CN112840292A - 用于冷却设施内的计算设备的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于冷却计算设备的系统可以包括:至少一个设施,设置在至少一个设施内的至少一个冷空气通道,至少一个热空气通道,至少一个进气口以及至少一个排气口。该系统还可以包括多个计算设备,该多个计算设备包括被布置在至少一个冷空气通道内的多个计算设备风扇。经由多个计算设备风扇提供的至少一个冷空气通道内的内部气压可以低于外部环境的外部气压。多个计算设备风扇可以被配置为提供通过至少一个设施的足够的外部空气气流以冷却多个计算设备。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月2日提交的美国专利申请No.US 16/053,648的优先权,其现在被授权为美国专利No.10,299,412,其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及一种用于冷却设施或容纳单元内的计算设备的系统。本公开总体上还涉及一种利用系统冷却计算设备的方法。
背景技术
相对较大的设施通常用于容纳可充当数据或处理中心的计算设备。对在线计算和云计算服务的日益增加的使用极大地增加了对此类设施的需求。区块链技术中计算设备的使用同样增加了对计算设备设施的需求。设施内大量的计算设备通常由于计算设备的相当大的功率需求而导致设施内大量热量的产生,该热量可超过每线性英尺计算空间30千瓦。已经使用各种手段来冷却此类设施,包括使用常规的HVAC系统,液体冷却系统等。
发明内容
本文描述的示例涉及用于冷却设施内的计算设备的系统和方法。根据一个方面,描述了一种用于冷却设施内的计算设备的系统。该设施具有包括供气空间和排气空间的内部空间。供气空间被配置为在计算设备的操作期间向计算设备供应冷空气以冷却计算设备。排气空间被配置为将设施内部的从计算设备产生的被加热的空气排放或排出到外部环境。该系统包括进气口,该进气口与设施的外墙耦接,并且被配置成将冷空气从外部环境输送到供气空间。该系统还包括排气风门(damper),该排气风门被配置成将被加热的空气从排气空间排放到外部环境。该系统还包括多个计算设备,其被布置在内部空间内以将供气空间的至少一部分与排气空间分隔开。一些,大多数或基本上每个计算设备包括风扇,该风扇能够使冷空气移动穿过计算设备的一个或多个热量生成组件以冷却热量生成组件。
该系统还包括空气过滤器组装件,该空气过滤器组装件位于供气空间和计算设备之间。空气过滤器组装件被配置成过滤从供气空间供应到计算设备的冷空气。该系统还包括混合风门,该风门位于设施中在供气空间和排气空间之间的内部空间内。混合风门可操作以控制从排气空间供应到供气空间的排气量,以与通过进气口供应的冷空气混合。通过系统的气流基本上或完全由计算设备的至少多个风扇的组合气流驱动。
根据另一方面,提供一种冷却设施内的计算设备的方法。该设施具有包括供气空间和排气空间的内部空间。该方法包括使来自外部环境的冷空气流动通过设施的外墙的进气口,以将冷空气供应至供气空间。该方法还包括使冷空气流动通过空气过滤器组装件以过滤冷空气,从而从冷空气中去除不需要的颗粒和碎屑。该方法还包括使经过滤的冷空气流动通过布置在设施的内部空间内的多个计算设备,使得计算设备将供气空间的至少一部分与排气空间分隔开。一些,大多数或基本上每个计算设备包括风扇,该风扇能够使经过滤的冷空气移动穿过计算设备的一个或多个热量生成组件,以冷却热量生成组件并加热经过滤的冷空气。在冷却热量生成组件之后,被加热的空气从计算设备流入排气空间。该方法另外包括使得被加热的空气流过排气风门,以将被加热的空气从排气空间排放到外部环境。冷空气和被加热的空气的气流基本上或完全由计算设备的至少多个风扇的组合气流驱动。
根据一个方面,一种用于冷却计算设备的系统包括:至少一个设施、被设置在该至少一个设施内的至少一个冷空气通道、以及至少一个热空气通道。该系统还包括至少一个进气口,该进气口连接到至少一个设施,空气可流动通过该进气口。该至少一个进气口将该至少一个冷空气通道与该至少一个设施周围的外部环境流体连接。该系统还包括:至少一个排气口,其连接到该至少一个设施,空气可通过该至少一个排气口流出该至少一个设施;以及多个计算设备,其布置在至少一个冷空气通道内。多个计算设备包括多个热量生成组件和多个计算设备风扇,该多个计算设备风扇被配置成使得空气移动穿过多个热量生成组件。该至少一个冷空气通道和该至少一个热空气通道经由多个计算设备流体连接。该至少一个冷空气通道内的内部气压低于外部环境的外部气压。至少一个冷空气通道内的内部空气压力经由多个计算设备风扇来提供。多个计算设备风扇被配置为提供通过该至少一个设施的足够的外部空气气流以冷却该多个计算设备。
根据另一方面,提供一种冷却系统的计算设备的方法,该系统包括至少一个设施,被设置在该至少一个设施内的至少一个冷空气通道,以及设置在该至少一个冷空气通道内的多个计算设备,该方法包括:经由多个计算设备中的多个计算设备风扇在该至少一个冷空气通道内产生内部气压。内部气压低于该至少一个设施周围的外部环境的外部气压。该方法还包括:经由产生内部气压的多个计算设备风扇,通过至少一个进气口将来自外部环境的未经调节的外部空气吸入至少一个冷空气通道。冷却多个计算设备的多个热量生成组件,并通过使外部空气流动穿过多个热量生成组件来加热外部空气。通过多个计算设备风扇将被加热的外部空气排入热空气通道。多个计算设备风扇被配置为提供通过该至少一个设施的足够的外部空气气流,以冷却多个计算设备。
根据另一方面,一种用于冷却计算设备的系统包括设施,设施包括:在设施内限定冷空气通道的多个外墙,将冷空气通道流体连接到设施周围的外部环境的至少一个进气口,以及空气可通过其从设施流出的至少一个排气口。系统还包括直接相邻该至少一个排气口设置的热空气通道。系统还包括多个计算设备,该多个计算设备沿着多个外墙中的外墙布置并直接相邻该外墙,该外墙中设置有至少一个排气口。该多个计算设备包括多个热量生成组件和多个计算设备风扇,该多个计算设备风扇被配置为使空气移动穿过该多个热量生成组件。冷空气通道和热空气通道经由该多个计算设备流体连接。在冷空气通道和热空气通道之间提供横跨该多个计算设备风扇的大约0.6inAq(英寸水柱)的静态压力,以便将外部环境中的外部空气吸入冷空气通道中。静态压力经由多个计算设备风扇提供。该多个计算设备风扇被配置为提供通过该至少一个设施的足够的外部空气气流,以冷却该多个计算设备。
附图说明
结合附图描述本技术:
图1示出了被设计为冷却设施内的计算设备的系统的示例。
图2-3示出了图1的设施的区段(section)的示例。
图4示出了通过图2-3的区段的空气流的示例,其中,废气未在该区段内再循环。
图5示出了通过图2-3的区段的空气流的示例,其中,废气在该区段内再循环。
图6示出了图1的设施的区段的另一示例。
图7示出了冷却设施内的计算设备的方法。
图8示出了被设计为冷却设施内的计算设备的系统的另一示例。
图9示出了图8的设施的墙的示例,其中,从热空气通道内观察,多个计算设备被集成在其中。
图10示出了图8的设施的外墙的示例,其中,进气口和排气口被集成在一起。
图11示出了被设计为冷却包括单个冷空气通道的设施内的计算设备的系统的另一示例。
图12示出了包括多个设施的系统的示例。
图13示出了冷却系统的计算设备的方法。
图14示出了通过设施的冷空气通道和热空气通道的闭合气流环路的示例。
在附图中,相似的组件和/或特征可具有相同的数字参考标记。此外,可以通过在参考标记之后加上在相似的组件和/或特征之间进行区分的字母来区分相同类型的各种组件。如果在说明书中仅使用第一数字参考标记,则该描述适用于具有相同第一数字参考标记的类似组件和/或特征中的任何一个,而不考虑字母后缀。
具体实施方式
随后的描述仅提供示例性说明,并且无意于限制本公开的范围、适用性或配置。相反,示例性说明的随后描述将向本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性说明的使能描述。应当理解,在不脱离所附权利要求书所阐述的本发明的精神和范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
本文描述的示例性说明涉及用于冷却设施内的计算设备的系统和方法。特别是,该系统被设计为冷却与区块链技术相关的过程(例如“挖掘”或参与区块链领域已知的工作量证明过程)中所涉及的计算设备。该系统和方法在冷却参与加密货币挖掘的计算系统中可能特别有用。
本文所使用的术语“计算设备”旨在涵盖执行计算操作的任何设备,并且可包括:个人计算机、服务器、主机设备、中央处理单元(CPU)设备、图形处理单元(GPU)设备、现场可编程门阵列(FPGA)设备、专用集成电路(ASIC)设备、专用挖掘设备、所述设备的任意组合等。
本文描述的系统和方法使用外部环境空气来冷却计算系统。与传统系统不同,该冷却系统并非设计为使用常规的加热、通风、和空调(HVAC)组件(例如,压缩机、蒸发器盘管、冷凝盘管、膨胀阀、冷却室空调(CRAC)、制冷机、冷却塔、直接膨胀式制冷等)来冷却外部空气。相反,系统中使用的100%的空气由外部环境提供。当冷空气太冷或冷空气中的湿度太高时,由计算设备加热的空气可被再循环并与冷空气结合。但是,系统中使用的空气不通过常规的HVAC系统进行冷却。如本文所用,术语“冷空气”是指从设施周围的环境供应的空气。流入设施的外部空气可以称为“冷空气”,以区分进入设施的外部空气与保持在设施外部的空气。冷空气是环境中的环境空气,因此,冷空气的温度与冷却系统设施周围的空气的温度相同。冷空气的温度低于计算系统的温度,但可能会根据季节、天气条件和/或其他环境条件而急剧变化。例如,冷空气的温度可以在0至95华氏度之间变化或者更高。
另外,该系统通常不包括一个或多个专用风扇或被设计为推动空气通过系统的专用吹风机构。而是,通过系统的气流是由计算设备的一个或多个风扇产生的,并且通常由计算设备风扇的某种组合产生。系统的冷却效果是通过设施设计和计算设备风扇的组合效果的组合来实现的。换句话说,计算设备的风扇(例如,服务器、CPU、GPU等)推动空气通过系统。在这种情况下,系统不包括除计算设备的风扇以外的任何其他风扇或空气移动设备。因此,该系统是完全被动的系统,因为计算设备的风扇驱动气流通过系统,并且因为冷却是通过来自冷空气的对流冷却来获得的,在某些情况下,在冷却计算设备之后对流冷却在系统中被再循环。在其他说明性示例中,系统可包括一个或多个专用风扇,这些风扇帮助计算设备风扇将空气推动通过系统。
由于通过系统的气流完全或基本上完全取决于计算设备风扇,因此该系统被设计为在空气流动通过系统时将压力损失或压力下降最小化。这部分地是通过使来自环境的空气和/或系统中再循环的空气的流入最大化,以及采用低压降过滤器、设施内的大横截面积和其他组件来实现的。以这种方式,计算设备风扇在推动空气通过系统时不会受到不适当的压力。除非明确要求抵消气流分层,否则系统还应被设计为最小化或防止涡流的形成,以增加并保持通过系统的空气流量。
如上所述,系统进一步被设计成使得被加热的空气可以在系统内再循环并且与来自外部环境的新鲜的外部空气结合。被加热的空气可与新鲜的外部空气结合以通过升高新鲜的外部空气的温度将新鲜的外部空气处理到特定的目标温度和/或环境湿度条件。当系统确定外部空气的温度太低或外部空气的相对湿度太高时,该系统将自动打开一个或多个风门或气流阀。再循环的空气在混合室中与外部空气混合。通过使用一个或多个湍流器或细长构件,被加热的空气与外部冷空气的混合被动地被最大化,该湍流器或细长构件是被设计成增加混合室内空气的湍流并防止基于温度的气流分层的组件。湍流器可以是突出物、臂或其他构件,其突出或延伸到混合室中。湍流器的表面可以被设计成引起湍流。
总体上已经描述了系统和方法的多个特征,鉴于下面在此提供的各个附图的描述,其他方面和特征将是显而易见的。
现在参考图1,示出了被设计为冷却设施100内的计算设备的系统的示例。设施100包括限定结构的外表面的多个外墙102。设施100包括一个或多个区段110,并且通常包括多个区段110,其中每个区段110与相邻区段110分区或分开,并且其中每个区段110被设计为冷却相应区段内的计算设备。图2-6更详细地示出了这些区段,但是如图1所示,每个区段110通常包括第一进气口212,第二进气口214和排气口或排气管220。该系统实质上是模块化的,并且设施100的长度L可以短至单个区段(例如,10-12英尺或大约3-3.5米),也可以根据需要而长,例如300英尺或更大(大约91米或更大)。设施100中的区段110通常具有相同的配置,但是,设施100中的一个或多个区段110可以根据需要与另一区段不同。例如,设施100可包括具有图2所示的配置的一个或多个区段,并且还可以包括具有图6所示的配置的一个或多个区段。
