CN110414028B - 使用间接蒸发冷却单元的数据中心建筑物的联接设计 - Google Patents

使用间接蒸发冷却单元的数据中心建筑物的联接设计 Download PDF

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Abstract

数据中心系统包括具有第一层房屋和第二层房屋的多层房屋，第一层房屋和第二层房屋容纳其中运行有信息技术(IT)部件的多个电子机架。该系统包括第一组间接蒸发冷却单元(IDEC)，其中，第一组IDEC通过多层房屋的第一侧联接到多层房屋的第一部分，以引导外部空气穿过对应的IDEC的热交换器以对用于冷却第一组电子机架的、内部空气的第一部分进行冷却。该系统包括第二组IDEC，其中，第二组IDEC通过多层房屋的第二侧联接到多层房屋的第二部分，以引导外部空气穿过对应的IDEC的热交换器，以对用于冷却第二组电子机架的、内部空气的第二部分进行冷却。该系统包括各种IDEC联接/布局和气流管理。

Description

使用间接蒸发冷却单元的数据中心建筑物的联接设计
技术领域
本发明实施方式总体涉及数据中心。更具体地，本发明的实施例涉及使用间接蒸发冷却/冷却器(IDEC)单元的数据中心建筑物的联接设计。
背景技术
散热是计算机系统和数据中心设计的重要因素。部署在数据中心内的服务器的数量随着服务器性能的提高而稳步增加，由此增加了服务器正常运行时所产生的热量。如果允许数据中心中使用的服务器所运行的环境温度增加，则所述服务器的可靠性随着时间的推移而降低。数据中心的功率的很大部分用于以服务器级别对电子设备进行冷却。随着数据中心内的服务器的数量增加，数据中心所消耗的功率中的相当大的一部分用于冷却服务器内的电子部件。
间接蒸发冷却/冷却器(IDEC)是数据中心的常用冷却解决方案。IDEC使用外部空气通过空气对空气热交换器来对数据中心的内部空气进行冷却。此外，当环境空气干球温度(自由暴露的空气的温度)不够低时，IDEC使用蒸发冷却(即，部分空气的温度通过其中的水被蒸发而冷却)。此外，IDEC可在极端环境温度条件下使用直接膨胀冷却。此外，IDEC解决方案的架构可以是简单而更可靠的。
然而，当IDEC用于具有多个楼层的数据中心建筑物时，外围安装和屋顶安装都会出现诸如泄漏、重量要求和复杂风道设计方面的多种挑战，特别是在多个楼层被设计为IT数据中心房间并且每个楼层需要来自多个IDEC单元的冷却的情况下。
发明内容
在本公开的一个实施方式中，提供了数据中心系统，其包括：多层房屋，所述多层房屋具有第一层房屋和第二层房屋，其中，所述第一层房屋和所述第二层房屋分别容纳其中运行有信息技术(IT)部件的多个电子机架，其中，所述多个电子机架包括布置在所述第一层房屋内的第一组电子机架和布置在所述第二层房屋内的第二组电子机架；第一组一个或多个散热间接蒸发冷却/冷却器IDEC单元，所述第一组一个或多个IDEC单元中的每个IDEC单元通过所述多层房屋的第一侧联接到所述多层房屋的第一部分，以引导外部空气穿过对应的IDEC单元的空气对空气热交换器，以对内部空气的第一部分进行冷却，其中，所述内部空气的所述第一部分被引导为对所述第一组电子机架进行冷却；以及第二组一个或多个IDEC单元，所述第二组一个或多个IDEC单元中的每个IDEC单元通过所述多层房屋的第二侧联接到所述多层房屋的第二部分，以引导外部空气穿过对应的IDEC单元的空气对空气热交换器，以对内部空气的第二部分进行冷却，其中，所述内部空气的所述第二部分被引导为对所述第二组电子机架进行冷却，并且所述第一侧为与所述多层房屋的所述第二侧不同的侧面。
附图说明
本发明实施方式在附图的各图中以举例而非限制的方式示出，附图中的相同参考数字指示类似元件。
图1示出了根据一个实施例的布置在数据中心建筑物的相邻侧上的IDEC单元的示例。
图2示出了根据一个实施例的布置在数据中心建筑物的相对侧上的IDEC单元的示例。
图3至图4示出了根据一些实施例的用于数据中心的IDEC单元的对齐的示例。
图5示出了根据一个实施例的数据中心系统的立体图。
图6A示出了根据一个实施例的具有墙壁供给和天花板回流的气流管理设计的示例。
图6B示出了根据一个实施例的具有墙壁供给和墙壁回流的气流管理设计的示例。
图7示出了根据一个实施例的在一侧处具有共用冷/冷却空气室的多层数据中心系统的侧视图。
图8示出了根据一个实施例的在两侧处具有共用冷/冷却空气室的多层数据中心系统的侧视图。
图9示出了根据一个实施例的在一侧处具有共用冷/冷却空气室并且在另一侧处具有共用热/温空气室的多层数据中心系统的侧视图。
图10示出了根据一个实施例的在一侧处具有独立的冷/冷却空气室并且在具有天花板回流的另一侧处具有共用热/温空气室的多层数据中心系统的侧视图。
