CN107062386A - 冷却数据中心 - Google Patents

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Abstract

一种冷却数据中心。数据中心冷却系统包括：多个服务器机架，其在数据中心的人可占用工作空间中的行内对齐，所述服务器机架支撑多个热产生计算设备；暖空气通道，其邻近所述服务器机架定位成与所述人可占用的工作空间相对，并且包括与所述服务器机架的行的后侧相邻的暖空气入口和与暖空气通风室流体连通的暖空气出口；多个冷却模块，每个冷却模块包括至少一个风扇和冷却盘管；以及，控制器，用于执行操作，包括控制所述多个冷却模块中的多个风扇以指定的风扇速度运行，以及控制流体地耦合到所述多个冷却模块中的多个冷却盘管的多个阀，以调节到指定阀位。

Description

冷却数据中心
技术领域
本公开涉及冷却数据中心系统和计算组件的系统和方法。
背景技术
数据中心容纳诸如计算机处理器、存储系统或驱动器、服务器和其他计算组件的各种计算系统和组件。数据中心可以占据建筑物中的房间、整个建筑物本身，并且可以是在形式上是固定的或可以是便携式的，例如容纳在运输集装箱中。数据中心，无论是固定的还是便携式的，也可以是模块化的。容纳在数据中心中的计算机相关部件消耗大量的电力，从而在计算和存储操作期间产生大量的热量。如果计算机相关组件超过一定的温度，则组件的性能可能受损和/或组件可能失效。因此，通常实现冷却系统以在组件操作来传送、处理和存储数据时维持容纳在数据中心中的计算机相关组件的适当且有效的功能。冷却系统可以包括被配置成基于变化的条件和通过各种构造移动诸如空气或液体的流体的部件。
发明内容
本公开描述了数据中心冷却系统和相关装置、组件和系统的实施方式。在特定实施方式中，数据中心冷却系统包括：多个服务器机架，其在数据中心的人可占用工作空间中的行内对齐，所述服务器机架支撑多个热产生计算设备；暖空气通道，其邻近所述服务器机架定位成与所述人可占用工作空间相对，并且包括与所述服务器机架的行的后侧相邻的暖空气入口和与暖空气通风室流体连通的暖空气出口；多个冷却模块，每个冷却模块包括至少一个风扇和冷却盘管，所述冷却模块定位成使来自所述人可占用工作空间的冷却气流循环，通过所述服务器机架，并到达所述暖空气通道；以及控制器，其可通信地耦合到所述多个冷却模块中的每一个，并且可操作以执行操作，包括控制所述多个冷却模块中的多个风扇以指定的风扇速度运行，以及控制流体地耦合到在多个冷却模块中的所述多个冷却盘管的多个阀以调节到指定的阀位。
可与该特定实施方式组合的方面还包括定位在所述多个冷却模块上的多个温度传感器。
在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面中，多个温度传感器被配置为确定冷却盘管进入空气温度和冷却盘管离开空气温度。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，多个温度传感器被配置为确定冷却盘管进入冷却液温度和冷却盘管离开冷却液温度。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，控制多个冷却模块中的多个风扇包括：至少部分地基于多个冷却模块中的冷却模块的温度，以指定的风扇速度运行。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，控制多个风扇和多个阀中的一个是基于在暖空气通道上计算的压差。
可与前述方面中的任一个组合的另一方面还包括多个填充面板，其被配置成将人可占用工作空间与暖空气通道隔离。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，暖空气通道在至少部分地由多个填充面板限定的热容纳结构内部。
可与前述方面中的任一个组合的另一方面还包括耦合到热容纳结构的多个温度传感器。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，控制多个风扇包括将多个风扇中的每个风扇单独地控制到指定的旋转速度。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，控制多个风扇包括以相同的速度一起致动多个风扇中的所有风扇。
可与前述方面中的任一个组合的另一方面还包括可通信地耦合到控制器的网络接口，用于远程配置控制器。
在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面中，多个冷却模块中的每个冷却模块包括被配置为耦合到电源的电力输入接口和耦合到控制器的电力输出接口。
在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面中，冷却模块包括被配置为将AC电流转换成DC电流的变压器电路。
在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面中，变压器被配置为降低AC电流的电压。
在可与前述方面中的任一方面组合的另一方面中，多个冷却模块的冷却管道串联地流体地耦合。