如图2所示,每个区段110具有对称设计,以使第一进气口212,第二进气口214,排气管220,计算设备240等关于设施100的中心点基本上是镜像的。设施100具有可根据期望或需要选择的宽度W,其通常在30至60英尺(大约9至18米)之间,并且更通常在40至50英尺(大约12至15米)之间。设施100同样具有可以根据期望或需要选择的高度H,并且高度H通常在40至50英尺(大约12至15米)之间,使得设施100实质上是四层楼的建筑物。在这样的情况下,两个楼层可包括计算设备,第三楼层可以是用于再循环废气的空间,并且第四楼层可以是或包括排气口220。应理解设施100的配置可以根据需要或其他条件而变化。
设施100相对于环境进行定向,以便将废气从设施100吹走。具体而言,设施100被定向成使得常见的盛行风沿着设施100的一个纵向侧或沿着设施100的两个纵向侧流动。该取向确保大部分或全部废气不与外界或环境中的新鲜外部空气混合。由于废气不与外界的新鲜外部空气混合,所以废气不通过进气口212意外地再循环到设施100中,这种意外混合可能会将新鲜外部空气的温度升高到不希望的水平,例如高于90至100度或更高。排气口220在设施100的顶部处或附近的定位有助于确保排出的空气不会意外地与新鲜的外部空气混合。
设施100被类似地取向,以便将废气从其他邻近设施(未显示)吹走,以避免废气与邻近设施附近的新鲜外部空气意外混合。在一些情况下,可能希望确保设施100位于通常经受适度风的区域,例如每小时2-10英里(mph)或4-6mph之间。适度风可确保废气从设施100吹走,而不会过度破坏设施100中的空气循环。在选择设施100的位置和/或设施100在给定位置内的取向时,可以分析历史天气数据以确定该位置内的一般天气条件(例如,风向,风速,高温和低温,湿度水平等),以确保该位置适合系统使用的被动冷却。如果一般温度太热,太湿,太大风等等,则该位置可能不适合本文所述的被动冷却系统。
该系统可以被设计成适应当地单独的天气变化。例如,如果当地风相对于设施100的纵向侧在更垂直的方向上流动,则设施100的上风侧的第一进气口212和/或第二进气口214上的一个或多个通风孔(vent)或百叶窗可被关闭以减小设施上风侧的空气压力和/或减少设施100内的空气涡流或空气漩涡。关闭通风孔或百叶窗也可用来防止在设施100的相对侧上产生真空。在某些情况下,节流阀可以与通风孔或百叶窗一起使用,或者代替通风孔或百叶窗来使用,以抵抗盛行风。
现在参考图2和3,示出了设施100的区段110的示例。区段110可以是任何宽度,但更常见的是在10-12英尺(大约3-3.5米)宽之间。如简要描述的,设施100可包括一个或多个区段110,其中图2和3的区段110是代表示例。图2是设施100的横截面图,并且示出了整个区段110,而图3是区段110的一半的透视图。图2和图3还示出了设施100的内部空间以及在内部空间内放置的各种组件。特别地,区段110包括供气空间或冷空气通道,其被定义为第一进气口212、第二进气口214和计算设备240之间的空间。供气空间或冷空气通道包括混合室216和计算空间256。计算空间256由内墙228和过滤器结构222从混合室216分区或分开。供气空间或冷空气通道包括冷空气Tc,该冷空气Tc在设备的工作期间被供应给计算设备240以冷却计算设备240。冷空气Tc通常是通过第一或第二进气口212和214供应的外部空气,如本文所述,该冷空气Tc可以与废气混合或可以不与排气混合。
区段110还包括排气空间或热空气通道,其被定义为计算设备240、混合风门232和排气口220之间的空间。排气空间或热空气通道包括主排气空间254,再循环热空气空间258(以下称为再循环空气空间258)和通风空气空间252。排气空间,尤其是主排气空间254和通风空气空间252被配置为经由排气口220将热空气TH从计算设备240排放到外部环境。再循环空气空间258通常位于计算空间256上方,并且经由地板236与计算空间256分区或分开。地板236是不可渗透空气的固体地板材料,以确保冷空气Tc不会流入再循环空气空间258中。
再循环空气空间258也经由混合风门232与混合室216分开,该混合风口232位于再循环空气空间258的外端上。在一些示例性方法中,墙或其他隔板可从混合风门232垂直向上延伸以将再循环空气空间258与混合室216分开。如本文中更详细地描述的,混合风门232可被打开以允许废气TH流入混合室216中以与冷空气Tc混合,或者,混合风门232可被关闭以防止被加热的空气TH流入混合室216。以这种方式,混合风门232可操作以控制从主排气空间254供应给供气空间以与通过第一进气口212供应的冷空气Tc混合的废气TH的量。混合风门232可具有各种尺寸,但是通常在3英尺和8英尺之间(大约1米到2.5米)高和4-12英尺(约1-3.5米)宽。在特定示例中,混合风门232大约为4英尺(大约1米)高,8英尺(大约2.5米)宽。
通风空气空间252可经由风门或通风孔250与主排气空间254分开,该风门或通风孔可被打开以允许被加热的空气TH排放到外部环境,或者可以被部分或完全关闭以迫使被加热的空气TH进入再循环空气空间258,以便与冷空气Tc混合。风门250和/或排气口220的尺寸可以与混合风门232类似,尽管风门250通常比排气口220大,这是因为风口250通常比任一排气口220排放更多的空气。在一些说明性示例中,风口250可以不包括在区段110中。相反,区段110可仅包括排气口220。在其他示例中,区段110可不包括排气口220,反而可仅包括风口250,它们可用于控制和调节区段110内的被加热的空气TH的排放和/或被加热的空气TH的再循环。当区段110包括风门250和排气口220二者时,百叶窗或其他气流控制通常仅被包括在风门250中,并且排气口220是打开的。通风空气空间252通常具有与主排气空间254的宽度相对应的宽度或略大于主排气空间254的宽度。在特定示例中,通风空气空间252具有大约13英尺(约4米)的宽度。通风空气空间252可被设计成排出废气TH的大量的空气,例如在每分钟40,000至60,000立方英尺(CFM)之间。因此,通风空气空间252的高度和宽度以及风门250和/或排气口220的尺寸通常被选择为排出该空气量,尽管确切的尺寸可被选择以如区段110的设计和预期用途所需要的排出更少的空气。通风空气空间252上方和/或区段110的其他部分中的屋顶的节距(pitch)可以是5/12节距。
再循环空气空间258与主排气空间254之间的空间230是打开的,以使得再循环空气空间258与主排气空间254流体连通。打开空间230确保被加热的空气TH能够从主排气空间254流到再循环空气空间258并流到混合风门232。垂直定向的护墙或隔板234从再循环空气空间258的地板236向上延伸,以使得再循环空气空间258与主排气空间254部分地分开或分区。隔板234有助于在垂直方向上引导被加热的空气TH,并最小化可能以其它方式在再循环空气空间258中发生的形成或涡流,在其中,被加热的空气TH可以连续不断地流通。隔板234可从地板236向上延伸1至6英尺(约0.3至2米)之间,并且更常见地2至4英尺(约0.5至1米)之间。
计算设备240将计算空间256与主排气空间254隔开。计算设备240在计算空间256与主排气空间254之间形成墙,或者位于或容纳在计算空间256与主排气空间254之间的墙上。计算设备240的相对墙之间的距离可以在5到20英尺(大约1.5到6米)之间,但更常见的是在10到14英尺(大约3到4米)之间。在特定示例中,计算设备240的相对墙之间的距离为大约12英尺(大约3.5米)。主排气空间254可以类似地在5英尺至20英尺之间(大约1.5米至6米),并且更通常地在10英尺至14英尺之间(大约3米至4.5米)。在特定示例中,主排气空间可以为大约12英尺(大约3.5米)。主排气空间254通常也高15至50英尺(约4至15米),更通常地高20至40英尺(约6至12米)。
计算设备240中的至少一些包括风扇,该风扇能够使冷空气Tc移动穿过计算设备240的一个或多个热量生成组件,以冷却热量生成组件。在一些示例性图示中,大多数计算设备240或全部计算设备240包括风扇,该风扇使冷空气Tc移动穿过热量生成组件。每个风扇被定向成使得空气从计算空间256流到主排气空间254。计算设备240相对于彼此和/或相对于分隔计算空间256与主排气空间254的墙被定向或布置,从而空气能够从计算空间256流入主排气空间254,但是被阻止从主排气空间254流入计算空间256。换句话说,计算设备240和/或墙以相对气密的方式将计算空间256与主排气空间分隔开,使得从主排气空间256到计算空间254的空气流可忽略不计。以这种方式,冷空气Tc被迫穿过计算设备240的一个或多个热量生成组件并且被一个或多个热量生成组件加热。如本文所述,被加热的空气TH流入主排气空间254并且从区段110排出或在区段110内再循环。
计算空间256的尺寸可根据需要变化。例如,在一些示例中,计算空间256可以是区段110的单个楼层或单层楼,而在其他示例中,计算空间256可以是区段110的多个楼层或多层楼。在图2和图3中,计算空间256是设施100的两个楼层或两层楼,大约宽10-12英尺(约3-3.5米),高15-22英尺(约4.5-7米)。可以以任何方式将计算设备240布置在计算空间256内,但是更通常地以行和列布置。计算空间256可实质上包括任何数量的计算设备,例如在50至200个设备之间,尽管在120至180个计算设备之间更为常见。在所示的示例中,每行包括大约12个计算设备,并且计算空间256包括大约14行。该布置导致大约150到170个计算设备,尽管该布置仅出于说明目的,并且不意味着以任何方式进行限制。如本领域技术人员将容易认识到的,可以根据需要采用更多或更少的计算设备,并且布置和数量部分地取决于计算设备的大小。
如上所述,通过区段110的气流基本上由多个计算设备风扇的组合气流驱动。更通常地,气流完全由计算设备的风扇驱动,使得区段110没有任何其他空气移动设备,例如专用风扇或吹风机构。换句话说,计算设备风扇可以是区段110内使空气移动或吹过区段110的唯一设备或机构。虽然每个计算设备240的风扇通常用于驱动气流通过区段110,但是系统不需要操作每个计算设备240的风扇来驱动通过区段110的足够的气流。相反,应当理解,一些风扇可能不被操作和/或某些计算设备240可能完全不包括风扇或其他空气移动设备或组件。通常所有计算设备风扇,或基本上所有计算设备风扇被操作以使空气移动通过区段110,因为少于100%的风扇的操作可能会产生回流发生的区域,例如废气流回到计算设备空间。计算设备240可以是耐受温度变化的鲁棒机器,因此,由于所使用的风扇的数量或驱动该气流的特定风扇的个体流量特性而导致的气流变化不会对计算设备240的操作产生实质性的负面影响。
计算设备的风扇的组合效果可能导致大量的空气流过区段110。例如,组合的计算设备风扇可能使超过10,000CFM的空气移动通过区段110。图2和图3中所示的区段110设计可能会使在40,000CFM和60,000CFM之间的空气移动通过区段。在特定示例中,图2和图3的区段110可移动大约54,000CFM的空气,其中区段110的每一半都移动大约27,000CFM的空气。排气口220,风门250,混合风门232和/或第一和第二进气口212和214的尺寸适于容纳这种大量的空气运动。这些组件中的每一个可被配置为允许气流以每分钟300到600英尺之间,更常见的是每分钟400到500英尺之间的空气速度流过相应的组件。
如上所述,冷空气Tc能够通过第一进气口212和第二进气口214流入区段110。第一进气口212和第二进气口214可以具有各种尺寸,但是通常在3-5英尺(约1-1.5米)高和8-12英尺(约2.5-4米)宽之间。在特定示例中,第一进气口212和第二进气口214高约4英尺(约1米),宽约8英尺(约2.5米)。第二进气口214垂直地位于第一进气口212下方。
第一进气口212通常不包括风门或其他可关闭的通风孔,因此,外部空气基本上总是能够流过第一进气口212进入区段110的内部。然而,第一进气口212通常包括静态百叶窗,筛网或其他防止动物或碎屑进入区段110内部的组件。与第一进气口212不同,第二进气口214包括风门或可关闭的通风口。当需要通过第二进气口214的气流时,风门用于打开第二进气口214,当不需要通过进气口的气流时,风门也用于关闭第二进气口214。风门可部分或完全关闭以控制通过第二进气口214的空气流。当混合风门232打开以将被加热的空气TH和冷空气Tc结合时,风门通常关闭。第二进气口的风门的关闭程度可以与混合风门232的打开程度相关联,以实现被加热的空气TH与冷空气Tc的期望混合比。以这种方式,有限且恒定量的空气可流入并流过混合室216。第二进气口的风门的打开和关闭关于图4-5来进一步描述。