图11示出了根据一个实施例的在一侧处具有独立的冷/冷却空气室并且在具有墙壁回流的另一侧处具有共用热/温空气室的多层数据中心系统的侧视图。
具体实施方式
以下将参考所讨论的细节来描述本发明的各种实施方式和方面，附图将示出所述各种实施方式。下列描述和附图是对本发明的说明，而不应当解释为限制本发明。描述了许多特定细节以便提供对本发明各种实施方式的全面理解。然而，在某些情况下，并未描述众所周知的或常规的细节以便提供对本发明实施方式的简洁讨论。
本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的提及意味着结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性可包括在本发明的至少一个实施方式中。短语“在一个实施方式中”在本说明书中各个位置中的出现不一定全部表示同一实施方式。
根据一些实施方式，数据中心系统包括具有第一层房屋和第二层房屋的多层房屋，其中，第一层房屋和第二层房屋分别容纳运行于其中的信息技术(IT)部件的多个电子机架，所述IT部件的多个电子机架包括布置在第一层房屋内的第一组电子机架和布置在第二层房屋内的第二组电子机架。该系统包括第一组一个或多个散热间接蒸发冷却/冷却器(IDEC)单元，第一组IDEC单元中的每个IDEC单元通过多层房屋的第一侧联接到多层房屋的第一部分，以引导外部空气穿过对应的IDEC单元的空气对空气热交换器，以对内部空气的第一部分进行冷却，其中，内部空气的第一部分被引导为对第一组电子机架进行冷却。该系统包括第二组一个或多个IDEC单元，第二组IDEC单元中的每个IDEC单元通过多层房屋的第二侧联接到多层房屋的第二部分，以引导外部空气穿过对应的IDEC单元的空气对空气热交换器，以对内部空气的第二部分进行冷却，其中，内部空气的第二部分被引导为对第二组电子机架进行冷却，并且第一侧为与多层房屋的第二侧不同的侧面。
在一个实施方式中，第一组一个或多个IDEC单元或第二组一个或多个IDEC单元与多层房屋的第一侧或第二侧平行或垂直地布置。在一个实施方式中，第一组一个或多个IDEC单元位于不与第二组一个或多个IDEC单元的位置竖直重叠的位置处，因此进入或离开第一组中的一个或多个IDEC单元的空气对空气热交换器的外部空气不与进入或离开第二组中的一个或多个IDEC单元的空气对空气热交换器的外部空气重叠。
在一个实施方式中，多层房屋的第一部分位于多层房屋的第一层房屋处，并且多层房屋的第二部分位于多层房屋的第二层房屋处。在另一实施方式中，第二层是第一层上方的一个层，并且第二组一个或多个IDEC单元放置在能够到达第一层上方的所述一个层的支承结构上。在另一实施方式中，第二层是在第一层上方的两个层，并且第二组一个或多个IDEC单元放置在能够到达第一层上方的所述两个层的支承结构上，其中，第一组一个或多个IDEC单元位于与第二组一个或多个IDEC单元的位置竖直重叠的位置处，并且进入或离开第一组中的一个或多个IDEC单元的空气对空气热交换器的外部空气与进入或离开第二组中的一个或多个IDEC单元的空气对空气热交换器的外部空气以最低限度重叠。
在一个实施方式中，多层房屋的第一层房屋的气流管理与多层房屋的第二层房屋的气流管理是分离的。在另一实施方式中，多层房屋的第一层房屋和第二层房屋中的每个包括热空气封闭空间。在另一实施方式中，第一层房屋的热空气封闭空间与第二层房屋的热空气封闭空间是共用的。在另一实施方式中，多层房屋的第一层房屋和第二层房屋中的每个包括冷空气封闭空间。在另一实施方式中，第一层房屋的冷空气封闭空间与第二层房屋的冷空气封闭空间是共用的。
在一个实施方式中，第一侧和第二侧是相邻的侧面。在一个实施方式中，第一侧和第二侧是相反的侧面。在一个实施方式中，多层房屋的第二部分是多层房屋的天花板回流部分，并且第二组一个或多个IDEC单元联接到多层房屋的天花板回流部分。在一个实施方式中，IT部件的第一组电子机架或第二组电子机架中的每个布置在通道中以形成交替的热空气通道和冷空气通道，以分别将气流引导到第一组电子机架或第二组电子机架中的IT部件。
虽然下面的图示出了具有两层矩形建筑物的数据中心系统，但是应注意，数据中心建筑物和/或房屋可包括具有诸如多边形、圆形和/或椭圆形等各种形状的外边缘的多个楼层。