在另一个特定实施方式中，一种控制多个冷却模块的方法包括：感测在暖空气通道上计算的压差；基于所述压差控制所述多个冷却模块中的多个风扇以在指定的风扇速度下运行；感测所述多个冷却模块中的多个温度；以及控制流体地耦合到所述多个冷却模块中的多个冷却盘管的多个阀，以至少部分地基于所述多个温度调节到指定的阀位。每个模块包括至少一个风扇和冷却盘管，冷却盘管被定位成使来自人可占用工作空间的冷却气流循环，通过多个服务器机架并且到达位于服务器机架附近与人可占用工作空间相对的暖空气通道中，并且包括与所述服务器机架的行的后侧相邻的暖空气入口和与暖空气通风室流体连通的暖空气出口。
可与此特定实施方案组合的方面还包括：感测多个温度包括感测冷却液进入温度和冷却液离开温度。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，感测多个温度包括感测进入空气温度和离开空气温度。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，控制多个阀包括：基于水进入温度、水离开温度、空气进入温度和空气离开温度来控制多个阀。
在另一特定实施方案中，数据中心电力系统包括：多个服务器机架，其在数据中心的人可占用工作空间中的行内对齐，所述服务器机架支撑多个热产生计算装置；暖空气通道，其邻近所述服务器机架定位成与所述人可占用的工作空间相对，并且包括与所述服务器机架的行的后侧相邻的暖空气入口和与暖空气通风室流体连通的暖空气出口；多个冷却模块，其定位成使来自所述人可占用工作空间的冷却气流循环，通过所述服务器机架并到达所述暖空气通道；控制电力总线，其电耦合到所述多个冷却模块中的每个变压器，以接收从所述AC电力转换的直流(DC)电力；以及控制器，由所述控制电力总线供电并且可通信地耦合到所述多个冷却模块中的每一个，以控制所述多个冷却模块中的多个风扇以指定的风扇速度运行。多个冷却模块中的每一个包括：至少一个风扇；主电力总线，其被电耦合到所述至少一个风扇和主电源以接收交流(AC)电力；以及变压器，其与所述主电力总线电耦合。
在可与此特定实施方案组合的一方面中，控制器被电耦合以通过控制电力总线从与多个变压器中的第一变压器接收DC电力，而独立于到多个变压器的第二变压器的AC电力的损失。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，与第一冷却模块相关联的至少一个传感器被电耦合到控制电力总线，以通过控制电力总线从与第二冷却模块相关联的变压器接收DC电力。
在可与前述方面中的任一个组合的另一方面中，控制器被配置为基于与第一冷却模块相关联的传感器的电力损失来调节与第二冷却模块相关联的风扇的运行。
这里描述的数据中心冷却系统的实施方式可以包括以下特征中的一个、一些或全部。例如，如果电力提供冷却模块失效，则实施方式允许控制器无故障地供电。另外，实施方式允许用于为冷却模块供电的高压AC被用于在没有附加供电插座的情况下为低压控制器和传感器供电。此外，实施方式还允许单个控制器的可扩展性以用于更大区域的控制和监测。作为另一个示例，对于一个或多个冷却模块的电力的损失(例如，对风扇的主电力)可能不会导致对评估冷却系统(或该特定的冷却模块)的健康的一个或多个传感器的电力的丢失，因为传感器可以从与丢失的电力分离的控制器接收电力。在一些示例中，电力损失(例如，对冷却模块的主电力)可以无缝地允许控制器(例如，用于冷却模块)在没有来自相邻或临近模块的中断的情况下被供电。作为另一个示例，特定冷却模块的传感器(例如，压力或温度)故障可能不会导致该冷却模块的故障，因为可以使用来自相邻或临近的传感器的期望的测量，其结果是，可以在相邻的冷却模块中成比例地被补偿。此外，实施方式允许不中断地冷却(例如，长到足以导致由于缺乏冷却而损坏)，即使冷却模块由于电力或控制器故障而失效。
应当理解，以下更详细地讨论的前述构思和附加构思的所有组合(假设这些构思不相互不一致)被认为是本文所公开的发明主题的一部分。具体地，出现在本公开内容前面处的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文所公开的发明主题的一部分。还应当理解，本文中明确采用的、也可出现在通过引用并入的任何公开中的术语应当符合与本文公开的特定思想最一致的含义。
附图说明
技术人员将理解，附图主要是用于说明的目的，并且不旨在限制本文所描述的发明主题的范围。附图不一定按比例绘制；在一些情况下，本文公开的发明主题的各个方面可以在附图中被夸大或放大地示出，以便于理解不同的特征。
图1A和1B示出了根据数据中心冷却系统的示例实施方式的包括风扇盘管单元和热容纳结构的数据中心。
图2示出了根据数据中心冷却系统的示例实施方式的包括用于风扇盘管单元的温度控制的空气和水传感器的风扇盘管单元。
图3示出了数据中心冷却系统的示例实施方式的用于热空气容纳结构的差压传感器抽头和冷通道温度传感器。
图4是根据示例实施方式的被实现用于数据中心冷却系统的操作的控制系统的示意图。
从下面结合附图阐述的详细描述中，本文公开的发明构思的特征和优点将变得更加明显。
具体实施方式
以下是与数据中心冷却系统和相关装置、组件和系统的创造性系统、方法和组件相关的各种概念和其示例性实施例的更详细描述。