空气过滤器222位于混合室216和计算空间256之间。空气过滤器222被配置成过滤通过第一和/或第二进气口212和214供应的冷空气Tc。空气过滤器222被示为是与内墙228的底端和设施100的地板耦接的垂直墙,但是空气过滤器222可以基本上放置在混合室216和计算空间256之间的任何地方和/或具有期望的任何方向。空气过滤器222通常宽8-12英尺(约2.5-3.5米),高约6-12英尺(约2-3.5米)。空气过滤器222的宽度和高度可根据所需或期望的压降而变化,其中过滤器222的较大横截面积导致较低的压降。空气过滤器222可与第二进气口214对准,以使得当打开时,空气能够直接从第二进气口214流过空气过滤器222。空气过滤器222和第二进气口214的对准是在区段110中不需要。
空气过滤器222通常是手风琴式或打褶式过滤器,其最大化用于过滤冷空气Tc的可用表面积并且使穿过空气过滤器222的压降或损失最小化。由于通过系统的气流主要取决于或完全取决于计算设备的风扇的组合气流,与在具有专用的高输出风扇或鼓风机机构的常规系统中相比,最小化空气过滤器222上的压降更为重要。设计为去除太小的碎屑或微粒的空气过滤器222可能会使计算设备的风扇负担过重,这可能导致计算设备240过早失效。已发现具有在7-8之间的最小效率报告值(MERV)等级的空气过滤器提供足够的空气过滤程度和可接受的压降。因此,空气过滤器222通常具有在7和8之间的MERV等级。如图2和3所示,在一些示例中,仅采用单个空气过滤器222来过滤冷空气Tc。在其他示例中,附加的空气过滤器可被采用并定位在区段110内以过滤冷空气Tc。使用多个过滤器可能会降低单个空气过滤器所需的MERV等级。
混合轴或室216位于第一进气口212和混合风门232的下游。混合室232被配置为当空气垂直向下流过混合室232时产生湍流。湍流促进并且实质上增加了废气TH和冷空气Tc的混合。在混合室216中没有湍流的情况下,气流可以分层,由于基于温度的气流分层,导致废气TH和冷空气Tc的层在层之间几乎没有相互混合。分层的气流可能导致提供给计算设备240以冷却设备的空气中的急剧温度差,这可能导致某些设备过热或过冷。为了在混合室212内产生湍流,混合室212包括突出到混合室216中的多个湍流器或细长构件218。细长构件218可以是相对长且薄的组件,其突出或延伸到混合室216中。在一些示例中,细长构件218的长度可以在2至12英尺(大约0.5至3.5米)之间,并且更通常地在4至10英尺(大约1至3米)之间。细长构件218的宽度也可以在3到12英寸(大约7.5到30.5厘米)之间,更通常在4到8英寸(大约10到20.5厘米)之间。细长构件218的各种其他尺寸也可被采用。每个细长构件218可具有均匀或相似的配置或可具有不同的配置-在混合室216内的尺寸和/或取向。混合室216内的具有不同尺寸和/或取向的细长构件218可增加在混合室216内产生的湍流。
在一些示例中,细长构件218的相对端可以附接到混合室216内的相对的或不同的墙。在这样的示例中,细长构件218的中间部分可以突出到混合室216的内部。在其他示例中,细长构件218的单端可以附接到混合室216的墙。在这样的示例中,细长构件218的另一端可以在混合室216内终止。混合室216可包括在相对端附接到混合室216的墙的细长构件218和仅在一端附接到混合室216的墙的细长构件218的组合。类似地,细长构件218可以在混合室216内对角线取向,或者可以具有其他取向,例如基本上水平。细长构件218在混合室216中的取向通常是随机的,以增加通过混合室216的空气的湍流。因此,与混合室216中的其他细长构件218相比,一些细长构件218通常更水平地取向。
细长构件218是被动设备,这意味着它们在混合室216内不进行电动或机械移动。相反,它们是静态物体,其在策略上处于迫使空气通过并围绕物体流动的位置。
与层状气流相反,物体周围的空气流引起湍流,湍流随着空气向下流动并通过混合室216而实质上增加了空气(即,冷空气Tc和废气TH)在混合室216中的混合。在一些示例中,细长构件218的外表面可以被配置成增加湍流。例如,外表面可以是纹理化的,粗糙的,或者以其他方式被配置成增加表面摩擦或阻力,这可以大大增加混合室216中的湍流。在一些示例中,混合室216可以为大约每单位长度8英尺(大约2.5米)宽,尽管混合室216的尺寸可以根据需要或要求而改变。在一些示例中,室216的右侧可以是分隔的。细长构件218还被配置成使得当混合风门232关闭并且第一进气口212和第二进气口214打开时,细长构件218不会阻碍通过该区段的空气流。
现在参考图6,示出了可在设施100内采用的区段110的另一示例。区段110与图2和图3所示的区段110基本相似,不同之处在于风口250被移除并且区段110包括两层楼的计算设备。具体地,区段110包括具有计算设备241的第一墙的第一计算楼层256a和具有计算设备242的第二墙的第二计算楼层256b。第一计算楼层256a与第二计算楼层256b通过地板分开,该地板可由透气性材料制成,例如网状材料。这样,冷空气Tc能够相对不受阻碍地在第一计算楼层256a和第二计算楼层256b之间流动。可以可选地定位附加的空气过滤器224和226,以过滤流入第一计算楼层256a和第二计算楼层256b的冷空气Tc。附加的空气过滤器224和226可以在地板236和设施的地板之间延伸,并且可以与将第一计算楼层256a和第二计算楼层256b分开的地板耦接。附加的空气过滤器224和226的尺寸和/或配置也可以类似于空气过滤器222,例如,可以具有相似的MERV等级。
在一些示例中,由第二计算设备242形成或限定的墙(在下文中为第二墙)从由第一计算设备241形成或限定的墙(在下文中为第一墙)横向偏移。例如,第二墙可以从第一墙横向偏移6至24英寸(大约15至61厘米),并且更通常地大约18英寸(大约46厘米)。如上所述,当相对的第一墙之间的宽度为12英尺(约3.5米)时,第二墙与第一墙之间的18英寸(约46厘米)的偏移量将导致相对的第二墙之间的宽度约为15英尺(约4.5米)。第一墙与第二墙之间的偏移可以根据需要选择,并且可以用于容纳从第二墙向上朝向排气口220流动的额外体积的被加热的空气。尽管图6仅示出了区段110的1/2,但是应当理解,另一未示出的一半通常具有所示出的区段的镜像配置。现在参考图4,示出了通过图2和图3的区段110的气流,其中废气262不在区段110内再循环。图4所示的气流可以对应于在较热的月份中通过区段110的典型气流,在这些月份中,外部空气足够凉爽以冷却计算设备240,但是又不是太冷以至于不能要求混合被加热的废气262,而又不能太湿而不能要求混合被加热的废气262。如图4所示,排气口220和/或风门250保持完全打开,从而基本上所有的废气262都被排放或排出到外部环境。废气262被示为从计算设备240向上流动并且从风门250和排气口220流出。混合风门232保持关闭,以使得如图4所示的基本上没有废气262流入混合室216。
第二进气口214保持完全打开,以使外部冷空气260(以下称为冷空气260)能够流过第一进气口212和第二进气口214二者。进气口212和214中的每一个的尺寸被确定为使得大约1/2的空气量流过每个进气口。冷空气260流经进气口并通过过滤器222到达计算设备240,在其中,冷空气260被热量生成组件加热。然后,被加热的冷空气260流入主排气空间254作为废气262。如前所述,通过系统的气流通常完全由计算设备240的风扇驱动,尽管在某些示例中,一个或多个专用风扇或吹气机构可以帮助移动空气通过系统。
应当理解,提供图4只是为了说明性目的,并且第二进气口214、排气口220和/或风门250可以逐渐地或部分地关闭,以使得最大气流的冷空气260中仅一部分通过第二进气口214被输送,从而最大气流的废气262的一部分从设施中排出。混合风门232可以同样地被逐渐地或部分地打开,以使得最大气流的废气262的一部分通过混合风门232被输送到混合室216,以与流过第一进气口212的冷空气260混合。
区段110的尺寸通常取决于通过系统的期望或要求的气流。例如,主排气空间254的尺寸、空气过滤器222的尺寸、以及进气口、风门和出气口的尺寸均取决于在区段110内预期的气流。例如,如上所述,区段110可以被配置成容纳大约54,000CFM的气流,或者对于区段110的1/2容纳27,000CFM的气流。给定该气流,排气口220应该能够排出或排放所有气流(例如,以每分钟约500英尺的速度,则排出27,000CFM),因为在某些示例中,所有排出的空气将从设施100排出。排气口220的宽度大约为8英尺(大约2.5米),高度大约为7英尺(大约2米),从而以期望的空气速度排出此体积的空气。
第一进气口212的尺寸通常小于排气口220,因为由于使用了第二进气口214和/或混合风门232,所以流过第一进气口212的空气体积通常小于流过排气口220的空气体积。第一进气口212通常是具有网格防护装置且没有可移动百叶窗的打开的通孔(penetration)。尽管可能在必要时存在关闭第一进气口212的准备工作,但不管外部天气条件如何,第一进气口212通常都保持打开。由于通过使用第一进气口212,流过第二进气口214的空气量小于流过排气口220的空气量,因此第二进气口214的尺寸通常也小于排气口220。排气口220的横截面面积通常将等于或大于第一和第二进气口212和214的组合横截面面积或第一进气口212和混合风门232的组合横截面面积,因为进入和离开区段110的空气量必须相等。第一进气口212,第二进气口214和混合风门232的横截面面积大致相等,这是因为进入区段110的空气的大约一半是由第一进气口212提供的,而进入区段110的空气的另一半则由第二进气口214、混合风门232、或者第二进气口214和混合风门232的组合提供。风门250的横截面面积是排气口220的横截面面积的两倍大小,或者更大,因为风口250用于从该区段的两侧排出废气并将废气排出到一对排气口220,即,风口250容纳了区段110的两侧。第二进气口214包括百叶窗、可关闭的通风孔或允许第二进气口214被部分或完全关闭以阻止或防止气流通过第二进气口214的其他组件。百叶窗可以是电子控制的变频驱动组件。
第一进气口212和第二进气口214的尺寸可各自被设置成使得排气口220的最大气流的大约50%(例如27,000CFM)可通过每个进气口输送。使用上面的示例,大约13,500CFM的气流可以通过第一进气口212输送,另外13,500CFM的气流可以通过第二进气口214输送。可以以大约每分钟421英尺的最大风速提供气流,其大致近似于通过排气口220的最大空气速度。第一和第二进气口212和214的宽度大约为8英尺(大约2.5米),高度为4英尺(大约1米)以输送所期望的空气流量。
如上所述,混合风门232可以被打开并且第二进气口214可以被关闭,以迫使一些废气262流过混合风门232并进入混合室216,在其中,它与冷空气260混合。混合风门232和第二进气口214可被配对,以使得第二进气口的风门的关闭程度可以与混合风门232的打开程度相关。混合风门232和第二进气口214的配对允许实现冷空气260和废气262的期望混合比。在一些示例中,混合风门232和第二进气口214以1:1的比率配对,以使得一个部件的打开度直接对应于另一部件的关闭。例如,当混合风门232为25%打开时,第二进气口214可以为25%关闭,而当混合风门232为75%打开时,第二进气口214可以为75%关闭。一个组件的打开量和另一个组件的关闭量可以在0%至100%之间的任何量变化。这样,一定数量或体积的空气可以同时流过第一进气口212、第二进气口214和混合风门232。
风门250或排气口220也可以部分关闭,以增加主排气空间254和再循环空气空间258内的空气压力,从而迫使废气262通过混合风门232。在一些示例中,风口250或排气口220的关闭程度可以与混合风口232的打开程度和第二进气口214的关闭程度相关。风口250通常用于调节通过混合风口232的气流。在特定示例中,风口250的关闭程度可以与混合风口232的打开程度相关,以使得风口250关闭大约混合风口232打开量的1/2。风门250的这种关闭程度可以产生必要的背压以在再循环空气空间258内发展,以迫使废气262流过混合风门232并进入混合室216。如前所述,第二入口214也可以以与混合风门232打开相同的量来关闭,这同样有助于迫使废气262流过混合风门232并进入混合室216。在一些示例中,排气口220可在不打开混合风门232的情况下部分或全部关闭,以提高区段110和设施100内的内部温度。