图1示出了根据一个实施方式的布置在数据中心建筑物的相邻侧上的IDEC单元的示例。参照图1，在一个实施方式中，数据中心系统或数据中心建筑物100包括两层房屋，其中，两层房屋包括第一层房屋101和第二层房屋102。第一层房屋101联接到第一组(或者，集群)IDEC 120，其中，第一组(或者，集群)IDEC 120包括一个或多个IDEC单元121。第二层房屋102联接到第二组(或者，集群)IDEC130，其中，第二组(或者，集群)IDEC 130包括一个或多个IDEC单元131。第一组IDEC 120通过数据中心100的侧面141上的部分105联接到第一层房屋101。第二组IDEC 130通过数据中心100的侧面142上的部分107联接到第二层房屋102。第二组IDEC 130由侧面142附近的支承结构111支持，以使得第二组中的一个或多个IDEC单元131到达数据中心100的第二层。此处，第一组IDEC 120和第二组IDEC130均布置成与数据中心100的各个侧面(例如，侧面141、142)垂直，并且侧面141与侧面142相邻。虽然第二层房屋102被示为第一层房屋101上方的一层，但在另一实施方式中，第二层房屋102可为第一层房屋101上方的若干层(例如，两层、三层或四层等)。
图2示出了根据一个实施方式的布置在数据中心建筑物的相对侧上的IDEC单元的示例。参照图2，数据中心200可与数据中心100相似。在一个实施方式中，数据中心200包括第二组IDEC 130，其中，第二组IDEC 130经由数据中心100的侧面143联接到第二层房屋102。此处，侧面143与侧面141相对。第二组IDEC 130包括IDEC单元131，其中，IDEC单元131由位于数据中心200的侧面143附近的支承结构111支承，因此IDEC单元131可以到达第二层房屋102。
图3至图4示出了根据一些实施方式的用于数据中心的不同的IDEC单位对齐的示例。IDEC单元通常具有单元内的固定的内部气流设计。气流设计通常取决于IDEC单元内的热交换器单元的布局。在一个实施方式中，数据中心的一些IDEC单元在各IDEC单元(如图3的IDEC单元121)的相同的侧面上具有空气供给和回流。在另一实施方式中，数据中心的一些IDEC单元在各IDEC单元(如图3的IDEC单元131)的相反的侧面上具有空气供给和回流。此处，外部空气管道可用于将引导空气返回到各IDEC单元的相反的侧面。
参照图3，数据中心300可与图1的数据中心100相似。在一个实施方式中，数据中心300包括第一组IDEC 120和第二组IDEC 130。第一组IDEC 120被对齐成与数据中心300的侧面142垂直，并且第二组IDEC 130对齐成与数据中心300的侧面142平行。参照图3，在一个实施方式中，垂直对齐的IDEC单元(如IDEC单元121)可经由联接到第一层房屋101的一个或多个空气管道(未示出)引导内部气流321。内部气流321可将从布置在第一层房屋101内的电子机架的一个或多个IT部件散发的热量传递到IDEC单元121的空气对空气热交换器(未示出)。然后，IDEC单元121引导外部气流323通过IDEC单元121的空气对空气热交换器，以带走气流321的热量。然后，冷却的气流321经由一个或多个空气管道(未示出)返回到第一层房屋101，以对在第一层房屋101内运行的电子机架进行冷却。
在一个实施方式中，平行地对齐的IDEC单元(如IDEC单元131)可经由联接到第二层房屋102的一个或多个空气管道(未示出)引导内部气流331。内部气流331可将从布置在第二层房屋102内的电子机架的一个或多个IT部件散发的热量传递到IDEC单元131的空气对空气热交换器(未示出)。然后，IDEC单元131引导外部气流333穿过IDEC单元131的空气对空气热交换器，以带走气流331的热量。然后，冷却的气流331经由一个或多个空气管道(未示出)返回到第二层房屋102，以对在第二层房屋102内运行的电子机架进行冷却。
参照图4，数据中心400可与图3的数据中心300相似。在一个实施方式中，数据中心400包括对齐成与数据中心400的侧面141平行的第一组IDEC 120和对齐成与数据中心400的侧面143平行的第二组IDEC 130。IDEC 120为第一层房屋101提供冷却，而IDEC 130为第二层房屋102提供冷却。在一些实施方式中，IDEC 120和/或IDEC130为第一层房屋101提供冷却，并且IDEC 120和/或IDEC 130为第二层房屋102提供冷却。
如图3至图4中所示，IDEC单元120、130的不同的对齐(例如，平行和垂直对齐)实现不同的IDEC设计的集成的灵活性，不同的IDEC设计的不同的联接(例如，空气管道布局)，以及数据中心的不同的空气管理(例如，下面图5和图6中所示的天花板回流或墙壁回流)配置。例如，垂直对齐的IDEC可更好地对数据中心建筑物的附接有IDEC的一个侧面的气流进行冷却，而平行对齐的IDEC可更好地对与数据中心建筑物的附接有IDEC的侧面垂直的气流进行冷却。