图1A和1B示出了根据数据中心冷却系统的示例实施方式的包括风机盘管单元和热容纳结构的数据中心。图1A示出了数据中心100的俯视图，数据中心100包括但不限于便携式模块化数据中心。根据特定实施例，便携式模块化数据中心可以被实现为移动容纳结构。移动容纳结构可配置成联接到拖车或可包括用于通过卡车移动的轮子。在其他实施方式中，数据中心100可以被实现为固定房间或可以占据整个建筑物。
图1B示出了数据中心100的透视图。数据中心100包括其中容纳多个服务器的多个服务器机架102。服务器机架102中的服务器可以被实现用于处理、发送和/或存储数据。服务器可以包括与服务器的操作相关的其他计算设备或组件。服务器、计算设备和相关组件包括当设备操作以在本地以及与远程计算系统处理、传输和存储数据时产生热的热产生计算设备。服务器可以例如连接到本地或远程网络，并且可以接收和响应来自网络的各种请求以检索、处理和/或存储数据。服务器可以促进通过互联网或内部网的通信，以允许与多个远程计算机进行交互并且经由在远程计算机或服务器上运行的应用来提供所请求的服务。因此，数据中心100包括用于为服务器和相关组件供电的一个或多个电源，并且包括通信接口，该通信接口可以被配置用于往返于数据中心100的有线和无线传输。电源可以连接到电力网或者可以由电池或现场发电机产生。
服务器机架102至少部分地被定位在冷通道110中，其中服务器机架102的后部抵靠热空气容纳结构104定位。热空气容纳结构104包括开口，其被配置为容纳或被定位临近服务器机架102的后部。冷空气通道110包括数据中心100的人可占用的工作空间。因此，服务于数据中心100的人可以步行穿过冷空气通道110以访问、修理、更换、添加或服务定位在服务器机架102中的服务器或其他相关组件。冷空气通道还提供对数据中心100的其它组件的访问，该其他组件包括冷却组件、电源接口、电源和其他组件和系统。在某些实施例中，每个服务器机架102包括多个服务器子组件，其可以被可移除地耦合到服务器机架102。服务器机架102本身也可以被配置为附接到热空气容纳结构。
在所示实施例中，数据中心100包括定位成三行的热空气容纳结构104；然而，数据中心100可以包括配置成行122的热空气容纳结构104，其包括被配置为与单个可编程逻辑控制器(PLC)面板一起操作的两个或更多个热空气容纳结构104。根据示例实施方式，单个PLC面板包括两个PLC 108，如本文进一步讨论的。在某些实施方式中，服务器机架102的每行122提供例如约1MW的IT负载，并且包括位于机架102之间的三(3)个热空气容纳结构104。在其他实施方式中，IT负载可以是例如0.5MW、2MW、3MW、5MW或7MW。
热空气容纳结构104和服务器机架102被定位在数据中心100的地板118上。根据示例实施方式，地板118可以包括移动容器或房间的底层地板。底层地板可以相对于实际地板升起并且可以用于布设线、电缆，或者在某些实施方式中可以被用于气流通路。冷空气进气120从冷空气通道110通过服务器机架102吸入相应的热空气容纳结构104中。根据示例实施例，服务器机架102和一个或多个填充面板和/或门(未示出)将冷空气通道110与热空气容纳结构和相关的热空气排气或回流增压室隔离。热空气排气沿着热空气容纳结构104向上行进并且经由热空气管道112进入风机盘管单元106，其中热空气被冷却并且经由冷空气管道114排回到冷空气通道110中，如本文进一步讨论的。
根据示例实施例，风扇盘管单元106经由流过风扇盘管单元106的冷却液体冷却热空气排气。风扇盘管单元106包括用于将热空气吸入风扇盘管单元106的风扇。风扇盘管单元106的风扇将热空气排气移动通过风扇盘管单元106内的含有盘管或散热片的冷却液。风扇将冷却的空气排放到冷空气通道110中，用于重新进入热空气容纳结构104，使得冷却的空气可以继续冷却服务器机架102中的服务器。风扇盘管单元106被配置为调节冷通道110和热通道116之间的压力和温度。
图2示出了根据数据中心冷却系统的示例实施方式的包括用于风扇盘管单元的温度控制的空气和水传感器的风扇盘管单元106。如本文进一步讨论的，通过单个控制器108控制多个风扇盘管单元106。在某些实施方式中，单个控制器108位于该行的一端的热空气容纳结构104中的一个之上。在某些实施方式中，控制器108可以通过图形触摸屏界面进行配置。在某些实施方式中，还可以通过无线网络远程访问和配置控制器108。
单个控制器108被配置为调节多个风扇盘管单元106的水和气流的速率以及温度。特别地，单个控制器108被配置为调节在数据中心100中的相应行122中的所有风扇盘管单元的水和气流的速率以及温度。如本文进一步描述的，在某些实施方式中，行122中的风扇盘管单元106是菊花链式的，通过电力、通信或两者彼此串联连接。控制器108例如基于相应行122中的每个单独的风扇盘管单元106的局部温度来调节多个风扇盘管单元106的水和气流的速率以及温度。根据特定实施方式，风扇盘管单元106的每一行122可以被菊花链式地连接到不同的总线管道，并且两个总线管道可以用一行热空气容纳结构104来实现。每个风扇盘管单元106被联接到热空气容纳结构104。在某些实施例中，风扇盘管单元106例如通过一个或多个托架或紧固件被联接到热空气容纳结构104的顶部。