混合风门232可被打开以在系统内再循环废气262,以便例如在冬季月份期间增加冷空气260的温度,或降低冷空气260中的湿度,例如在温暖的月份中在潮湿条件下。通常通过设施100的控制系统(未示出)来控制混合风门232、第二进气口214和排气风门220。控制系统包括处理器、存储器以及被配置为感测设施100内和/或设施100外部的状况的一个或多个传感器,状况例如是:冷空气温度、外部湿度水平(相对和/或绝对湿度)、内部空气温度、内部湿度水平(相对和/或绝对湿度)、通过设施的气流、废气温度、系统内和/或一个或多个组件之间的压差等。传感器将此信息传达给处理器,处理器分析该信息并通过打开或关闭各种风门、通风孔、出口和进口来做出相应的响应。例如,当处理器确定冷空气260太冷时,处理器通过发送适当的指令来响应以打开混合风门232并同时关闭第二进气口214和/或排气口220来作出响应。当处理器确定空气中的相对湿度过高时,可能会发生类似的过程。相反,当处理器确定内部空气太热和/或冷空气凉爽但又不是太冷时,处理器通过发送适当的指令以关闭混合风门232和打开第二进气口214和/或排气口220来作出响应。以这种方式,控制系统能够经由关于冷空气和天气状况的信息和/或经由关于设施100内的状况的信息来调节设施内的状况。包括处理器和存储器的控制系统可以是容纳在设施100内或附近的现场系统,或者可以是远程系统,例如基于云计算的系统。控制系统可监视一个或多个设施以及每个设施内的一个或多个区段,并根据需要调节每个区段内和每个设施内的条件。
关于混合风门232,混合风门通常包括具有变频驱动能力的电控百叶窗。混合风门232的尺寸可被设置成排出排气口220的最大空气流量的大约60%(例如,27,000CFM)。可以以大约每分钟500英尺的最大空气速度提供通过混合风门232的气流,其大约近似于通过排气口220的最大空气速度。使用上面的27,000CFM的气流通过排气口220的示例,混合风门232可被配置成排出大约16,200CFM的空气。混合风门232的宽度可以大约为8英尺(大约2.5米),高度可以为4英尺(大约1米),以输送该期望的空气流。
如上所述,可以打开混合风门232以增加冷空气260的温度和/或降低冷空气260的相对湿度。例如,如果外部空气温度为40华氏度,则混合风门232可被打开以允许废气262流入混合室216中并与冷空气260混合。无论废气262的温度如何,系统可通过混合风门216将冷空气260暴露给废气262,以达到期望的已处理空气条件,例如根据ASHRAE TC9.9环境标准可有效地将计算设备冷却到60至90华氏度的温度。随着外部空气温度接近理想的冷却温度,例如根据ASHRAE TC9.9可有效地将计算设备冷却到60至90华氏度的温度,混合风门232可以逐渐关闭和/或第二进气口214可以逐渐打开。当外部空气温度达到理想的冷却温度时,混合风门232可以完全关闭,以使得系统被外部空气完全冷却。类似地,随着外部空气温度下降到低于理想冷却温度,混合风门232可逐渐打开和/或第二进气口214可以逐渐关闭,直到混合风门完全打开和/或第二进气口完全关闭为止。可以通过将废气262引入冷空气260来降低空气中的相对湿度。通过这种方式,可以将冷空气260的湿度调节到与ASHRAETC9.9环境标准一致的水平。
现在参考图5,示出了通过图2和图3的区段110的气流,其中废气262在区段110内再循环。图4所示的气流可对应于在凉爽或寒冷的月份中的典型气流,在这些月份中,冷空气260太冷而不能适当冷却计算设备240,或者,在这些月份中,冷空气260低于理想的冷却温度。在该时间段期间,通常不关心冷空气260的相对湿度,因为冷空气260将被废气262加热。在图5的图示中,排气口220和/或风门250被完全关闭,以使得基本上所有废气262都流入再循环空气空间258并通过混合风门,该混合风门被示为完全打开。废气262被示出为向上流动并流入再循环空气空间258中并且通过混合风口232进入混合室216中。
第二进气口214是完全关闭的,以使得基本上没有冷空气260能够流过通过第二进气口214,反而是被迫流过第一进气口212。冷空气260被迫流过通过第一进气口212,使得冷空气260和废气262经受混合室216和细长构件218,其通过被动地产生湍流而使冷空气260和废气262混合。如果第二进气口214被打开,则大部分或大量的冷空气260将流动通过第二进气口,并且可能无法与废气262适当混合。被混合的冷空气260和废气262(以下称为被加热的空气264)流动通过空气过滤器222到达计算设备240,在此,随着被加热的空气264流动通过计算设备240并进入主排气空间254,被加热的空气264冷却热量生成组件。被加热的空气264被热量生成组件进一步加热并进入主排气空间254作为废气262。如前所述,通过系统的气流通常完全由计算设备240的风扇驱动,尽管在某些示例中,一个或多个专用风扇或吹风机构可帮助空气移动通过系统。
如前所述,应当理解,图5是出于说明性目的而提供的,并且第二进气口214、排气口220和/或风门250可以被逐渐地或部分地打开,从而使得最大气流的冷空气260的一部分通过第二进气口214输送,因此最大气流的废气262的一部分从设施中排出。混合风门232同样可以被逐渐地或部分地关闭,以使得最大气流的废气262的一部分通过混合风门232被输送到混合室216,以与流动通过第一进气口212的冷空气260混合。因此,如本领域技术人员将容易理解的,通过系统的冷空气260,废气262和被加热的空气264的流动可包括在图4和图5的图示之间的任何增量的气流百分比或体积。
现在参考图7,示出了冷却设施内的计算设备的方法300。如本文所述,设施具有包括供气空间和排气空间的内部空间。在框310处,外部空气从外部环境流过设施的外墙的进气口,并流到设施内的供气空间。在框320处,外部空气气流过设施内的空气过滤器组件以过滤外部空气,从而从外部空气中去除不想要的颗粒和碎屑。在框330,经过滤的外部空气流过多个计算设备,以便冷却计算设备的一个或多个热量生成组件。计算设备被布置在设施的内部空间内,以使得计算设备将供气空间的至少一部分与排气空间分隔开。在一些示例中,大多数或所有计算设备包括风扇,该风扇能够使经过滤的外部空气移动穿过在一个或多个热量生成组件,以冷却热量生成组件并加热经过滤的外部空气。被加热的空气从计算设备流入排气空间。在框340,被加热的空气流过排气风门,以将被加热的空气从排气空间排放到外部环境。如本文所述,外部空气和被加热的空气的气流基本上由计算设备的多个风扇的组合气流驱动。
在框350中,至少一部分被加热的空气流过混合风门,该混合风门位于设施的在供气空间和排气空间之间的内部空间内。被加热的空气流动通过混合风门,以使被加热的空气与通过进气口供应的外部空气混合。如本文所述,框350是可用于增加外部空气的温度和/或降低外部空气的相对湿度的可选步骤。设施的内部空间可包括热空气空间或再循环空气空间,其位于计算设备的垂直上方。热空气空间可与排气空间流体连通,以使得被加热的空气可从排气空间流入热空气空间。混合风门可被定位在热空气空间的外端上。在这样的示例中,方法300还可包括关闭排气风门并打开混合风门以控制流过混合风门并与外部空气混合的被加热的空气的量。该设施可以包括两个进气口,每个进气口被配置成将外部空气从外部环境供应到供气空间。第二进气口可以垂直地定位在第一进气口的下方。在此类示例中,方法300可进一步包括关闭第二进气口的风门以增加流过第一进气口并与流过混合风门的被加热的空气混合的外部空气的量。
在框360处,外部空气和被加热的空气流过混合轴或混合室以产生湍流,从而促进外部空气与被加热的空气的混合。框360是可选的步骤,其以框350的出现为条件。混合轴可以包括多个细长构件,这些细长构件突出到混合轴中以产生湍流。混合的外部空气和被加热的空气可以流过空气过滤器,该空气过滤器与混合轴的底端和设施的地板耦接。
计算设备可被布置在设施的内部空间内以形成分隔供气空间和排气空间的墙。墙可以是两层楼高和/或设施可以包括至少两层楼的计算设备。如本文所述,设施可包括两个进气口,每个进气口被配置成将外部空气从外部环境供应到供气空间。第二进气口可以垂直地定位在第一进气口的下方。在此类示例中,方法300可进一步包括使外部空气流动通过第一进气口并通过第二进气口进入供气空间。通过第一进气口和通过第二进气口的组合气流可以大致等于通过排气风门的气流。
图8至图13表示系统的附加示例性说明,该系统还允许环境空气有效地被动通过设置在计算空间和排气空间之间的计算设备,其能够仅依赖于计算设备本身的排气风扇来使空气在计算空间和排气空间之间循环。然而,计算空间中的环境空气与排气空间之间的风量和温差二者都足以充分冷却计算设备。
该系统可以包括形成某种类型的外壳的至少一个设施,该外壳包括但不限于:建筑物、仓库、拖车、遮阳篷、披屋、集装箱(例如,运输集装箱)、或存储单元。在一些方法中,设施可能不包括设施100的元件、组件、结构、空间等(例如,区段110、再循环热空气空间258、混合风门232等)的全部。
示例设施400可以是建筑物,仓库或如上所述的其他可想到的外壳结构。设施400可以具有与设施100相同或相似的尺寸(例如,长度,宽度,高度),并且可以相对于环境和/或与设施100相同或相似的其他相邻设施来取向。设施400可包括限定结构的外表面的多个外墙402,并且还可包括一个或多个内墙428。
设施400可包括至少一个冷空气通道406、至少一个热空气通道408、多个计算设备440、至少一个进气口412和至少一个排气口420。设施400可以不带有任何其他空气移动设备(例如专用风扇或吹风机构),并且流过系统和设备400的气流可以完全由布置在其中的计算设备440的风扇驱动。尽管设施400的冷空气通道406和热空气通道408彼此不同地配置,以示出各种配置和特征,但是冷空气通道406,热空气通道408及其特征可以被重新布置和/或组合以产生期望的配置。另外和/或可替代地,至少一些冷空气通道406可以被相同地构造和/或至少一些热空气通道408可以被相同地构造。
与图2-6所示示例中的冷空气通道不同,示例性的冷空气通道406未被分区或划分为混合室216和计算空间256。每个冷空气通道406是其中存在来自外部环境的冷空气Tc的区域或空间。每个冷空气通道406可以流体地连接到至少一个热空气通道408和外部环境。
每个冷空气通道406a,406b,406c,406d可以完全设置在设施400内,并且可以设置在两个相邻的热空气通道408之间。每个冷空气通道406可以由三个内墙428以及一个外墙402限定,外墙402在设施400的地板和设施400的天花板之间延伸。虽然未示出,但是一个或多个冷空气通道406可以可选地由内墙428,外墙402,地板和天花板限定,和/或可以由设置在设施400内的另一个表面或结构定义。
与图2-6所示示例中的热空气通道相反,示例性热空气通道408不被分区或划分为主排气空间254、再循环热空气空间258和排气空间252。每个热空气通道408是废气TH在通过计算设备440并被计算设备440加热之后被排入其中的空间、区域和/或环境。每个热空气通道408可以流体地连接到至少一个冷空气通道406和/或至少一个其他热空气通道408。
热空气通道408a,408b,408c,408d,408e,408f中的每一个完全设置在设施400内,与冷空气通道406相邻。每个热空气通道408由至少一个内墙428和至少一个外墙402限定,该外墙402在设施400的地板和设施400的天花板之间延伸的。热空气通道408a,408b,408c,408d,408e分别由两个或更多个内墙428和一个外墙402限定。热空气通道408f由一个内墙428和两个外墙402限定。尽管在图8中未示出,但是至少一个热空气通道408可以由内墙428、外墙402、地板和天花板的任何组合限定,包括仅由在设施400的地板和设施400的天花板之间延伸的内墙428限定,和/或可以由位于设施400内的另一个表面或结构限定。
热空气通道408可以被构造和布置成使得相邻的冷空气通道406的计算设备440彼此足够地间隔开以防止计算设备440过热。例如,至少一个热空气通道408可为至少15英尺(约4.5米)宽(例如,在相邻的冷空气通道406之间延伸的热空气通道408的距离为至少15英尺或约4.5米),并且可为至少14英尺(约4米)高。具有这些尺寸的热空气通道406在其中提供了足够的空间来接收并有效地驱动废气TH,并且如果设置在相邻的冷空气通道406之间,则在相邻的冷空气通道406的相对的计算设备440之间提供足够的空间,从而使得从其消除的废气TH的流动彼此之间没有显着干扰。可以想象,至少一个热空气通道408可以具有与上述主排气空间254相似的尺寸,因此,可以宽度在5英尺至20英尺之间(大约1.5米至6米),并且高度可以在15英尺至50英尺之间(约4.5和15米)。