图5示出了根据一个实施方式的数据中心系统的立体图。参照图5，数据中心系统500包括IT室501，冷空气室502和热空气室503。IT室501包括多个电子机架(如电子机架551、552)。每个电子机架包含堆叠布置的一个或多个IT部件。IT部件可以是向客户端提供数据服务的计算机服务器。可选地，IT部件可为外围设备或网络设施设备(如云存储系统)。每个IT部件可包括能够在运行期间产生热量的一个或多个处理器、存储器和/或存储设备。电子机架布置成成排的电子机架，在本示例中为成排的电子机架504、505。电子机架隔开地布置以形成一个或多个冷通道和一个或多个热通道。在本实施方式中，虽然仅示出了两个成排的电子机架504、505，但是在IT室501中可包含有更多的排列。
在一个实施方式中，每个成排的电子机架定位或夹在冷通道与热通道之间。在本示例中，排列504和排列505彼此分开地定位以形成冷通道702A、热通道701和冷通道702B。排列504与排列505之间形成有热通道701。排列504定位或夹在冷通道702A与热通道701之间，而排列505定位或夹在冷通道702B与热通道701之间。在一个实施方式中，热通道701由热通道容纳部(或者，容器或其他柜体)容纳或包围。在另一实施方式中，冷通道包含在容纳环境中而不是热通道中。在另一实施方式中，热通道和冷通道这两个均包含在封闭环境中。在一个实施方式中，排列504、505的电子机架的后端面向热通道701，而电子机架的前端面向冷通道702A或冷通道702B并远离热通道701。
在一个实施方式中，冷空气室502位于IT室501的第一侧并与该第一侧相邻，而热空气室503位于IT室501的第二侧并与该第二侧相邻。在本示例中，第一侧和第二侧是IT室501的相反的两侧。冷空气室502配置成从如冷空气源580的冷空气源经由一个或多个入口接收冷空气或冷却空气。允许冷空气经由布置在冷空气室与IT室501(未示出)之间的墙壁上的一个或多个开口从冷空气室502进入IT室501。冷空气进入IT室501以形成冷通道702A、702B。
热空气室503配置成从热通道701排出热空气并将热空气或较暖空气返回到冷空气源以进行热交换。应注意，冷空气源580可包括热交换器或制冷机。例如，冷空气源580可为IDEC系统或装置。可选地，冷空气源580可简单地是数据中心系统500外部的自然环境空气。
蒸发冷却器为通过水的蒸发来冷却空气的装置。蒸发冷却不同于典型的空调系统，其使用蒸汽压缩或吸收制冷循环。蒸发冷却的工作原理在于利用水的大量的焓蒸发。通过液态水至水蒸气的相变(蒸发)，可显著降低干燥空气的温度。直接蒸发冷却通过使用蒸发潜热来降低温度并增加空气湿度，从而将液态水变为水蒸气。在这个过程中，空气中的能量不会改变。温暖的干燥空气被改变以冷却潮湿的空气。外部空气的热量用于对水进行蒸发。间接蒸发冷却是除了某种类型的热交换器以外还使用直接蒸发冷却将冷却能量传递给供应空气的冷却过程。来自直接蒸发冷却过程的冷却的湿空气永远不会与经调节的供应空气直接接触。
返回参照图5，在本示例中，从布置在冷空气室502的墙壁上的一个或多个入口或进入端口接收冷空气，其中，所述墙壁基本上平行于IT室501的第三侧。IT室501的第三侧基本垂直于第一侧和第二侧，而第一侧和第二侧基本上彼此平行。相似地，热空气经由布置在热空气室503的墙壁上的一个或多个出口或排出端口从热空气室503排出到外部环境或返回到冷空气源580，其中，所述墙壁基本上平行于IT室501的第三侧。
根据一个实施方式，热通道701被封闭或容纳在热通道容纳部525内，使得热空气不会从热通道701逸出或溢出到IT室501的其他区域(诸如冷通道702A、702B)。相反，热通道701经由布置在热通道701与热空气室503之间的墙壁上的一个或多个开口连接到热空气室503。在一个实施方式中，开口可包括一个或多个门，以允许操作者或用户从热空气室503进入热通道701以访问电子机架的后端(例如，用于维护服务)。相似地，布置在冷空气室502与IT室501之间的墙壁上的开口可包括一个或多个门，以允许操作者或用户从冷空气室502进入冷通道702A、702B。其结果，进入或离开冷通道或热通道将不会对冷空气分布和热空气排放产生显著影响。也就是说，进入或离开热通道701将不会改变冷通道702A、702B的冷空气分布，因为热通道701通过热通道容纳部525与冷通道702A、702B和IT室501的其余部分分离。相似地，进入或离开冷通道702A、702B将不会影响热通道701的热空气排放，因为打开以供用户进入或离开的门将不会使冷空气和热空气混合。
图6A示出了根据一个实施方式的具有墙壁供给和天花板回流的气流管理设计的示例。参照图6A，楼层房屋610可为图1至图4的第一层房屋101或第二层房屋102。在一个实施方式中，楼层房屋610包括将冷空气室(或者，封闭空间)与数据中心IT室分隔开的供给墙壁。数据中心IT室可包括运行于其中的电子IT机架集合、以及由电子IT机架集合形成的一个或多个热通道。在一个实施方式中，热空气离开电子IT机架集合的后侧并经由天花板开口进入热空气回流空间(或者，热空气回流天花板室)。然后，热空气回流天花板室中的热空气返回到可通过楼层房屋610联接的IDEC单元。
