Способ обеспечения работы центра обработки данных при наличии эффективного средства охлаждения - RU2014150044A

1. Способ обеспечения работы центра обработки данных, содержащего:

(i) здание для размещения большого количества стоек (202), при этом каждая стойка представляет собой открытую стойку, содержащую ИТ-оборудование,

(ii) стойки (202), представляющие собой открытые стойки, содержащие ИТ-оборудование (200),

(iii) стойки (202), содержащие теплообменное средство (206, 207), выполненное с возможностью переноса тепла, выделяемого ИТ-оборудованием, к охлаждающей среде, при этом указанное теплообменное средство является элементом стоек или элементом, прикрепленным к стойкам, предпочтительно расположенным на задней стороне или являющимся элементом стоек,

(iv) по меньшей мере один первый контур (203/204) охлаждения, при этом упомянутый контур охлаждения представляет собой замкнутый контур охлаждения, который выполнен с возможностью снабжения теплообменного средства (206, 207) стоек (202) охлаждающей средой и дополнительно выполнен с возможностью перемещения нагретого охладителя из теплообменного средства (206, 207) стоек (202) с помощью обратного потока контура охлаждения,

(v) причем упомянутый первый контур (203/204) охлаждения соединен с источником, создающим холод, при этом упомянутый источник расположен вне помещения, содержащего большое количество стоек,

(vi) ИТ-оборудование (200), расположенное в соответствующих стойках (202), имеющих активные средства, предпочтительно вентиляторы, для охлаждения частей ИТ-оборудования (200), предпочтительно центрального процессора, и/или графического процессора, и/или запоминающих аппаратных средств, при этом упомянутые активные средства создают поток (205) воздуха в стойке (202) к теплообменному средству (206, 207), являющемуся элементом стоек или элементом, прикрепленным к стойкам, предпочтительно расположенным на задней стороне или являющимся элементом стоек (202),

(vii) причем упомянутые стойки (202) не имеют других активных средств, в частности вентиляторов, за исключением активных средств, содержащихся в упомянутом выше ИТ-оборудовании (200), для создания потока (205) воздуха в стойке (202) к теплообменному средству (206, 207), являющемуся элементом стоек или элементом, прикрепленным к стойкам, предпочтительно расположенным на задней стороне или являющимся элементом стоек (202),

(viii) причем упомянутое здание для размещения большого количества стоек (202) не содержит других активных средств за исключением активных средств, содержащихся в упомянутом выше ИТ-оборудовании (200), для создания направленного потока воздуха,

(ix) по меньшей мере один вход электрической энергии,

(x) по меньшей мере одно средство для распределения электрической энергии с входа электрической энергии по отдельным стойкам, позволяющее иметь резервные источники питания в каждой стойке,

причем способ содержит этапы, на которых:

(а) предоставляют охлаждающую среду из источника, предоставляющего холод, к теплообменному средству (206, 207) стоек (202) в первом контуре охлаждения, при этом входной поток упомянутой охлаждающей среды входит в теплообменное средство (206, 207), имея температуру на от 1 K до 5 K, предпочтительно на от 1 K до 3 K, наиболее предпочтительно на от 1 K до 2 K, ниже температуры обратного потока охлаждающей среды, выходящей из теплообменного средства (206, 207) стоек (202),

(b) регулируют поток охлаждающей среды в первом контуре (203, 204) охлаждения, который выполнен с возможностью снабжения теплообменного средства (206, 207) стоек (202) для поддержания температуры охлаждающей среды, входящей в теплообменное средство (206, 207) стоек (202), (входного потока), имеющей температуру на от 1 K до 5 K, предпочтительно на от 1 K до 3 K, более предпочтительно на от 1 K до 2 K, ниже температуры обратного потока охлаждающей среды, выходящей из теплообменного средства (206, 207) стоек (202),

(с) перемещают нагретую охлаждающую среду, уходящую из теплообменного средства (206, 207) стоек (202), (обратный поток), к источнику, создающему холод, при этом упомянутый источник располагают за пределами помещения, содержащего большое количество стоек, для удаления тепла из нагретой охлаждающей среды до температуры на от 1 K до 5 K, предпочтительно на от 1 K до 3 K, наиболее предпочтительно на от 1 K до 2 K, ниже температуры обратного потока охлаждающей среды, и возвращают охлаждающую среду в по меньшей мере один первый контур охлаждения.

2. Способ по п. 1, в котором удельная мощность ИТ-оборудования в стойках составляет по меньшей мере 5 кВт (электрических) на стойку, более предпочтительно по меньшей мере 8 кВт (электрических) на стойку, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10 кВт (электрических) на стойку.

3. Способ по п. 1, в котором стойки (202) располагают в виде скомпонованных в двух измерениях центров обработки данных, при этом стойки располагают на одном уровне, или скомпонованных в трех измерениях центров обработки данных, при этом стойки (202) располагают на более чем одном уровне в центре обработки данных.

4. Способ по п. 1, в котором удельная мощность ИТ-оборудования (200), установленного и работающего в стойках (202), создает объемную скорость теплорассеяния, которая соответствует по меньшей мере приблизительно 5 кВт/м², предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 кВт/м², наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 кВт/м².