如图2所示，风机盘管单元106包括3个电风扇201-203、阀204和电气箱205，电气箱205将风扇201-203和阀204可通信地联接到控制器108和多个压力和温度传感器。电风扇201-203控制进入风扇盘管单元106的热空气的进气流和从风扇盘管单元106排出的冷却空气的排气流。冷却的空气被抽吸通过服务器机架102，用于冷却定位在其上的服务器，通过热空气容纳结构104中的孔并进入热空气容纳结构104。
当冷却的空气经过服务器机架102并进入热空气容纳结构104时，热量从服务器机架102上的热产生计算装置传递到冷却的空气。因此，当冷却的空气进入热空气容纳结构104时，其被在服务器机架102上的热产生计算设备加热。冷却的空气在多个侧面上被吸入热空气容纳结构104中。热空气容纳结构104的端部可以经由热空气容纳结构104的面板、门或壁(例如，图3的310)被封闭。然后，加热的空气例如经由在热空气容纳结构104的顶部处或附近的排气管道被从热空气容纳结构104排出。排出的热空气然后进入风扇盘管单元106，以通过流过风扇盘管单元106的冷水进行冷却。
阀204控制冷却水流入和流出风扇盘管单元106。冷却水经由一个或多个冷凝器或冷却器冷却，并被泵送到风扇盘管单元106中以冷却从热空气容纳结构104接收并且进入风扇盘管单元106的热空气排气。在某些实施例中，可以使用制冷剂来代替或补充冷却水。在某些实施例中，一个风扇盘管单元106中的冷却液的管道被联接到耦合到位于同一行122中的另一热空气容纳结构104的风扇盘管单元106中的冷却液的管道。因此，冷却液在返回到水冷却器或冷凝器之前，在行122中的风扇盘管单元106之间流动。接收进风扇盘管单元106中的热空气排气在冷却水流过的一个或多个流体管道或散热器翅片上循环。当热空气排气流过包含冷却液的管道时，热空气排气被冷却并从风扇盘管单元106排出。
控制器108经由多个传感器(包括但不限于热敏电阻)确定和/或监测离开风扇盘管单元106的冷却的空气的空气温度。通过LAT(离开空气温度)传感器206-208监测离开风扇盘管单元106的冷却的空气的空气温度。控制器108经由多个传感器(包括但不限于热敏电阻)确定和/或监测离开风扇盘管单元106的热空气的空气温度。进入风扇盘管单元106的热空气的空气温度是通过EAT(进入空气温度)传感器211-213监测的。控制器108经由多个传感器(包括但不限于热敏电阻)确定和/或监测进入风扇盘管单元106的冷却水的水温。进入风扇盘管单元106的冷却的水的水温是通过EWT(进入水温)传感器209监测的。冷却水经由阀204进入。控制器108通过检查LWT(离开水温)传感器210确定和/或监测经由阀204离开风扇盘管单元106的冷却水的水温。
在某些实施方式中，所有温度传感器、EAT传感器211-213、LAT传感器206-208、EWT传感器209和LWT传感器210位于风扇盘管单元106上。在某些实施方式中，控制器108被配置为以相同的速度一起致动所有风扇206-208。在某些实施方式中，控制器108被配置为独立地致动所有风扇206-208，由此，行122中的多个风扇盘管单元106中的所有风扇可以被按保证地单独控制。如图2所示，EWT传感器209接近(或联接到)来自冷凝器的管道，而LAT传感器206-208分布在靠近风扇盘管单元106的风扇201-203中的每个处。传感器206-208和209用于通过利用风扇盘管单元106的阀204调节水流速来控制接近温度(LAT-EWT)。在行122中的每个风机盘管单元106上独立地调节水流速。通过远程传感器盒用2-10V模拟信号控制阀204的位置。
在某些实施例中，风扇盘管单元106包括在电气箱205中的电源连接。电源连接可以被联接到为多个风扇盘管单元106供电的电源，例如，行122中的风扇盘管单元，用于电源冗余。电源连接还允许用为每个风扇盘管单元供电的单个高压AC电力输入为所有支持设备供电。单个高压AC电力在电气箱205中被转换为低压DC电力，用于为远程遥测盒(例如，图3所示的远程传感器盒306)和控制器108供电。
在这样的实施方式中，每个风扇盘管单元106被单独地供电并且将AC电力下变换成DC电力。然后来自每个风扇盘管单元106的DC电力沿着低压DC总线与二极管网络被重新组合，以便为远程遥测盒(例如，图3所示的远程传感器盒306)和控制器108供电。该配置允许单个控制器108在行122中的风扇盘管单元106中的任一个故障的情况下被供电而不允许对于控制器108的断电。因此，远程传感器和控制器108还释放出数据中心电源插座，其可以替代地被分配以对服务器机架102供电。
例如，在一些实施方式中，一个或多个单独的风扇盘管单元106可能失去电力，诸如因为熔断的保险丝。在这样的实施方式中，控制器108可以保持供电，因为两者都可以从相同的AC总线供电。此外，在一些实施方案中，控制器108可包括或被电联接到备用电源(例如，电池、太阳能、飞轮或其它)。因此，即使在到控制器108的主电力丢失的情况下，遥测盒(例如，远程传感器盒306)可以可操作和被监测，例如以确定或测量由于操作电子设备(例如，服务器)导致的增大的热负荷。