图6B示出了根据一个实施方式的具有墙壁供给和墙壁回流的气流管理设计的示例。参照图6B，楼层房屋620可为图1至图4的第一层房屋101或第二层房屋102。在一个实施方式中，楼层房屋620在一侧上包括供给墙壁，其中，供给墙壁将冷空气室(或者，冷空气封闭空间)与数据中心IT室分隔开。楼层房屋620包括位于不同侧上的热通道容纳部(或者，热空气室或热空气封闭空间)以用于热空气返回。冷空气室和热空气室通过楼层房屋620联接到IDEC单元。应注意，楼层房屋620与楼层房屋610之间的差异在于热空气返回路径的不同，例如，楼层房屋620的侧面上的热空气室相对于楼层房屋610的热空气天花板回流室。
在一些实施方式中，用于数据中心的多层房屋的每个楼层联接到一组IDEC单元。楼层的气流管理独立于多层房屋的其他楼层的气流管理。在一些实施方式中，不同楼层的空气流量管理被共用。
图7示出了根据一个实施方式的在一侧处具有共用冷/冷却空气室的多层数据中心系统的侧视图。数据中心700可为图1至图4的数据中心100至400中的任一个。参照图7，数据中心700可由包括第一层房屋101和第二层房屋102的多层房屋容纳。每个楼层房屋可容纳具有其中运行有电子机架的IT室。电子机架可间隔开并且布置成排以形成热/暖空气通道701和冷/冷却空气通道702。从共用的冷/冷却空气室703经由一个或多个开口进入第一层IT室或第二层IT室的冷却空气被供应到冷/冷却空气通道702。冷/冷却空气然后从电子IT机架的前端进入，穿过电子IT机架的空气空间，并进入热/暖空气通道701。热/暖空气通道701各自封闭或包含在热通道容纳结构中，以用于经由各楼层的热/暖空气回流704、705(它们彼此独立)将热空气返回到IDEC单元。存在分别连接热/暖空气回流704、705与第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130的空气管道。共用的冷空气室703可定位在与第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130联接的数据中心700的一侧上，并且由第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130供应冷空气。在一个实施方式中，第一组IDEC单元120位于与第二组IDEC单元130所在的第二侧不同的第一侧处。在另一实施方式中，第一侧是第二侧的相邻侧(如图1中所示)。在另一实施方式中，第一侧是第二侧的相对侧(如图2中所示)。
图8示出了根据一个实施方式的在两侧具有共用冷/冷却空气室的多层数据中心系统的侧视图。数据中心800可为图1至图4的数据中心100至400中的任一个。参照图8，在一个实施方式中，数据中心800包括冷/冷却空气室703和706，其中，冷/冷却空气室703和706共用第一层房屋101和第二层房屋102的冷/冷却空气。冷/冷却空气室703由位于数据中心800的一侧处的第一组IDEC单元120供应冷/冷却空气，而冷/冷却空气室706由位于数据中心800的另一侧处的第二组IDEC单元130供应冷/冷却空气。热/暖通道701封闭或容纳在热通道容纳结构中，以用于经由各楼层的独立的热/暖空气回流704、705将热空气返回到第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130。在一个实施方式中，冷/冷却空气室703位于冷/冷却空气室706的相对侧处。在另一实施方式中，冷/冷却空气室703和706可布置在近乎相邻侧。
图9示出了根据一个实施方式的在一侧具有共用冷/冷却空气室并且在另一侧具有共用热/温空气室的多层数据中心系统的侧视图。数据中心900可为图1至图4的数据中心100至400中的任一个。参照图9，在一个实施方式中，数据中心900包括共用的冷/冷却空气室703和共用的热/暖空气室707，其中，共用的冷/冷却空气室703共用第一层房屋101和第二层房屋102的冷/冷却空气，共用的热/暖空气室707共用第一层房屋101和第二层房屋102的热/暖空气。冷/冷却空气室703可经由第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130供应冷/冷却空气，并且位于数据中心900的一侧处，而热/暖空气室707位于数据中心900的另一侧处，并且可将热/暖空气返回到第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130。在本实施方式中，热/暖通道701与热/暖空气室707直接连接。在一个实施方式中，冷/冷却空气室703位于热/暖空气室707的相对的两侧处。在这种情况下，第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130可在数据中心900的相对的两侧处以平行配置联接(如图4中所示)，以在数据中心900的相对的两侧上提供共用的冷/冷却空气室703和共用的热/暖空气室707。