设施400的墙402、428,设施400的天花板和/或设施400的地板可限定冷空气通道406和/或热空气通道408。墙402、428,设施400的地板和/或设施400的天花板中的至少一个可以是热绝缘的。在一些示例中,墙402、428,设施400的地板和/或设施400的天花板中的至少一个可以通过布置在其上的一个或多个热绝缘层来被热绝缘,热绝缘层可以可选地覆盖整个表面。墙402、428,天花板和/或地板还可以被配置为从至少一个其他周围区域(例如,相邻的热空气通道408、相邻的冷空气通道406、或设施400内的另一区域)流体密封限定的冷空气通道406和/或限定的热空气通道408。在一个这样的示例中,冷空气通道406和/或热空气通道408可被限定为使得包含在其中的冷空气Tc或废气TH可分别仅基本上通过计算设备440、进气口412和/或排气口420流入或流出通道。另外,墙402、428中的一些可以通过计算设备440,通过一个或多个进气口412和/或通过一个或多个排气口420形成。
多个计算设备440可被布置在至少一个冷空气通道406内。在一些示例中,多个计算设备440被布置在每个冷空气通道406内。设施400可包括数以万计的计算设备440。布置在设施400内和/或单个冷空气通道406内的计算设备440的数量可以取决于设施400处可用的电能量,在冷空气通道406内可用的电能量,和/或操作多个计算设备440所需的电量。在一个特定示例中,设施400和/或单个冷空气通道406可具有12MW的可用电功率,并且每个计算设备440可能需要1450W的功率来运行,因此,可以将8,275个计算设备440布置在设施400和/或单个冷空气通道406内,以充分利用可用的电功率并最大化设施400的产量。
计算设备440中的至少一些包括风扇或多个风扇,该风扇能够使冷空气Tc移动穿过计算设备440的一个或多个热量生成组件以冷却热量生成组件。在一些示例性图示中,大多数计算设备440或所有计算设备440包括风扇,该风扇使冷空气Tc移动穿过热量生成组件。在一些示例中,相应的计算设备440的风扇可以是由制造商与计算设备440一起提供和/或集成在计算设备440内和/或从零售商或供应商处购买的原装风扇(即原始风扇)。计算设备风扇可各自被配置为移动大约150CFM(立方英尺/分钟)的空气。每个计算设备440可以彼此独立地操作。以这种方式,冷空气通道406中的一个内的计算设备440可以操作,而与相同冷空气通道406中的或任何其他冷空气通道406中的其他计算设备440无关。计算设备440可以相对于彼此和/或相对于墙402、428被定向和/或布置,以使得相应的冷空气通道406内的冷空气Tc能够穿过至少一些计算设备440并进入热空气通道408,但是基本上防止或忽略了废气TH通过计算设备440的回流。这样,计算设备440可以将冷空气通道406和热空气通道408彼此流体连接。
计算设备440可以与墙402、428中的一个或多个墙耦接,安装在其上,集成在其中,和/或布置成与其相邻或与其邻接。计算设备440也可以被构造和布置成形成墙402、428中的一个或多个。计算设备440可以在列中垂直彼此垂直地布置,和/或在行中彼此横向并排布置,并且可以沿着墙402、428的任何长度和/或任何高度布置。计算设备还可以以阵列或网格状的方式布置,以最大化可以布置在给定区域中的计算设备440的数量。在一些图示中,计算设备440可以布置成沿着墙402、428的整个长度和/或整个高度延伸的阵列,以最大化可以沿着墙402、428布置的计算设备440的数量。计算设备440还可以沿着墙402、428连续地或分段地布置。计算设备440的一个或多个区段可以被构造为设备托架(bay)472或形成为设备托架472的一部分。在一个示例中,设备托架472可以包括机架或架子,在其上布置有一列或多列计算设备440和/或一行或多行计算设备440。
在一些示例中,计算设备440可以被布置为彼此直接相邻。由于从相邻的计算设备440输出的额外的热量,将多个热输出计算设备440分组到一起将预计使计算设备440保持凉爽变得更加困难。但是,实际上,由于来自其集体风扇的增加的吸气,计算设备440的紧密布置增加了冷空气Tc到区域的流量,并且在不需要任何补充气流和/或补充冷却系统的情况下,提供了对计算设备440的惊人的高效冷却。而且,直接相邻布置的计算设备440甚至能够集体地提供或产生对冷空气Tc的足够强的抽吸和流动,以仅利用它们的原始风扇或原装风扇来进行充分的冷却。因此,即使每个计算设备440产生大量的热量,也已经确定,当如所讨论的那样,风扇的气流被附加地组合时,每个设备的原装风扇在所公开的布置中共同提供足够的冷却。另外,计算设备440可被布置在冷空气通道406内,以使得空气在与空气通过进气口412进入冷空气通道406的方向成横向的方向上穿过它们各自的空气直流通路476并进入热空气通道408。在一些示例中,计算设备440可被布置在冷空气通道406内,以使得空气可以在与空气通过进气口412进入冷空气通道406的方向垂直的方向上穿过相应的空气直流通路476并进入热空气通道408。通过计算设备440和进气口412的气流的横向方向在整个冷空气通道406中提供有益的空气流。
计算设备440中的至少一个可以比其他计算设备440运行得更热,并因此输出更多的热量。输出更多热量的计算设备440可以垂直地布置在输出更少热量的其他计算设备440上方。令人惊讶地,将更热运行的计算设备440垂直地布置在输出更低温度的热量的其他计算设备440上方,允许更热运行的计算设备440的更容易和更有效的冷却。这与传统智慧相反,因为来自其他热量输出计算设备440的热量将上升到更热运行的计算设备440周围的区域,这将使冷却变得更加困难。
计算设备440中的至少一个可以由一个或多个设备罩470流体地连接到热空气通道408和/或冷空气通道406。设备罩470可以被设想是可以形成密封的流体连接的任何结构,例如导风管,管道或管子。设备罩470中的至少一个可在一端耦接到一个或多个计算设备440,而在另一端耦接到设施400的墙402、428,天花板或地板中的一个。设备罩470也可以集成在墙402、428中的一个或多个内并延伸通过它。多个设备罩470可以被设置在单个墙402、428内。在一些示例中,多个设备罩470可以流体地彼此连接,允许不同废气TH的流在设备罩470内流动以被组合并经由一个或多个公共罩出口排入热空气通道408。在一些示例中,例如在计算设备440被集成在墙402、428内或形成墙402、428的情况下,计算设备440可以经由延伸通过相应的计算设备440的空气直流通路476将冷空气通道406与热空气通道408直接流体连接(即,没有任何设备罩470)。
在冷空气通道406a内,计算设备440a沿着其整个长度和高度被安装到内墙428。冷空气通道406a由计算设备440a流体地连接到热空气通道408a。计算设备440a每个由多个设备罩470a流体地连接到热空气通道408a。设备罩470a在一端连接到计算设备440a,使得设备罩470a与计算设备440a的空气直流通路476流体连通。设备罩470a被集成在内墙428内,并且至少部分地沿着内墙428的方向在其中延伸。设备罩470a彼此流体连接,以使得在设备罩470a内的废气TH的流在内墙428内被组合并经由多个共同的罩出口排出到热空气通道408a中。计算设备440a’被布置在设备托架472内,并且沿着冷空气通道406a的另一内墙428的区段来设置。计算设备440a’耦接到内墙428,从而与集成在内墙428内的设备罩470a’建立流体连接。与设备罩470a相反,设备罩470a’彼此流体分开,并横向延伸通过内墙428,并且每个分别将废气TH排出到热空气通道408b中。
在冷空气通道406b内,计算设备440b,440b’被集成到相应的内墙428中。计算设备440b将冷空气通道406b直接流体连接到热空气通道408b,而计算设备440b’直接将冷空气通道406b流体连接到热空气通道408c(即,没有任何设备罩470)。
在冷空气通道406c中,计算设备440c被布置成形成限定冷空气通道406c的内墙428。计算设备440c将冷空气通道406c直接流体连接到热空气通道408d,408e。
冷空气通道406d未被利用和/或操作。这样,在冷空气通道406d中没有布置任何计算设备440。然而,冷却通道406d可以被配置并且完全配备用于操作,以使得计算设备440可以被布置在冷空气通道406d内并且如果需要的话冷空气通道406d被操作。
为了防止废气TH通过可能不运行的计算设备440回流,一些图示可以包括一个或多个密封机构474,其基本上流体密封一个或多个计算设备440的相关联的空气直流通路476。在一些示例中,一个或多个密封机构474可以是翻板阀(flap)或阀门(valve),其覆盖一个或多个计算设备440的空气直流通路476的开口。密封机构474可以形成为另一结构的一部分或部份,或者被设置为单独的组件。在其他示例中,一个或多个密封机构474可以被集成在一个计算设备440中。一个或多个密封机构474可以例如由控制器或计算机来主动地致动。附加地和/或可替代地,一个或多个密封机构474可被通过空气直流通路476的空气流被动地致动。换句话说,当有空气流通过空气直流通路476时,密封机构474打开,而当没有空气流时,密封机构474关闭。密封机构474可以被联合和/或单独地致动,并且可以被设置在至少一个冷空气通道406和/或至少一个热空气通道408中。在一些图示中,密封机构474关闭不运行的单个计算设备440的空气直流通路476。
在图9中示出了内墙428以及密封机构474,从热空气通道408c内看去,在内墙428中集成有计算设备440b’。沿内墙428的整个长度延伸的行和沿内墙428的整个高度延伸的列上,计算设备440b’在内墙428内被集成。内墙428包括围绕计算设备440b’并且至少围绕每个计算设备440b’的后表面的热绝缘。构造为由内墙428的延伸或突出和/或布置在内墙428上的绝缘层形成的被动致动翻板阀的密封机构474与计算设备440b’的相应的空气直流通路476相关联。每个计算设备440b’都在运行中,因此,密封机构474处于打开位置。如果一个或多个计算设备440b’停止运行,则密封机构474将致动到关闭位置,以覆盖一个计算设备440b’的后表面的至少一部分,从而关闭相关联的空气直流通路476。
每个热空气通道408可包括一个或多个排气口420,该排气口420被配置成将废气TH排放到外部环境。一个或多个热空气通道408可以经由至少一个排气口420直接流体连接到外部环境。排气口420中的至少一个可包括百叶窗或其他控件以打开和/或关闭排气口420。排气口420可以被构造为设置在设施400的天花板中的天花板通风孔420a或设置在设施400的墙402、428中的墙通风孔420b。如图所示,热空气通道408a,408b,408c每个包括一个或多个被构造为墙通风孔420b的排气口420。在一些示例中,墙通风孔420b可被设置在外墙402的上部中。排气口420在天花板或墙402、428的上部中的放置允许对流以帮助排出废气TH,并且还防止从那里排出的废气TH与外部环境中的冷空气Tc发生不想要的混合,其可能被吸入附近的冷空气通道406。热空气通道408b,408c还包括排气口420,其被构造成:天花板通风孔420a设置在设施400的天花板上。热空气通道408d,408e,408f不包括任何排气口420,而是各自流体连接至热空气通道408c。这样,热空气通道408d,408e,408f通过热空气通道408c间接地流体连接到外部环境。
每个冷空气通道406可包括一个或多个进气口412,通过该进气口412将冷空气Tc供应到相应的冷空气通道406。进气口412可各自集成在限定相应的冷空气通道406的外墙402内,并且由此形成外墙402的一部分。可以想到,一个或多个进气口412也可以通过其他方法或结构来被布置在外墙402上和/或连接到外墙402。进气口412中的至少一个也可以被设置在内墙428、设施400的地板和/或设施400的天花板(未示出)上。如图10所示,进气口412可以被构造成延伸跨过外墙402的大部分,以使流入冷空气通道406的空气流最大化。但是,进气口412可以具有任何期望的尺寸和形状。在一个特定示例中,限定冷空气通道406的外墙402中的至少一个可以完全由一个或多个进气口412形成。
进气口412中的至少一个可包括静态百叶窗、筛网或其他防止动物或碎屑进入冷空气通道406的组件。在一些示例中,每个进气口412均包括静态百叶窗,筛网或其他组件。如图10中所示,冷空气通道406a,406b的进气口412均包括丝网,其被构造成形成从外墙402向外突出的三角形丝网主体。将丝网形成为三角形丝网主体允许丝网阻挡碎屑,例如叶子和雨水,而基本上不干扰冷空气Tc进入冷空气通道406的流动。进气口412中的至少一个还可包括气流控制机构,例如风门或可关闭的通风孔,其被配置为根据需要打开和关闭进气口412。另外和/或可替代地,进气口412中的至少一个可以保持打开,而不管外部天气状况如何。