图3示出了用于数据中心冷却系统的示例实施方式的热空气容纳结构的差压传感器抽头和冷通道温度传感器。每个热空气容纳结构104包括用于检测热空气容纳结构104中的温度的多个传感器(例如，热敏电阻)302。传感器302被电耦合到远程传感器盒306，其可通信地耦合到控制器108。每个热空气容纳结构104包括多个差压传感器306，其也被电耦合到远程传感器盒306，远程传感器盒306可通信地耦合到控制器108。虽然热敏电阻302和差压传感器306两者用于监测，但是在某些实施方式中，仅使用压差传感器来控制风扇盘管单元106中的风扇速度。具体地，压差传感器302用于计算特征压力，以控制风扇盘管单元106(其可以位于热空气容纳结构104上方、在机架的排的端部或其他)的风扇206-208的风扇速度。
每个PLC控制器108监测用于热容纳结构104的行122中的三个热容纳结构104的冷通道110和热增压室116上的压差。压差传感器302位于远程压力传感器盒内部，但是管道308扇出到其中每个直立地位于热容纳结构104上的抽头。如图3所示，压差传感器302经由管道连接件308连接到冷通道110和热空气容纳结构104，以监测冷通道110和热容纳结构104上的压差。管道可联接到热空气容纳结构104上的直立表面。在某些实施方案中，一半压力传感器被路由到每个热空气容纳结构104的空气容纳结构104的每侧上，并且联接到控制器108。该配置在单个控制器108故障的情况下提供冗余监测。压差传感器302提供传感器测量结果，其被组合以产生特征压差，该压差用于控制沿着每行122分布的多个风扇盘管单元106的风扇206-208。
每个控制器108被配置用于控制两组控制回路。每个控制器108被配置用于控制的第一控制回路包括温度控制。可以通过调节阀位以控制每个风扇盘管单元106的冷却液(例如，冷却的液体、冷凝器液体、制冷剂或其他)流量来促进温度控制。每个控制器108被配置用于控制的控制回路包括压差控制。在某些实施例中，可以通过一起调节在行122中的所有风扇盘管单元106的鼓风机速度来控制压差。
图4是根据示例实施方式的被实现用于数据中心冷却系统的操作的控制系统的示意图。气流和温度由控制器108的分布式网络控制，控制器108在风扇盘管单元106的每行一个，并且位于该行的第一热空气容纳结构104的前表面上。每个PLC控制器108自主地操作以满足其局部压力和温度设定点，该控制基于热空气容纳结构104上的远程压力传感器和相应行中的风扇盘管单元106上的温度传感器。在特定实施例中，包括压力和温度传感器的所有传感器经由例如经由基于RS485Modbus RTU与相应的控制器108进行通信。如图4所示，热空气容纳结构104的压力和温度传感器经由远程传感器盒306与控制器108进行通信。风扇盘管单元106的温度传感器也与控制器108进行通信。控制器108处理来自远程传感器盒306和风扇盘管单元106传感器的传感器数据，以本地地控制风扇盘管单元106的风扇和阀。
在某些实施方式中，控制器108的配置可以通过以太网更新并且是持久的。因此，可以实现网络连接以用于控制器108的配置和最佳控制。在配置控制器108之后，可以进一步实现网络连接，但是如果网络连接短暂丢失，则数据中心冷却系统100将进入安全状态。
如图4所示，根据特定实施方式，基于云的第二层控制器406(例如，建筑物自动化系统或其他主控制系统)将动态设定点401和操作状态(诸如，接近设定点402)独立地传送到每个PLC控制器108，以作为整体在数据中心设施中平衡气流和温度。第二层控制器406经由网络403将设定点传送到控制器108。第二层控制器406调整设施监控基础设施以实时地调整本地PLC控制器108的设定点。第二层控制器406的操作的目的是在共享区域内的风扇盘管单元106故障的情况下处理气流并且调整风扇速度。在某些实施方式中，本地控制器108可以被配置为彼此进行通信或在共享组控制器405的共享状态下操作。共享组控制器405被配置为控制由共享区域404标识的多行中的风扇盘管单元。
共享区域404(或共享组)是空气共享域，其中风扇盘管单元106作为具有第二层控制器406的组被控制。在某些实施方式中，共享区域404被分组在例如3MW域中，并且，根据控制粒度和操作要求(例如，操作成本、操作效率和其它)，共享区域404可以是从几行到整个站点的任何地方。在一些替代示例中，域可以提供更小的IT负载(例如0.5MW、1MW、2MW)或更大的IT负载(例如1.5MW、4MW、9MW)或其他。
第二层控制器406监测特定共享区域404(忽略的待机单元)中的所有有源风扇盘管单元106的风扇速度，并使用那些有源风扇盘管单元的值来调整PLC控制器108的本地设定点。除了PLC控制器108上的所有其他监测和可配置参数之外，这些值还被收集并设置设施网络403。
在某些实施方式中，风扇盘管压力控制在下列模式之一操作：(1)正常(自动)风扇模式，其中由PLC使用可用压差传感器304的计算控制风扇速度，(2)手动超控模式，其中故障保护条件被手动设置；(3)控制器108故障保护风扇模式，其中，在传感器故障的情况下，每个风扇盘管单元106的风扇206-208由控制器108以最大速度操作，(4)风扇故障保护模式，其中当与控制器108的通信丢失时风扇默认为最后的打开位置，以及(5)操作者模式，其中操作者界面由用户参与(例如验证和测试操作)。