图10示出了根据一个实施方式的在一侧具有独立的冷/冷却空气室并且在另一侧处具有共用热/温空气室以及具有天花板回流的多层数据中心系统的侧视图。数据中心1000可为图1至图4的数据中心100至400中的任一个。参照图10，在一个实施方式中，数据中心1000包括独立的冷/冷却空气室708、709和共用的热/暖空气室707，其中，独立的冷/冷却空气室708、709分别用于第一层房屋101和第二层房屋102，并且共用的热/暖空气室707共用第一层房屋101和第二层房屋102的热/暖空气。冷/冷却空气室709可经由第一组IDEC单元120为第一层房屋101供应冷/冷却空气，而冷/冷却空气室708可经由第二组IDEC单元130为第二层房屋102供应冷/冷却空气。对于每个楼层，从IDEC单元供应的冷/冷却空气进入冷/冷却通道702，进入电子IT机架的前端，穿过电子IT机架的空气空间，并进入热/暖通道701。热/暖通道701各自封闭或包含在热通道容纳结构中，以用于经由各楼层的独立的热/暖空气回流704、705将热/暖空气返回到IDEC单元。然后，热暖空气进入共用的热/暖空气室707，并经由第一组IDEC单元120和/或第二组IDEC单元130离开。在这种情况下，与图9相似，第一组IDEC单元120和第二组IDEC单元130可在数据中心1000的相对的两侧处以平行配置联接(如图4中所示)，以在数据中心1000的相对的两侧上提供独立的冷/冷却空气室708、709和共用的热/暖空气室707。
图11示出了根据一个实施方式的在一侧具有独立的冷/冷却空气室并且在另一侧具有共用热/温空气室以及具有墙壁回流的多层数据中心系统的侧视图。数据中心1100可为图1至图4的数据中心100至400中的任一个。此处，数据中心1100与图10的数据中心1000相似，区别在于热/暖空气不是经由天花板回流而是经由墙壁回流而返回到IDEC单元120、130的集合。在一些实施方式中，一个或多个楼层配置有墙壁回流，而多层房屋的一个或多个其他楼层配置有天花板回流。
在以上的说明书中，参考本发明的具体示例性实施方式对本发明的实施方式进行了描述。将显而易见的是，在不脱离所附权利要求书中阐述的本发明的更宽泛精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改。因此，应当在说明性意义而不是限制性意义上来理解本说明书和附图。

Claims (15)

1.数据中心系统，包括：
多层房屋，所述多层房屋具有第一层房屋和第二层房屋，其中，所述第一层房屋和所述第二层房屋分别容纳其中运行有信息技术部件的多个电子机架，其中，所述多个电子机架包括布置在所述第一层房屋内的第一组电子机架和布置在所述第二层房屋内的第二组电子机架；
第一组一个或多个散热间接蒸发冷却/冷却器IDEC单元，所述第一组一个或多个IDEC单元中的每个IDEC单元通过所述多层房屋的第一侧联接到所述多层房屋的第一部分，以引导外部空气穿过对应的ID EC单元的空气对空气热交换器，以对内部空气的第一部分进行冷却，其中，所述内部空气的所述第一部分被引导为对所述第一组电子机架进行冷却；以及
第二组一个或多个IDEC单元，所述第二组一个或多个IDEC单元中的每个IDEC单元通过所述多层房屋的第二侧联接到所述多层房屋的第二部分，以引导外部空气穿过对应的IDEC单元的空气对空气热交换器，以对内部空气的第二部分进行冷却，其中，所述内部空气的所述第二部分被引导为对所述第二组电子机架进行冷却，并且所述第一侧为与所述多层房屋的所述第二侧不同的侧面。
2.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述第一组一个或多个IDEC单元与所述多层房屋的所述第一侧平行或垂直地布置，并且所述第二组一个或多个IDEC单元与所述多层房屋的所述第二侧平行或垂直地布置。
3.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述第一组一个或多个IDEC单元位于不与所述第二组一个或多个IDEC单元所在的位置竖直重叠的位置处，由此进入或离开所述第一组一个或多个IDEC单元的所述空气对空气热交换器的外部空气不与进入或离开所述第二组一个或多个IDEC单元的所述空气对空气热交换器的外部空气重叠。