每个冷空气通道406包括被布置在其中的过滤墙478,但是这不是必需的。过滤墙478被配置为分配和过滤通过进气口412的冷空气Tc。过滤墙478可被布置成靠近或邻近进气口412,以使得冷空气Tc在流动通过计算设备440之前穿过过滤墙478。过滤墙478可被构造为或包括与空气过滤器222类似的一个或多个过滤器。例如,过滤墙478可包括手风琴式或打褶式过滤器,其最大化可利用的表面积以过滤冷空气Tc并最小化穿过过滤墙478的压降或损失。由于通过系统的气流完全取决于计算设备440的风扇的组合气流,因此最小化穿过过滤墙478的压降比在具有专用高输出风扇或吹风机构的常规系统中更为重要。被设计为去除太小的碎屑或微粒的过滤墙478可能使计算设备440的风扇负担过重,这可能导致计算设备440过早失效。已经发现最小效率报告值(MERV)等级在11和13之间的过滤墙478提供足够的空气过滤度和可接受的压降。因此,过滤墙478可具有在11和13之间的MERV等级。
过滤墙478被构造为垂直墙,该垂直墙具有基部480和两个腿部482,当从上方观察时,基部480和两个腿部482与进气口412一起形成大致梯形的形状。在一些方法中,在过渡到横截面为大致梯形之前,与基部480相邻的基座部分的横截面通常为矩形。如下面更详细地讨论的,当利用元件484时,矩形的基座部分可以是有帮助的。具有梯形形状的过滤墙478在冷空气通道406内提供了有利的冷空气Tc的流动和分布。过滤墙478的基部480被布置成与进气口412和/或外墙402相距一定距离。基部480可以以基本上平行于外墙402的方式延伸,并且可以比进气口412延伸更短的距离,以形成梯形的短基座部分。过滤墙478的两个腿部482可以连接到基部480的相对侧,并且不垂直地朝向进气口412和/或外墙402延伸。两个腿部482可以连接到进气口412的相对侧,以使得进气口412限定梯形的长基座部分。在其他示例中,两个腿部482可以在进气口412的相对侧上连接到外墙402,或者可以根本不接触进气口412或外墙402。过滤墙478的宽度和高度可以根据期望的压降而变化,其中过滤墙478的较大的横截面积导致较低的压降。为了使流入冷空气通道406的空气流最大化,过滤墙478的高度可以等于或大于进气口412的高度。可以预见的是,在其他示例中,过滤墙478可以是任何尺寸和形状,并且可以以任何方式布置在冷空气通道406内,只要过滤墙478不会显着阻碍冷空气Tc如上所述的流入冷空气通道406中即可。
分配器墙484被布置在每个冷空气通道406内,以将通过进气口412吸入的冷空气Tc偏转到冷空气通道406的期望区域。在一些示例中,分配器墙484可被布置在由梯形过滤墙478限定的区域内。然而,不需要在每个冷空气通道406内布置分配器墙484。每个分配器墙484可包括相对于进气口412、相对于穿过进气口412的空气流方向、和/或相对于彼此成一定角度布置的多个部分,以使穿过进气口412的空气流偏转到冷空气通道406内的期望区域。在一些示例中,分配器墙484可以形成指向进气口412的楔形。如图所示,楔形分配器墙484被布置成靠近进气口412,并且这些区段被定向成使得至少一些穿过进气口412的冷空气Tc冲击分配器墙484并且朝着邻近进气口412布置的计算设备440偏转。以这种方式,分配器墙484更均匀地将冷空气Tc分配在冷空气通道406内,并确保新鲜冷空气Tc到被布置在可能经历较低空气流速率的区域中的计算设备440的足够流动。该重定向还可以通过将气流中的一些气流重定向到远离高流量区域中的计算设备440,从而减少到高流量区域的气流的速率,速度和/或体积,来确保冷空气通道406的高流量区域中的计算设备440以最佳速度和/或体积接收气流。可以想到,分配器墙484可具有任何期望的尺寸和形状,只要它不会显着阻碍冷空气Tc流入冷空气通道406中即可。
多个阻挡墙486被布置在热空气通道408b内,以将废气TH的流出与计算设备440a’和440b分开。每个阻挡墙486被布置成与计算设备440a’和/或相关联的设备托架472的相关联区段对准,并且以与相关联的计算设备440a’和/或设备托架472互补的方式确定尺寸和形状。离开相关联的计算设备440a’的废气TH因此冲击阻挡墙486,然后被计算设备440a’的风扇驱动通过包括天花板通风孔420a和/或墙通风孔420b的排气口420从热空气通道408b中排出。这样,阻挡墙486防止了废气TH从计算设备440a’的流出冲击计算设备440b的背面并且干扰了废气TH从其流出,反之亦然。
在其他示例中,一个或多个阻挡墙486被布置在每个热空气通道408内。阻挡墙486可以被设置在热空气通道408中,其与来自计算设备440和/或设备罩470的废气TH的一个或多个相关联的流出气流对准,以使废气TH的相关联的流出气流冲击阻挡墙486。以这种方式,阻挡墙486防止来自一组计算设备440的废气TH的流出气流干扰来自另一组计算设备440的废气TH的相对流出气流。这样,可以减小防止热空气通道408内的废气TH的相对流出气流之间的干扰所需的相对组的计算设备440的之间的距离,从而允许热空气通道408具有较小的尺寸。因此,可以更有效地利用系统所包围的空间,并且可以增加设施的整体产量。例如,利用阻挡墙486的设施400可具有较窄的热空气通道408,并因此可容纳增加数量的热空气通道408和/或冷空气通道406,并因此容纳更多的计算设备440。
阻挡墙486中的至少一个可具有与废气TH和/或计算设备440或从其离开的设备罩470的相关联的流出气流对应的尺寸和形状,以确保对废气TH的相关联的流出气流的完全阻挡。阻挡墙486中的至少一个的高度和/或宽度可以等于或大于废气TH和/或计算设备440或从其离开的设备罩470的废气TH的相关联的流出气流的高度和/或宽度。阻挡墙486还可被设置成与废气TH的每个相关联的流出气流相距足够的距离,以防止废气TH的相关联的流出气流中的一个被阻挡回到其自身中并聚集在计算设备440附近,这可能会导致计算设备440的过热。
设施400还可包括被动冷却机构488。被动冷却机构488是在不主动驱动流体通过的情况下冷却流体的设备。相对于系统进行描述,计算设备440的风扇可以抽吸空气穿过、通过或围绕被动冷却机构488,从而冷却空气,但是被动冷却机构488不提供有意义的空气流(如果有)到系统中。如上所述,即使在存在被动冷却机构488的情况下,由与计算设备相关联的风扇的操作产生的气流本身也足以提供必要的气流。被动冷却机构488可以被布置成在冷空气Tc通过进气口412之前和/或之后,与冷空气Tc流相互作用。在某些示例中,仅当确定冷空气Tc的温度太高而无法有效地和/或充分地冷却冷却计算设备440时,才可操作被动冷却机构488。在一些示例中,被动冷却机构488可以是喷雾系统490,该喷雾系统490被配置为将雾状的水喷洒到冷空气Tc中,从而以成本有效且高效节能的方式降低冷空气Tc的温度,并且不会向系统提供任何气流。
冷空气通道406a包括被构造为喷雾系统490的被动冷却机构488。喷雾系统490可包括可被设置成邻近或耦接在进气口412上的一系列管子和/或管道。在操作中,喷雾系统490可在冷空气Tc被吸入冷空气通道406a中时将其以雾的形式喷洒到冷空气Tc中。喷雾系统490的管子可以在外墙402上延伸,并且可以在不同的高度处耦接到进气口412,以将雾更均匀地分散到冷空气Tc中。在其他示例(未示出)中,被动冷却机构488和/或喷雾系统490可被布置在设施400内,并且在冷空气Tc穿过进气口412和/或过滤墙478之后,但在冷空气Tc通过计算设备440之前将雾喷射到冷空气Tc中。
图11中描绘的示例性设施500被构造为较小的单元,例如由多个外墙502限定的运输集装箱或拖车。然而,设施500也可以被构造成类似于设施400。外墙502可以类似于墙402被隔热和/或流体密封。设施500可包括至少一个冷空气通道506、至少一个热空气通道508、多个计算设备540、至少一个进气口512和至少一个排气口520。设施500可以没有任何其他空气移动设备,例如专用风扇或吹风机构,并且穿过系统和设施500的气流可以完全由布置在其中的计算设备540的风扇来驱动。
设施500包括由设施500的四个外墙502限定的单个冷空气通道506。因此,冷空气通道506还用于附加目的:允许以与关于设施100和400所讨论的方式相同的方式来访问和服务计算设备540,同时由设施500保护免受外部环境的影响。示例性的冷空气通道506没有被分区或划分为混合室216和计算空间256。冷空气通道506是其中存在来自外部环境的冷空气Tc的区域或空间。冷空气通道506可以流体地连接到至少一个热空气通道508和外部环境。
设施500还包括未分区或划分为主排气空间254、再循环的热空气空间258和通风空气空间252的热通道508。热空气通道408是废气TH在通过计算设备540并被计算设备540加热后所排入的空间、区域和/或环境。示例性的热空气通道508被设置在设施500的外部,并由外部环境中沿外墙502的区域来限定,在外墙502中布置有排气口520。
外墙502中的一个包括集成在其中的一个或多个进气口512,其将冷空气通道506与外部环境流体连接。进气口512可包括静态百叶窗、筛网或类似于进气口412的其他组件。进气口512包围大部分外墙502,以提供大的区域,冷空气Tc可通过该大区域流入冷空气通道506。在一些示例中,为了使流入冷空气通道506的空气流最大化,进气口512可被构造和布置成形成设施500的外墙502,从而允许空气流通过整个外墙502。
呈墙通风口520b形式的排气口520被设置在与进气口512相对的外墙502中。排气口520可包括百叶窗或其他控件以打开和/或关闭排气口520。排气口520包围外墙502的大部分,以提供大区域,废气TH可通过该大区域从设施500排出。在一些示例中,为了使通过排气口520的空气流最大化,排气口520可被构造并且布置成形成设施500的外墙502,从而允许空气流通过整个外墙502。
与计算设备440类似构造的多个计算设备540被设置在冷空气通道506内,其直接与排气口520和/或布置有排气口520的外墙502相邻。计算设备540将冷空气通道506直接流体连接到排气口520。在一些示例中,一些计算设备540可被布置为使得在计算设备540的后表面与布置有排气口520的外墙502之间限定例如几厘米的小间隙。附加地和/或可替代地,一些计算设备540可被布置成其各自的后表面邻接一个或多个排气口520。可以想到,计算设备540也可以像计算设备440一样被布置。
进气口512和排气口520可被布置在设施400内朝向相对的外墙502和计算设备540中,以使得它们相应的空气直流通路576基本上在从进气口512到出气口520的方向上延伸。在这种布置中,空气在单个方向上流过设施500,从而改善了冷空气Tc通过计算设备540和系统的通路。
在图12所示的示例中,该系统可包括多个设备600。每个设备600可包括多个外墙,这些外墙限定了单个冷空气通道、至少一个进气口和至少一个进气口,其被配置成类似于图11中所示和上面所述的设施500。然而,可以预见的是,图12所示的系统还可包括与本文中的说明性示例不同的一个或多个设施600。
设施600彼此间隔地布置,以使得设施600的排气口620与相邻设施600的进气口612间隔开,以防止离开一个设施600的废气TH与被吸入相邻的设施600的环境空气混合。设施600a,600b被彼此间隔开,其中设施600a的排气口620面向设施600b的排气口620。以这种方式,设施600a,600b共享公共热空气通道608,其被定义为外部环境中设施600a的排气口620a与设施600b的排气口620b之间的部分,从而提供了对空间的更有效利用,并且因此,增加了该系统的产量。设施600a,600b还被布置成彼此间隔开足够的距离,以防止来自设施600a的废气TH的流出气流干扰来自设施600b废气TH的相反流出气流,反之亦然。尽管未示出,但是可以预想的是,一个或多个阻挡墙486可被布置在热空气通道608内的相邻设施600a,600b之间。设施600c,600d相对于彼此布置并且以与设施600a,600b相同的如上所述的方式配置。
图11和图12中描绘的说明性设施500、600可想象地包括如上所述的至少一个过滤墙、至少一个分配器墙、至少一个密封机构、和/或至少一个被动冷却机构。在诸如通过元件620b所示的一些图示中,可以使用罩,其可以提供针对环境条件的额外保护。在其他示例中,具有打开的侧墙(可在任一设施500上方延伸并且超出设施的外部尺寸)的屋顶还可以提供针对环境条件的额外保护。