在某些实施方式中，风扇盘管温度控制在以下模式之一操作：(1)正常(自动)阀模式，其中阀204通常被控制为离开接近设定点，在极低LAT和高EWT条件(可调)期间被控制为离开LAT，(2)和手动超控模式，其中可以设置故障保护条件，(3)故障保护(阀打开)模式，其中阀被控制到故障保护位置，(4)通信故障保护(阀停止)模式，其中如果控制器108与阀204失去通信，则阀保持在其最后已知的位置；(5)操作者模式，其中例如为了验证和测试而启用操作者接口。
在本说明书中描述的主题和操作的实施例可以通过数字电子电路或通过计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物)或者它们中的一个或更多的组合来实现。在本说明书中描述的主题的实施例可以被实现为在计算机存储介质上编码的一个或多个计算机程序，即，计算机程序指令的一个或多个模块，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。
计算机存储介质可以是或被包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备或它们中的一个或多个的组合中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是或者被包括在一个或多个单独的物理组件或介质(例如，多个CD、盘或其他存储设备)中。
在本说明书中描述的操作可以被实现为由数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储设备上存储或从其他源接收的数据执行的操作。
术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机、片上系统或者多个它们或以上部分的组合。该装置可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，诸如web服务、分布式计算和网格计算基础设施。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明性或过程语言，并且它可以以包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程、对象或适合在计算环境中使用的其它单元的任何形式部署。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中，在专用于所述程序的单个文件中，或者在多个协同文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或在位于一个地点或分布在多个地点并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。
适合于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘，或者可操作地耦合以从该一个或多个大容量存储设备接收数据或向其传送数据，或两者。然而，计算机不需要具有这样的设备。此外，计算机可以被嵌入在另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储设备(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)，这里仅举几个例子。适合于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，例如包括：半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；和CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施例可以在计算机上实现，该计算机具有：显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)，用于向用户显示信息；以及键盘和指示设备，例如鼠标或轨迹球，用户可以通过该指示设备向计算机提供输入。其他类型的设备也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过下述方式与用户交互；通过向用户使用的设备发送文档和从用户使用的设备接收文档，例如通过响应于从web浏览器接收的请求而将web页面发送到用户的用户设备上的web浏览器。
在本说明书中描述的主题的实施例可以在计算系统中实现，该计算系统包括后端组件(例如，作为数据服务器)或包括中间件组件(例如，应用服务器)或包括前端组件(例如，具有图形显示器或Web浏览器的用户计算机，用户可以通过该计算机与本说明书中描述的主题的实施方式交互)或者一个或多个这样的后端、中间件或前端组件的任意组合。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(例如通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互联网络(例如，因特网)和对等网络(例如，自组织对等网络)。
计算系统可以包括用户和服务器。用户和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络交互。用户和服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且彼此具有用户-服务器关系的计算机程序而产生。在一些实施例中，服务器向用户设备发送数据(例如，HTML页面)(例如，为了向与用户设备交互的用户显示数据和从该用户接收用户输入)。可以在服务器处从用户设备接收在用户设备处生成的数据(例如，用户交互的结果)。
虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为对任何发明或要求保护内容的范围的限制，而是被解释为对特定发明的特定实施例的特定的特征的描述。在本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中被单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，虽然特征可以在上面被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初被要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中被删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。
为了本公开的目的，术语“耦合”是指两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接本质上可以是静止的或可移动的。这种连接可以通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此附接来实现。这种连接本质上可以是永久性的，或者在本质上可以是可移除的或可释放的。
应当注意，各种元件的取向可以根据其他示例性实施例而不同，并且这种变化旨在被本公开所涵盖。应当认识到，所公开的实施例的特征可以被合并到其他公开的实施例中。
虽然本文已经描述和示出了各种发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得结果的各种其他装置和/或结构和/或一个或多个本文描述的优点，并且每个这样的变化和/或修改被认为在本文所描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和构造意在是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或构造将取决于一个或多个对其使用了本发明的教导的特定的应用。本领域技术人员将认识到或者能够仅使用常规实验来确定本文所述的特定发明实施例的许多等同物。因此，应当理解，前述实施例仅以示例的方式给出，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明实施例可以以不同于具体描述和要求保护的方式实施。本公开的发明实施例涉及本文所述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果这些特征、系统、制品、材料、套件和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任意组合被包括在发明范围内。
此外，本文所描述的技术可以被体现为已经提供了其至少一个示例的方法。作为方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，可以构造其中以不同于所示的顺序执行动作的实施例，其可以包括同时执行一些动作，即使在说明性实施例中被示为顺序动作。
权利要求书不应被解读为限于所描述的顺序或元素，除非对这种效果说明。应当理解，在不偏离所附权利要求的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以在形式和细节上进行各种改变。要求保护落入所附权利要求及其等同物的精神和范围内的所有实施例。

Claims (24)

1.一种数据中心冷却系统，包括：
多个服务器机架，所述多个服务器机架在数据中心的人可占用工作空间中的行内对齐，所述服务器机架支撑多个热产生计算设备；
暖空气通道，所述暖空气通道邻近所述服务器机架定位成与所述人可占用工作空间相对，并且包括邻近所述服务器机架的行的后侧的暖空气入口和与暖空气通风室流体连通的暖空气出口；
多个冷却模块，每个冷却模块包括至少一个风扇和冷却盘管，所述冷却模块定位成使来自所述人可占用工作空间的冷却气流循环，通过所述服务器机架，并到达所述暖空气通道；以及
控制器，所述控制器可通信地耦合到所述多个冷却模块中的每一个，并且可操作为执行操作，所述操作包括：
控制所述多个冷却模块中的所述多个风扇以指定的风扇速度运行；以及
控制流体地耦合到所述多个冷却模块中的所述多个冷却盘管的多个阀，以调节到指定的阀位。
2.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，还包括定位在所述多个冷却模块上的多个温度传感器。
3.根据权利要求2所述的数据中心冷却系统，其中，所述多个温度传感器被配置为确定冷却盘管进入空气温度和冷却盘管离开空气温度。
4.根据权利要求2所述的数据中心冷却系统，其中，所述多个温度传感器被配置为确定冷却盘管进入冷却液温度和冷却盘管离开冷却液温度。