4.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述多层房屋的所述第一部分位于所述多层房屋的所述第一层房屋处，并且所述多层房屋的所述第二部分位于所述多层房屋的所述第二层房屋处。
5.如权利要求4所述的数据中心系统，其中，所述第二层房屋所在的第二层是所述第一层房屋所在的第一层上方的层，并且所述第二组一个或多个IDEC单元放置在能够到达所述第一层上方的所述层的支承结构上。
6.如权利要求4所述的数据中心系统，其中，所述第二层房屋所在的第二层是在所述第一层房屋所在的第一层上方的两个层，并且所述第二组一个或多个IDEC单元放置在能够到达所述第一层上方的所述两个层的支承结构上，其中，所述第一组一个或多个IDEC单元位于与所述第二组一个或多个IDEC单元所在的位置竖直重叠的位置处，并且进入或离开所述第一组一个或多个IDEC单元的所述空气对空气热交换器的外部空气与进入或离开所述第二组一个或多个IDEC单元的所述空气对空气热交换器的外部空气以最低限度重叠。
7.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述多层房屋的所述第一层房屋的气流管理与所述多层房屋的所述第二层房屋的气流管理是分离的。
8.如权利要求7所述的数据中心系统，其中，所述多层房屋的所述第一层房屋和所述第二层房屋中的每个包括热空气封闭空间。
9.如权利要求8所述的数据中心系统，其中，所述第一层房屋的所述热空气封闭空间与所述第二层房屋的所述热空气封闭空间是共用的。
10.如权利要求9所述的数据中心系统，其中，所述多层房屋的所述第一层房屋和所述第二层房屋中的每个包括冷空气封闭空间。
11.如权利要求10所述的数据中心系统，其中，所述第一层房屋的所述冷空气封闭空间与所述第二层房屋的所述冷空气封闭空间是共用的。
12.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述第一侧和所述第二侧是相邻的侧。
13.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述第一侧和所述第二侧是相对的侧。
14.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述多层房屋的所述第二部分是所述多层房屋的天花板回流部分，并且所述第二组一个或多个IDEC单元联接到所述多层房屋的天花板回流部分。
15.如权利要求1所述的数据中心系统，其中，所述信息技术部件的所述第一组电子机架和所述第二组电子机架中的每个布置在通道中以形成交替的热空气通道和冷空气通道，以分别将气流引导到所述第一组电子机架和所述第二组电子机架中的所述信息技术部件。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111007925B (zh) * 2019-12-09 2021-02-19 徐州工业职业技术学院 一种计算机废热高效回收装置
US11116103B2 (en) * 2019-12-11 2021-09-07 Baidu Usa Llc Multi-floor data center cooling system
CN113757835A (zh) * 2020-05-29 2021-12-07 河北秦淮数据有限公司 智能制冷控制系统及数据中心机房
CN113958161A (zh) * 2021-10-26 2022-01-21 上海宝信数据中心有限公司 一种采用蒸发冷却技术的多层结构数据中心

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103673675A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 埃贝斯佩歇废气技术合资公司 传热单元
CN105451504A (zh) * 2014-08-19 2016-03-30 阿里巴巴集团控股有限公司 机房、数据中心及数据中心系统
KR20170048022A (ko) * 2015-10-26 2017-05-08 한온시스템 주식회사 차량용 ｅｇｒ 쿨러
CN206846992U (zh) * 2017-06-14 2018-01-05 深圳市英维克科技股份有限公司 多层机房散热系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8523643B1 (en) * 2007-06-14 2013-09-03 Switch Communications Group LLC Electronic equipment data center or co-location facility designs and methods of making and using the same