在操作期间,本文所公开的计算设备(例如,设备240和440)的风扇在冷空气通道内创建压力系统,该压力系统的压力低于周围区域的压力。结果,周围区域中的冷空气Tc通过进气口被吸入并进入冷空气通道中。通常,这意味着冷空气通道中的压力低于外部环境中的压力,并且因此,来自外部环境的外部环境空气通过进气口被吸入到冷空气通道中。在一些示例中,计算设备的风扇在计算设备的风扇之间以及因此在他们流体地连接的冷空气通道和热空气通道之间产生大约0.6inAq(英寸水柱)(约149帕斯卡)的静态压力。如本领域技术人员所理解的,“英寸水柱”是用于压力的非SI单位,其通常用于在较低压力下测量跨通路、导管、轴等的特定压差,并被定义为在定义的条件下一英寸高的水柱所表现的压力。它通常也称为英寸水位标尺(iwg或in.w.g.)、英寸水柱(inch wc)、inAq、Aq或inH2O。通常,在60°F下1英寸的水大约等于0.036psi或249帕斯卡。风扇还将被设置在冷空气通道内的冷空气Tc吸入计算设备并通过计算设备,穿过计算设备的一个或多个热量生成组件,并将现在被加热的废气TH排入热空气通道。以这种方式,通过系统的气流基本上由多个计算设备风扇的组合气流驱动。换句话说,计算设备的风扇提供足够的气流,以使得不需要补充机构或设备来有效地冷却计算设备。在一些图示中,气流完全由计算设备的风扇驱动,以使得系统没有任何其他空气移动设备,例如专用风扇,补充流量机构或吹风机构。尽管每个计算设备产生了热量,但是当如图所示以计算设备的密集布置方式来附加地组合热量时,已经发现计算设备的原始风扇或原装风扇会产生足够的冷却气流。计算设备的密集布置的集体风扇将额外的冷空气吸入该布置的区域,因此产生了增加的冷空气Tc的流,从而增加了冷却效率并抵消了在该区域中产生的热量增加。这允许计算设备仅利用原始风扇或原装风扇来产生通过设施和系统的足够的冷却气流,而无需额外花费补偿的气流机构和/或冷却系统。这样,计算设备可以密集地布置在每个冷空气通道内,从而最大化了冷空气通道和/或设施内的计算设备的数量,从而最大化了设施的产量。
计算设备的风扇的综合效果可能导致大量的空气移动通过系统。例如,每个计算设备风扇可移动大约150CFM的空气。这样,在类似于上面提供的其中设施和/或单个冷空气通道包括8,275个计算设备的示例的一些示例中,计算设备风扇可以共同使得大约1,241,250CFM的空气移动通过系统和/或相应的冷空气通道。可以想象,计算设备风扇可以像上述设施100的计算设备240一样,共同使得超过10,000CFM的空气移动通过系统,或者共同使得40,000CFM至60,000CFM之间的空气移动通过系统。类似地,相应热空气通道的一个或多个排气口可被配置成使得被设置在相应的热空气通道内的废气TH以等于或大于废气TH通过多个计算设备和/或其他相邻的热空气通道被释放到相应的热空气通道中的速率(例如,以CFM为单位)的速率被排放到外部环境中,从而防止了废气TH和其中的空气压力的累积。进气口、排气口、过滤墙、计算设备、设备罩和/或与气流相互作用的任何其他组件或结构可被配置为允许气流以小于或等于每分钟500英尺的空气速度通过。在一些示例中,气流可以以每分钟300到500英尺的空气速度,或者在一个特定示例中以大约每分钟421英尺的空气速度流过系统和/或设施。通过系统的每分钟300到500英尺的空气速度可提供足够的气流通过计算设备和系统,而不会对计算设备造成负面影响。更概括地说,空气流速至少部分地受到计算设备的空气速度阈值的影响。
尽管每个计算设备的风扇被用来驱动气流通过系统,但现实情况是,在任何时候,一个或多个计算设备并没有运行(例如,它们崩溃了)。即使并非所有计算设备都在特定时间运行,在创新系统内也提供了足够的冗余以提供足够的气流。由计算设备的风扇产生的空气压差通常足以防止废气TH回流到冷空气通道中,但是在计算设备不工作的区域中,可能会产生局部的回流区域,其中在没有密封机构474的情况下,来自热空气通道的废气可以流过不运行的计算设备,流回到更低温度的冷空气通道。
现在参考图13,示出了冷却包括至少一个设施的系统的计算设备的方法700。在框710处,布置在(被设置在设施中的)冷空气通道内的计算设备的风扇降低冷空气通道内的内部空气压力和/或在冷空气通道内产生低压系统,以使得在冷空气通道内的内部空气压力低于外部环境中的气压。在一些示例中,在冷空气通道内产生内部气压可包括在计算设备的风扇之间并且因此在计算设备流体连接到的冷空气通道与热空气通道之间产生大约0.6inAq(英寸水柱)的静态压力。计算设备的风扇所产生的压差会将外部环境中的冷空气作为冷空气流吸入进气口。在框720处,可以通过被动冷却机构来被动地冷却冷空气流。被动地冷却冷空气流可包括将雾状的水喷洒到冷空气流中。在其他示例中,可以在流过进气口之后但在流过计算设备之前,通过被动冷却机构来附加地和/或替代地对冷空气流进行被动冷却。在框730处,由于计算设备的风扇产生的低压系统,冷空气流被吸通过设施的进气口并吸入冷空气通道。在框740处,一定量的冷空气流可以冲击分配器墙,并且可以在替代方向上被重定向或偏转到冷空气通道的期望区域。在框750,冷空气可流动通过被布置在冷空气通道内的过滤墙,以分配和过滤冷空气,从而从外部空气中去除不想要的颗粒和碎屑。在框760,冷空气流被吸穿过和/或通过多个计算设备以冷却计算设备的一个或多个热量生成组件,其继而加热该冷空气。在框770,由计算设备的风扇将热的废气驱赶到热空气通道中。在一些示例中,废气可以通过排气口被驱赶到热空气通道中。在框780,废气离开热空气通道返回并回到外部环境。在一些示例中,废气可以通过排气口从热空气通道排出和/或消散到外部环境中。
在一些示例中,系统可包括至少一个打开的气流回路,在该回路中,空气从外部环境进入和离开系统。在打开的气流环路中,冷空气Tc是外部环境空气,该空气通过与计算设备相关联的排风扇而经由进气口从外部环境被吸入至少一个冷空气通道中,并且废气TH被排回到外部环境。图8、11和12中所示的示例性设施中的每个冷空气通道被配置为打开的气流环路的一部分,因此,冷空气Tc是从外部环境通过进气口来被吸入的外部环境空气。
该系统还可包括至少一个闭合的气流回路。正如短语闭合的气流环路所暗示的那样,系统实质上是相对于外部环境被流体密封或“闭合”的,以使得空气不会从外部环境吸入系统,也不会从系统排出到外部环境。闭合的气流回路通常与冷空气通道806结合使用,在冷空气通道806中更多的热敏组件、机器、设备和/或计算机被操作,例如,负责位于设施(例如,设施100或400)的打开的气流回路中的计算设备240的整体操作以确保对这些对热更敏感的组件进行充分冷却的控制室。在闭合的气流回路中,其示例在图14中示出,冷空气Tc可以是被调节的空气,例如由空气调节器804通过进气口812供应的空气,并且废气TH流回到空气调节器804中,在空气调节器804中,废气TH被冷却,并作为冷空气Tc被重新供应到冷空气通道806。在该示例中,冷空气通道806内的冷空气Tc被吸通过计算设备840,进入热空气通道808,流动通过排气口820进入空气调节器804,然后通过进气口812被供应回冷空气通道806作为冷空气Tc。根据图14的示例,将热废气TH从计算设备840传递到热空气通道808中,减少了计算设备840释放到冷空气通道806中的废气TH的量。因此,计算设备840以较低的速率加热冷空气通道806中的空气Tc,使得更容易将冷空气通道806内的冷空气Tc保持在期望温度。这进而降低了运营成本,并减少了空气调节器804的负担和磨损。
虽然本文描述了各种组件的几个实施例和布置,但是应该理解,在各个实施例中描述的各种组件和/或组件的组合可被修改、重新布置、改变、调整等。例如,在所描述的任何实施例中的组件的布置可以被调整或重新布置和/或各种被描述的组件可以在其中当前没有描述或采用它们的任何实施例中被采用。这样,应该认识到,各种实施例不限于本文描述的特定布置和/或组件结构。
另外,应当理解,本文公开的特征和元件的任何可行的组合也被认为是公开的。另外,任何时候在本公开的实施例中没有讨论某个特征时,本领域技术人员都应引起注意,本发明的某些实施例可以隐含地和明确地排除此类特征,从而为否定的权利要求限制提供支持。
已经描述了几个实施例,本领域技术人员将认识到,在不脱离本发明的精神的情况下,可以使用各种修改、替代构造和等同形式。另外,为了避免不必要地使本发明晦涩难懂,没有描述许多众所周知的过程和元件。因此,以上描述不应被视为限制本发明的范围。
在提供值的范围的情况下,应理解的是,除非上下文另外明确指出,否则该范围的上限和下限之间的每个中间值至下限的单位的十分之一也被具体地公开了。在所陈述的范围内的任何所陈述的值或中间值与所陈述的范围内的任何其他所陈述的值或中间值之间的每个更小范围被涵盖。这些更小范围的上限和下限可以独立地被包括在该范围内或排除在该范围之外,并且其中,在更小范围内包括一个,零个或两个限制的每个范围也包括在本发明内,服从在所陈述的范围中被排除的任何限制。在所陈述的范围包括一个或两个限制的情况下,还包括排除那些被包括的限制中的一个或两个的范围。
如本文和所附权利要求书中所使用的,单数形式“一”,“一个”和“该”包括复数引用,除非上下文另外明确指出。因此,例如,对“一个过程”的引用包括多个此类过程,而对“设备”的引用包括对一个或多个设备及其本领域技术人员已知的等同形式的引用,等等。
此外,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,词语“包括”,“包含”,“包括了”,“包含了”和“含有”旨在指定存在所述特征、整数、组件、或步骤,但它们并不排除一个或多个其他特征、整数、组件、步骤,动作或组的存在或添加。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于冷却计算设备的系统,包括:
至少一个设施;
设置在所述至少一个设施内的多个流体分离的冷空气通道;
至少一个热空气通道;
多个进气口,其连接到所述至少一个设施,空气可流动通过所述多个进气口,所述多个冷空气通道中的每一个经由所述多个进气口中的相应进气口与所述至少一个设施周围的外部环境流体连接;
至少一个排气口,其连接到所述至少一个设施,空气可通过所述至少一个排气口从所述至少一个设施流出;以及
布置在所述多个冷空气通道内的多个计算设备,所述多个计算设备包括多个热量生成组件和多个计算设备风扇,所述多个计算设备风扇被配置成使空气移动穿过所述多个热量生成组件,所述多个冷空气通道和所述至少一个热空气通道经由所述多个计算设备流体连接;
其中,所述多个冷空气通道内的内部气压低于所述外部环境的外部气压,并且所述多个冷空气通道内的所述内部气压通过所述多个计算设备风扇来提供;以及
其中,所述多个计算设备风扇被配置为提供通过所述至少一个设施的足够的外部空气气流,以冷却所述多个计算设备。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,不需要经由补充流量机构提供的补充气流来提供通过所述至少一个设施的足够的外部空气气流以冷却所述多个计算设备。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个计算设备风扇被各自配置为每分钟驱动大约150立方英尺的空气通过所述至少一个设施。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个计算设备风扇被配置为以大约每分钟300到500英尺的空气速度驱动所述气流通过所述至少一个设施。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,经由所述多个计算设备风扇提供横跨所述多个计算设备风扇的大约0.6inAq的静态压力。
6.根据权利要求1所述的系统,其中:
所述至少一个设施包括第一设施和第二设施;
所述第一设施的所述至少一个排气口被设置在所述第一设施的面向所述第二设施的外墙中,所述第二设施的所述至少一个排气口被设置在所述第二设施的面向所述第一设施的外墙中;以及
所述第一设施和所述第二设施彼此间隔地布置,并且所述外部环境中布置在所述第一设施和所述第二设施之间的部分限定所述至少一个热空气通道。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个冷空气通道中的至少一个冷空气通道包括被设置在所述至少一个冷空气通道内的过滤墙,所述过滤墙包括被布置成与相应的进气口一起限定梯形形状的基部和两个腿部。
8.根据权利要求1所述的系统,其中:
所述多个冷空气通道中的至少一个冷空气通道包括布置在所述至少一个冷空气通道内的过滤墙;
所述过滤墙包括基部和两个腿部;
所述基部与相应的进气口间隔设置;
所述两个腿部连接到所述基部的相对端,并且朝着所述至少一个设施的外墙非平行地延伸,相应的进气口设置在所述外墙中;以及