5. Способ по п. 1, в котором комнатная температура помещения, содержащего большое количество стоек (202), равна приблизительно +2 K, предпочтительно +1 K, более предпочтительно +0,5 K относительно температуры обратного потока охлаждающей среды первого контура охлаждения, наиболее предпочтительно приблизительно такая же, как температура обратного потока охлаждающей среды первого контура охлаждения.

6. Способ по п. 1, в котором источник холода обеспечивает обратное охлаждение с помощью (i) внешних источников холодной воды, предпочтительно подземной или поверхностной воды, (ii) испарительного охлаждения, которое действует на основании принципа испарения, включая испарительные охладительные башни с открытыми охладительными башнями или без них, (iii) гибридного охладителя или (iv) сухого охладителя.

7. Способ по п. 1, в котором охлаждающая среда, входящая в центр обработки данных для охлаждения посредством по меньшей мере одного контура охлаждения, имеет температуру самое большее на 0,2 K ниже температуры охлаждающей среды, входящей в теплообменное средство (206, 207).

8. Способ по п. 1, в котором температура обратного потока охлаждающей среды первого контура охлаждения самое большее на 3 K, предпочтительно самое большее на 2 K, наиболее предпочтительно самое большее на 1 K, выше температуры, создаваемой источником холода, входящего в центр обработки данных, при полной удельной мощности до 10 кВт (электрических) на стойку, или в котором температура обратного потока охлаждающей среды первого контура охлаждения самое большее на 4 K, предпочтительно самое большее на 3 K, выше температуры, создаваемой источником холода, входящего в центр обработки данных, при полной удельной мощности по меньшей мере 10 кВт (электрических) на стойку.

9. Способ по п. 1, причем в способе обеспечения работы центра обработки данных не работают никакие дополнительные кондиционеры воздуха.

10. Способ по п. 1, причем в способе обеспечения работы центра обработки данных нет никаких активных средств, в частности вентиляторов, для создания потока (205) воздуха в стойке к теплообменному средству за исключением таких активных средств, которые имеются в ИТ-оборудовании, расположенном в стойке.

11. Способ по п. 1, в котором активные средства, в частности вентиляторы, имеющиеся в ИТ-оборудовании (200), создают поток (205) воздуха в стойке к теплообменному средству, который соответствует объемному потоку воздуха от 100 до 600 м³/(ч·кВт), и он соответствует по меньшей мере 0,5 м/с, предпочтительно по меньшей мере 0,8 м/с, в особенности по меньшей мере 1,1 м/с.

12. Способ по п. 1, в котором активные средства, в частности вентиляторы, имеющиеся в ИТ-оборудовании (200), создают поток (205) воздуха в стойке к теплообменному средству, которое создает противодавление, соответствующее максимальному значению 10 Па при скорости потока воздуха, соответствующей 0,5 м/с, предпочтительно максимальному значению 16 Па при скорости потока воздуха, соответствующей 0,8 м/с, более предпочтительно максимальному значению 20 Па, при скорости потока воздуха, соответствующей 1,1 м/с.

13. Способ по п. 1, в котором падение давления на теплообменнике задают ниже 22 кПа при объемном потоке 3 м³/ч охлаждающей среды, предпочтительно воды, предпочтительно ниже 54 кПа при 5 м³/ч охлаждающей среды, предпочтительно воды, наиболее предпочтительно ниже 200 кПа при 10 м³/ч охлаждающей среды, предпочтительно воды.

14. Способ по п. 1, в котором расход охлаждающей среды, предпочтительно воды, задают от 0,9 м³/ч на 1 кВт мощности ИТ-оборудования, установленного и работающего при разности 1 K, и до 0,17 м³/ч на 1 кВт мощности ИТ-оборудования, установленного и работающего при разности 5 K.

15. Способ по п. 1, в котором температуру охлаждающей среды, входящей в теплообменное средство (206, 207), регулируют, чтобы она была ниже температуры обратного потока охлаждающей среды, выходящей из теплообменного средства (206, 207) стоек на от 0,1 до 0,5 K в расчете на 1 кВт мощности ИТ-оборудования, установленного и работающего в стойке, не превышающей 10 кВт на стойку, или в котором температуру охлаждающей среды, входящей в теплообменное средство (206, 207), регулируют, чтобы она была ниже температуры обратного потока охлаждающей среды, выходящей из теплообменного средства (206, 207) стоек на от 0,1 до 0,2 K в расчете на 1 кВт мощности ИТ-оборудования, установленного и работающего в стойке, составляющей от 10 кВт до 25 кВт в расчете на стойку, или в котором температуру охлаждающей среды, входящей в теплообменное средство (206, 207), регулируют так, чтобы она была ниже температуры обратного потока охлаждающей среды, выходящей из теплообменного средства (206, 207) стоек (202) на от 0,1 до 0,125 K в расчете на 1 кВт мощности ИТ-оборудования, установленного и работающего в стойке, составляющей больше 25 кВт в расчете на стойку.