GB2467808B (en) * 2009-06-03 2011-01-12 Moduleco Ltd Data centre
US9670689B2 (en) * 2010-04-06 2017-06-06 Schneider Electric It Corporation Container based data center solutions
GB2503965B (en) * 2010-07-12 2014-08-13 Hewlett Packard Development Co Flexible data center and methods for deployment
CN103959925A (zh) * 2011-12-01 2014-07-30 富士通株式会社 电子设备用机柜以及信息处理装置
US8931221B2 (en) * 2012-11-21 2015-01-13 Google Inc. Alternative data center building designs
US9661788B2 (en) * 2013-01-09 2017-05-23 Baselayer Technology, Llc Modular data center
US9237681B2 (en) * 2013-01-09 2016-01-12 Io Data Centers, Llc Modular data center
US9140471B2 (en) * 2013-03-13 2015-09-22 Alliance For Sustainable Energy, Llc Indirect evaporative coolers with enhanced heat transfer
KR101878084B1 (ko) * 2013-12-26 2018-07-12 카티바, 인크. 전자 장치의 열 처리를 위한 장치 및 기술
CN104238689B (zh) * 2014-09-12 2018-09-07 北京百度网讯科技有限公司 数据中心及其热空气的排放方法
US9510485B2 (en) * 2015-01-06 2016-11-29 Dell Products, L.P. Expandable, modular information technology facility with modularly expandable cooling
US9907212B2 (en) * 2015-02-17 2018-02-27 Vert.Com Inc Modular high-rise data centers and methods thereof
AU2016258540A1 (en) * 2015-05-01 2017-11-02 Baselayer Technology, Llc Side-cooled modular data center
US9635785B1 (en) * 2015-10-08 2017-04-25 Baidu Usa Llc Liquid-assisted bottom air cooling of electronic racks in data centers
DK3277067T3 (da) * 2016-07-19 2020-07-27 Google Llc Modulære datacentersystemer
CN106982543A (zh) * 2017-05-26 2017-07-25 郑州云海信息技术有限公司 一种集装箱数据中心及其散热方法
CN207350637U (zh) * 2017-10-23 2018-05-11 西安工程大学 数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103673675A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 埃贝斯佩歇废气技术合资公司 传热单元
CN105451504A (zh) * 2014-08-19 2016-03-30 阿里巴巴集团控股有限公司 机房、数据中心及数据中心系统
KR20170048022A (ko) * 2015-10-26 2017-05-08 한온시스템 주식회사 차량용 ｅｇｒ 쿨러
CN206846992U (zh) * 2017-06-14 2018-01-05 深圳市英维克科技股份有限公司 多层机房散热系统

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