所述两个腿部在相应的进气口的相对侧上连接到所述外墙,以使得所述过滤墙和所述外墙一起限定梯形形状。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个冷空气通道中的至少一个冷空气通道包括被设置在所述至少一个冷空气通道内的至少一个分配器墙,所述至少一个分配器墙具有相对于相应的进气口成横向角的至少一个表面,所述气流的至少一部分冲击所述至少一个表面。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个冷空气通道中的至少一个冷空气通道包括楔形分配器墙,所述楔形分配器墙被设置在所述至少一个冷空气通道内,并且其中,所述楔形分配器墙被定向成使得所述楔形分配器墙的点面向相应的进气口。
11.根据权利要求1所述的系统,还包括被动冷却机构,所述被动冷却机构被配置为被动地冷却被吸入所述多个冷空气通道中的至少一个冷空气通道中的外部空气,而不有助于通过所述至少一个设施的气流,其中,所述被动冷却机构被构造为喷雾系统,所述喷雾系统被配置为将雾喷入被吸入所述至少一个冷空气通道的外部空气气流中。
12.根据权利要求1所述的系统,还包括被设置在所述至少一个热空气通道内的至少一个阻挡墙,其中:
所述多个冷空气通道包括第一冷空气通道和第二冷空气通道,所述至少一个热空气通道被设置在所述第一冷空气通道和所述第二冷空气通道之间并与所述第一冷空气通道和所述第二冷空气通道流体连接;以及
所述至少一个阻挡墙被布置在所述至少一个热空气通道内,以使得来自所述第一冷空气通道的排出气流和来自所述第二冷空气通道的排出气流冲击所述至少一个阻挡墙的相对侧。
13.一种冷却系统的计算设备的方法,所述系统包括:至少一个设施,设置在所述至少一个设施内的至少一个冷空气通道,以及设置在所述至少一个冷空气通道内的多个计算设备,所述方法包括:
经由所述多个计算设备中的多个计算设备风扇在所述至少一个冷空气通道内产生内部气压,所述内部气压低于所述至少一个设施周围的外部环境的外部气压;
经由产生所述内部气压的所述多个计算设备风扇,将来自所述外部环境的未经调节的外部空气通过至少一个进气口吸入所述至少一个冷空气通道;
冷却所述多个计算设备的多个热量生成组件,并通过使所述外部空气流动穿过所述多个热量生成组件来加热所述外部空气;
通过所述多个计算设备风扇将被加热的外部空气排入热空气通道;以及
其中,所述多个计算设备风扇被配置为提供通过所述至少一个设施的足够的外部空气气流,以冷却所述多个计算设备。
14.根据权利要求13所述的方法,还包括:通过被布置在所述至少一个冷空气通道中的至少一个分配器墙,将通过所述至少一个进气口吸入的所述外部空气的一部分偏转到所述至少一个冷空气通道内的低流量区域。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括:经由被设置在所述至少一个冷空气通道内的过滤墙分配并过滤通过所述至少一个进气口吸入的所述外部空气,所述过滤墙包括被布置成与所述至少一个进气口一起限定梯形形状的基部和两个腿部。
16.根据权利要求13所述的方法,还包括:在使所述外部空气流动穿过所述多个热量生成组件之前,利用喷雾系统将雾状的水喷射到所述外部空气中。
17.一种用于冷却计算设备的系统,包括:
设施,所述设施包括:在所述设施内限定冷空气通道的多个外墙,将所述冷空气通道流体连接到所述设施周围的外部环境的至少一个进气口;以及空气可通过其从所述设施流出的至少一个排气口;
直接相邻所述至少一个排气口设置的热空气通道;
多个计算设备,所述多个计算设备沿着所述多个外墙中的外墙布置并直接相邻该外墙,该外墙中设置有至少一个排气口,所述多个计算设备包括多个热量生成组件和多个计算设备风扇,所述多个计算设备风扇被配置为使空气移动穿过所述多个热量生成组件,所述冷空气通道和所述热空气通道经由所述多个计算设备流体连接;
其中,在所述冷空气通道和所述热空气通道之间提供横跨所述多个计算设备风扇的大约0.6inAq的静态压力,以便将所述外部环境中的外部空气吸入所述冷空气通道中,所述静态压力经由所述多个计算设备风扇提供;以及
其中,所述多个计算设备风扇被配置为提供通过所述设施的足够的外部空气气流,以冷却所述多个计算设备。
18.根据权利要求17所述的系统,其中,所述热空气通道被设置在所述设施的外部,并且由所述外部环境中与所述至少一个排气口直接相邻设置的部分限定。
19.根据权利要求18所述的系统,其中,所述至少一个进气口和所述至少一个排气口被分别设置在所述多个外墙中相对的外墙中,以使得通过所述设施的气流在从所述至少一个进气口延伸的单个方向中流动到所述至少一个排气口。
20.根据权利要求17所述的系统,其中,所述多个计算设备被布置为阵列,所述阵列包括沿着该外墙延伸的一系列的列和行,所述计算设备的阵列覆盖所述至少一个排气口的整体。
Claims (22)
1.一种用于冷却计算设备的系统,包括:
至少一个设施;
设置在所述至少一个设施内的至少一个冷空气通道;
至少一个热空气通道;
至少一个进气口,其连接到所述至少一个设施,空气可流动通过所述至少一个进气口,所述至少一个进气口将所述至少一个冷空气通道与所述至少一个设施周围的外部环境流体连接;
至少一个排气口,其连接到所述至少一个设施,空气可通过所述至少一个排气口从所述至少一个设施流出;以及
布置在所述至少一个冷空气通道内的多个计算设备,所述多个计算设备包括多个热量生成组件和多个计算设备风扇,所述多个计算设备风扇被配置成使空气移动穿过所述多个热量生成组件,所述至少一个冷空气通道和所述至少一个热空气通道经由所述多个计算设备流体连接;
其中,所述至少一个冷空气通道内的内部气压低于所述外部环境的外部气压,并且所述至少一个冷空气通道内的所述内部气压通过所述多个计算设备风扇来提供;以及
其中,所述多个计算设备风扇被配置为提供通过所述至少一个设施的足够的外部空气气流,以冷却所述多个计算设备。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,不需要经由补充流量机构提供的补充气流来提供通过所述至少一个设施的足够的外部空气气流以冷却所述多个计算设备。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个计算设备风扇被各自配置为每分钟驱动大约150立方英尺的空气通过所述至少一个设施。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个计算设备风扇被配置为以大约每分钟300到500英尺的空气速度驱动所述气流通过所述至少一个设施。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,经由所述多个计算设备风扇提供横跨所述多个计算设备风扇的大约0.6inAq的静态压力。
6.根据权利要求1所述的系统,其中:
所述至少一个冷空气通道包括由所述至少一个设施的多个外墙限定的冷空气通道;以及
所述至少一个热空气通道被设置在所述至少一个设施的外部,并且由所述外部环境中被设置成直接相邻所述至少一个排气口的部分来限定。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述至少一个进气口和所述至少一个排气口被分别设置在所述至少一个设施的相对的外墙中,以使得通过所述至少一个设施的气流在从所述至少一个进气口延伸的单个方向中流动到所述至少一个排气口。
8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述至少一个排气口被设置在所述多个外墙中的外墙中,并且其中,所述多个计算设备沿着该外墙并与该外墙直接相邻地布置。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述多个计算设备被布置为阵列,所述阵列包括沿着该外墙延伸的一系列的列和行,所述计算设备的阵列覆盖所述至少一个排气口的整体。
10.根据权利要求1所述的系统,其中:
所述至少一个设施包括第一设施和第二设施;
所述第一设施的所述至少一个排气口被设置在所述第一设施的面向所述第二设施的外墙中,所述第二设施的所述至少一个排气口被设置在所述第二设施的面向所述第一设施的外墙中;以及
所述第一设施和所述第二设施彼此间隔地布置,并且所述外部环境中布置在所述第一设施和所述第二设施之间的部分限定所述至少一个热空气通道。
11.根据权利要求1所述的系统,还包括被设置在所述至少一个冷空气通道内的过滤墙,所述过滤墙包括被布置成与所述至少一个进气口一起限定梯形形状的基部和两个腿部。
12.根据权利要求1所述的系统,还包括布置在所述至少一个冷空气通道内的过滤墙,所述过滤墙包括基部和两个腿部,其中:
所述基部与所述至少一个进气口间隔设置;
所述两个腿部连接到所述基部的相对端,并且朝着所述至少一个设施的外墙非平行地延伸,所述至少一个进气口设置在所述外墙中;以及
所述两个腿部在所述至少一个进气口的相对侧上连接到所述外墙,以使得所述过滤墙和所述外墙一起限定梯形形状。
13.根据权利要求1所述的系统,还包括被设置在所述至少一个冷空气通道内的至少一个分配器墙,所述至少一个分配器墙具有相对于至少一个进气口成横向角的至少一个表面,所述气流的至少一部分冲击所述至少一个表面。
14.根据权利要求1所述的系统,还包括楔形分配器墙,所述楔形分配器墙被设置在所述至少一个冷空气通道内并且被定向成使得所述楔形分配器墙的点面向所述至少一个进气口。
15.根据权利要求1所述的系统,还包括被动冷却机构,所述被动冷却机构被配置为被动地冷却被吸入所述至少一个冷空气通道中的外部空气,而不有助于通过所述至少一个设施的气流,其中,所述被动冷却机构被构造为喷雾系统,所述喷雾系统被配置为将雾喷入被吸入所述至少一个冷空气通道的外部空气气流中。
16.根据权利要求1所述的系统,还包括被设置在所述至少一个热空气通道内的至少一个阻挡墙,其中:
所述至少一个冷空气通道包括第一冷空气通道和第二冷空气通道,所述至少一个热空气通道被设置在所述第一冷空气通道和所述第二冷空气通道之间并与所述第一冷空气通道和所述第二冷空气通道流体连接;以及
所述至少一个阻挡墙被布置在所述至少一个热空气通道内,以使得来自所述第一冷空气通道的排出气流和来自所述第二冷空气通道的排出气流冲击所述至少一个阻挡墙的相对侧。
17.一种冷却系统的计算设备的方法,所述系统包括:至少一个设施,设置在所述至少一个设施内的至少一个冷空气通道,以及设置在所述至少一个冷空气通道内的多个计算设备,所述方法包括:
经由所述多个计算设备中的多个计算设备风扇在所述至少一个冷空气通道内产生内部气压,所述内部气压低于所述至少一个设施周围的外部环境的外部气压;
经由产生所述内部气压的所述多个计算设备风扇,将来自所述外部环境的未经调节的外部空气通过至少一个进气口吸入所述至少一个冷空气通道;
冷却所述多个计算设备的多个热量生成组件,并通过使所述外部空气流动穿过所述多个热量生成组件来加热所述外部空气;
通过所述多个计算设备风扇将被加热的外部空气排入热空气通道;以及
其中,所述多个计算设备风扇被配置为提供通过所述至少一个设施的足够的外部空气气流,以冷却所述多个计算设备。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括:通过被布置在所述至少一个冷空气通道中的至少一个分配器墙,将通过所述至少一个进气口吸入的所述外部空气的一部分偏转到所述至少一个冷空气通道内的低流量区域。
19.根据权利要求17所述的方法,还包括:经由被设置在所述至少一个冷空气通道内的过滤墙分配并过滤通过所述至少一个进气口吸入的所述外部空气,所述过滤墙包括被布置成与所述至少一个进气口一起限定梯形形状的基部和两个腿部。
20.根据权利要求17所述的方法,还包括:在使所述外部空气流动穿过所述多个热量生成组件之前,利用喷雾系统将雾状的水喷射到所述外部空气中。
21.一种用于冷却计算设备的系统,包括:
设施,所述设施包括:在所述设施内限定冷空气通道的多个外墙,将所述冷空气通道流体连接到所述设施周围的外部环境的至少一个进气口;以及空气可通过其从所述设施流出的至少一个排气口;
直接相邻所述至少一个排气口设置的热空气通道;
多个计算设备,所述多个计算设备沿着所述多个外墙中的外墙布置并直接相邻该外墙,该外墙中设置有至少一个排气口,所述多个计算设备包括多个热量生成组件和多个计算设备风扇,所述多个计算设备风扇被配置为使空气移动穿过所述多个热量生成组件,所述冷空气通道和所述热空气通道经由所述多个计算设备流体连接;
其中,在所述冷空气通道和所述热空气通道之间提供横跨所述多个计算设备风扇的大约0.6inAq的静态压力,以便将所述外部环境中的外部空气吸入所述冷空气通道中,所述静态压力经由所述多个计算设备风扇提供;以及
其中,所述多个计算设备风扇被配置为提供通过所述至少一个设施的足够的外部空气气流,以冷却所述多个计算设备。
22.根据权利要求21所述的系统,其中,所述热空气通道被设置在所述设施的外部,并且由所述外部环境中与所述至少一个排气口直接相邻设置的部分限定。
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