускается во внутреннее пространство 316, ограниченное ограждением 306. Нагретый воздух, находящийся внутри ограждения 306, выпускается в чердачное пространство 320 через соединитель 312 и рециркулируется во внутреннее пространство 318 через створчатые отверстия 322, связанные с потолком 310. В некоторых вариантах осуществления, для выпуска нагретого воздуха из ограждения 306 в чердачное пространство 320 и/или рециркуляции нагретого воздуха во внутреннее пространство 318 можно использовать один или несколько вентиляторов.

В других вариантах осуществления, можно использовать один или несколько блоков охлаждения для введения воздуха снаружи во внутреннее пространство 318. Система управления может открывать створчатые отверстия 314, 322 и 324 одновременно или в выбранные моменты времени по отдельности. В непосредственной близости к створчатым отверстиям 314 можно использовать блоки испарительного охлаждения, вследствие чего воздух, поступающий снаружи, можно охлаждать, когда его вводят во внутреннее пространство 318.

В еще одних вариантах осуществления, система управления может открывать створчатые отверстия 314 и 322 и закрывать створчатые отверстия 324. В непосредственной близости к створчатым отверстиям 314 и/или створчатым отверстиям 322 можно использовать блоки испарительного охлаждения для эффективного охлаждения воздуха, поступающего снаружи, когда его вводят во внутреннее пространство 318. В других вариантах осуществления, система управления может закрывать створчатые отверстия 314 и открывать створчатые отверстия 322 и 324. В одном варианте осуществления, система управления может закрывать створчатые отверстия 314 и 322 и открывать створчатые отверстия 324. Система управления оперативно контролирует температуры в пределах внутреннего пространства 318, в пределах чердачного пространства 320 и температуру снаружи. Когда разница между этими тремя температурами достигает одного или нескольких конфигурируемых пороговых значений, система управления может избирательно открывать или закрывать каждое створчатое отверстие.

На фиг.4 изображена еще одна возможная система охлаждения серверов, содержащая боковые стены 400, пол 402, крышу 404, ограждение 406 «горячего» ряда, стойку 408 серверов, ограждение 410 «холодного» ряда и потолок 424. Возможная система охлаждения, показанная на фиг.4, аналогична показанной на фиг.3 за исключением того, что для обеспечения эффективного охлаждения серверов, смонтированных в n-й стойке 408, используются одно или несколько ограждений «холодных» рядов.

Боковые стены 400, пол 402 и потолок 424 ограничивают внутреннее пространство 418. Потолок 424 и крыша 404 ограничивают чердачное пространство 420. В некоторых вариантах осуществления, одно или несколько створчатых отверстий 426 могут быть связаны с потолком 424. В некоторых других вариантах осуществления ограждение 406 «горячего» ряда содержит, по меньшей мере, один порт стойки серверов, который обеспечивает сопряжение одного или нескольких блоков, устанавливаемых в стойке, с внутренним пространством 416 «горячего» ряда. Ограждение 410 холодного ряда также содержит, по меньшей мере, один порт стойки серверов, который обеспечивает сопряжение одного или нескольких блоков, устанавливаемых в стойке, с внутренним пространством 422 «холодного» ряда. Стойка 408 серверов может быть соединена с возможностью разъединения с ограждением 406 «горячего» ряда посредством порта стойки серверов, по существу герметично. Стойка 408 серверов также может быть соединена с возможностью разъединения с ограждением 410 «холодного» ряда посредством порта стойки серверов, по существу герметично. В некоторых вариантах осуществления, блоки, предназначенные для монтажа в стойке, установлены в стойке 408 серверов так, что соответствующие передние стороны блоков, предназначенных для монтажа в стойке, граничат с внутренним пространством 422 «холодного» ряда и что соответствующие передние задние стороны блоков, предназначенных для монтажа в стойке, граничат с внутренним пространством 416 «горячего» ряда. В некоторых вариантах осуществления, ограждение 406 «горячего» ряда может быть оперативно соединено с чердачным пространством 420 через соединитель 412. В некоторых других вариантах осуществления, ограждение «холодного» ряда может содержать модуль 430 вентиляторов для всасывания воздуха из внутреннего пространства 422 «холодного» ряда через передние стороны блоков, предназначенных для монтажа в стойке и установленных в стойке 408, для охлаждения этих блоков, предназначенных для монтажа в стойке; нагретый воздух испускается во внутреннее пространство 416 «горячего» ряда через задние стороны блоков, предназначенных для монтажа в стойке.

В некоторых вариантах осуществления, один или несколько блоков 432 подготовки воздуха могут всасывать холодный воздух снаружи во внутреннее пространство 418. Холодный воздух попадает в систему охлаждения серверов через створчатые отверстия 414 в боковых стенах 400. Один или несколько вентиляторов 430 обеспечивают всасывание охлаждающего воздуха из внутреннего пространства 418 во внутреннее пространство 422 «холодного» ряда через одно или несколько отверстий в ограждении 410 «холодного» ряда. В некоторых вариантах осуществления, каждое ограждение 410 «холодного» ряда может быть оперативно связано со створчатыми отверстиями 414 так, что холодный воздух снаружи можно всасывать во внутреннее пространство 422 «холодного» ряда. В некоторых других вариантах осуществления, охлаждающие вентиляторы, установленные внутри блоков, предназначенных для монтажа в стойке, обеспечивают всасывание охлаждающего воздуха из внутреннего пространства 422 «холодного» ряда. Охлаждающий воздух течет через передние стороны одного или нескольких блоков, предназначенных для монтажа в стойке и установленных в стойке 408, а нагретый воздух выпускается через задние стороны одного или нескольких блоков, предназначенных для монтажа в стойке, во внутреннее пространство 416 «горячего» ряда. Нагретый воздух проходит через соединитель 412 и попадает в чердачное пространство 420. В некоторых вариантах осуществления, нагретый воздух, находящийся внутри чердачного пространства 420, может быть выпущен из системы охлаждения через створчатые отверстия 428.

В некоторых вариантах осуществления, где безвентиляторные блоки, предназначенные для монтажа в стойке, установлены в стойке 408, на одной стороне стойки 408 можно установить один или несколько вентиляторов для всасывания воздуха из внутреннего пространства 418 во внутреннее пространство 416 для охлаждения блоков, предназначенных для монтажа в стойке и установленных в стойке 408. В других вариантах осуществления, один или несколько вентиляторов 422 могут обеспечить необходимую мощность для протекания охлаждающего воздуха из внутреннего пространст