5.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中，控制所述多个冷却模块中的所述多个风扇包括：至少部分地基于所述多个冷却模块中的一个冷却模块的温度以所述指定的风扇速度运行。
6.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中，控制所述多个风扇和所述多个阀中的一个是基于在所述暖空气通道上计算的压差。
7.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，还包括多个填充面板，所述多个填充面板被配置为将所述人可占用工作空间与所述暖空气通道隔离。
8.根据权利要求7所述的数据中心冷却系统，其中，所述暖空气通道在至少部分地由所述多个填充面板限定的热容纳结构内部。
9.根据权利要求8所述的数据中心冷却系统，还包括耦合到所述热容纳结构的多个温度传感器。
10.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中，控制所述多个风扇包括将所述多个风扇中的每个风扇单独地控制到指定的旋转速度。
11.根据权利要求10所述的数据中心冷却系统，其中，控制所述多个风扇包括以相同的速度一起致动所述多个风扇中的所有风扇。
12.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，还包括网络接口，所述网络接口可通信地耦合到所述控制器，用于远程配置所述控制器。
13.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中，所述多个冷却模块中的每个冷却模块包括被配置为耦合到电源的电力输入接口和耦合到所述控制器的电力输出接口。
14.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中，所述冷却模块包括被配置为将AC电流转换成DC电流的变压器电路。
15.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中，所述变压器被配置为降低所述AC电流的电压。
16.根据权利要求1所述的数据中心冷却系统，其中，所述多个冷却模块的冷却管道串联地流体地耦合。
17.一种用于控制多个冷却模块的方法，每个冷却模块包括至少一个风扇和冷却盘管，所述冷却盘管被定位成使来自人可占用工作空间的冷却气流循环，通过多个服务器机架，并且到达暖空气通道，所述暖空气通道邻近所述服务器机架定位成与所述人可占用工作空间相对，并且包括与所述服务器机架的行的后侧相邻的暖空气入口和与暖空气通风室流体连通的暖空气出口，所述方法包括：
感测在所述暖空气通道上计算的压差；
基于所述压差控制所述多个冷却模块中的所述多个风扇以在指定的风扇速度下运行；
感测所述多个冷却模块中的多个温度；以及
控制流体耦合到所述多个冷却模块中的所述多个冷却盘管的多个阀，以至少部分地基于所述多个温度来调节到指定的阀位。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，感测多个温度包括感测冷却液进入温度和冷却液离开温度。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，感测多个温度包括感测进入空气温度和离开空气温度。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，控制多个阀包括：基于水进入温度、水离开温度、空气进入温度和空气离开温度来控制多个阀。
21.一种数据中心电力系统，包括：
多个服务器机架，所述多个服务器机架在数据中心的人可占用工作空间中的行内对齐，所述服务器机架支撑多个热产生计算设备；
暖空气通道，所述暖空气通道邻近所述服务器机架定位成与所述人可占用工作空间相对，并且包括邻近所述服务器机架的行的后侧的暖空气入口和与暖空气通风室流体连通的暖空气出口；
多个冷却模块，所述多个冷却模块被定位成使来自所述人可占用工作空间的冷却气流循环，通过所述服务器机架，并到达所述暖空气通道，所述多个冷却模块中的每一个包括：
至少一个风扇；
主电力总线，所述主电力总线被电耦合到所述至少一个风扇和主电源以接收交流(AC)电力；以及
变压器，所述变压器与所述主电力总线电耦合；
控制电力总线，所述控制电力总线电耦合到所述多个冷却模块中的每个变压器，以接收从所述AC电力转换的直流(DC)电力；
控制器，由所述控制电力总线供电，并且可通信地耦合到所述多个冷却模块中的每一个，以控制所述多个冷却模块中的所述多个风扇以指定的风扇速度运行。
22.根据权利要求21所述的数据中心电力系统，其中，所述控制器被电耦合以通过所述控制电力总线从所述多个变压器中的第一变压器接收DC电力，而独立于到所述多个变压器的第二变压器的AC电力损失。
23.根据权利要求21所述的数据中心电力系统，其中，与第一冷却模块相关联的至少一个传感器被电耦合到所述控制电力总线，以通过所述控制电力总线从与第二冷却模块相关联的变压器接收DC电力。
24.根据权利要求23所述的数据中心电力系统，其中，所述控制器被配置为基于与所述第一冷却模块相关联的传感器的电力损失来调节与所述第二冷却模块相关联的风扇的运行。
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