EP2212624A1 - Anlage mit räumlich verteilt angeordneten wärmequellen mit kühlsystem und verfahren zur kühlung einer anlage mit räumlich verteilt angeordneten wärmequellen - Google Patents

Anlage mit räumlich verteilt angeordneten wärmequellen mit kühlsystem und verfahren zur kühlung einer anlage mit räumlich verteilt angeordneten wärmequellen

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Publication number
EP2212624A1
EP2212624A1 EP08839341A EP08839341A EP2212624A1 EP 2212624 A1 EP2212624 A1 EP 2212624A1 EP 08839341 A EP08839341 A EP 08839341A EP 08839341 A EP08839341 A EP 08839341A EP 2212624 A1 EP2212624 A1 EP 2212624A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
installation
opening
installation space
space
installation according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08839341A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Brinner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Publication of EP2212624A1 publication Critical patent/EP2212624A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20745Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F2007/001Ventilation with exhausting air ducts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Definitions

  • the invention relates to a system with spatially distributed heat sources, which provided with a cooling system estest.
  • the invention further relates to a method for cooling a system with spatially distributed heat sources.
  • the spatially distributed heat sources are electrical devices which are locally cooled, for example via fans. These fans provide the waste heat of the environment.
  • the invention has for its object to provide a system of the type mentioned, which can be cooled effectively.
  • a mounting space is provided, in which the heat sources are arranged, a central exhaust opening is provided, which is arranged in a ceiling of the installation space, and a chimney tower device is provided which opens into the central exhaust opening.
  • the cooling system can thereby be realized with a neutral or even positive energy balance.
  • the cooling system can be constructed in a simple manner.
  • the installation space has a central elevation axis, on which the central exhaust air opening is arranged. This allows a symmetrized flow field to be achieved to achieve even cooling.
  • the central exhaust air opening is designed to be rotationally symmetrical about the central height axis.
  • uniform flow conditions can be achieved, and thereby a large area of the Aufstüungsraums can be effectively cooled with a high degree of homogeneity.
  • an interior of the chimney tower is designed to be rotationally symmetrical with respect to the centimeter elevation axis. Heated exhaust air is removed via the interior and then discharged into the exterior.
  • the installation space has an at least twofold symmetry relative to the central height axis.
  • the Aufsteflungsraum is circular and rotationally symmetrical.
  • a flow field with a high degree of symmetry can be formed.
  • buildings have a rectangular cross section (including the special case of a square cross section).
  • the ceiling is inclined and a height between a floor of the installation space and the ceiling in the direction of the central exhaust air openings increases.
  • the ceiling then has an oblique bottom view in the direction of the central exhaust opening.
  • the ceiling has a smooth surface for a flow of air. This results in an aerodynamically advantageous flow guidance in order to optimize the discharge of heated air.
  • the supply room is assigned a supply device for supplying fresh air into the Aufsteflungsraum. This can achieve a balanced balance of air; the discharged heated exhaust air is replaced by fresh air supplied.
  • the feed device is arranged on one or more walls which surround the installation space.
  • a flow guide can be achieved in a simple manner, in which the flow direction is directed to the central exhaust air opening. This, in turn, can be effectively achieved a cooling.
  • the supply device has at least one opening which connects the outside space with the installation space in a flow-efficient manner. Fresh air can flow from the outer space into the installation space via the at least one opening.
  • a maximum opening area of the feed device is at least as large as an opening area of a chimney opening of the chimney tower device into the exterior space. This ensures that the removal of heated exhaust air no negative pressure can occur in the room.
  • an opening width of the at least one opening can be adjusted by a setting device. This allows the Bacvoiumenstrom of fresh air, which flows into the room, control. This allows adaptation to certain weather conditions, for example.
  • the at least one opening above a floor of the installation space is arranged adjacent to the floor. By doing so leaves couple fresh air into the room at or near the floor. This gives effective cooling.
  • the distance of the at least one opening to the bottom is smaller than the distance to the ceiling in order to achieve effective cooling.
  • a total length of the opening or openings amounts to at least 70% of the circumferential length of the installation space.
  • the chimney device opens into the exterior space via a chimney opening.
  • heated exhaust air can be released into the exterior in a simple manner.
  • an interior of the chimney tower device via which heated exhaust air is discharged and discharged into the exterior space, is oriented vertically relative to the direction of gravity.
  • At least one paddle wheel is arranged in an interior of the chimney device.
  • the paddle wheel is designed in particular as a rotor wheel. It can be set in rotation by exhaust air flowing through the chimney tower. This allows mechanical energy in electrical energy to be converted. If the chimney effect is not sufficient, the paddle wheel can also be driven to achieve an additional suction effect.
  • the at least one paddle wheel is associated with a generator for generating electrical energy. It can then be generated by the cooling system additional electrical energy. This can achieve a positive energy balance for the cooling system.
  • the at least one paddle wheel can be assigned a drive for rotating the at least one paddle wheel.
  • a start-up of the cooling system can be facilitated or, if, for example, due to external weather conditions, the chimney effect is insufficient, provision can be made for an additional suction effect.
  • the generator and / or the drive are arranged in an interior of the chimney tower device.
  • a flow lining is then assigned to the generator and / or the drive, so that the flow of the heated exhaust air is influenced as little as possible and, in particular, as few vortices are formed as possible.
  • the generator and / or the drive are arranged in the AufSteliungsraum. As a result, the air flow is minimally influenced in an interior of the chimney tower device.
  • an axis of rotation of the at least one paddle wheel is oriented substantially vertically with respect to the direction of gravity.
  • the impeller can be set in rotation in a simple manner by the flow of heated exhaust air in rotation or it can be easily create a Sog bin. It is favorable if a paddle wheel is arranged above the exhaust air opening adjacent to this. At the exhaust port, the flow velocity of the air is greatest. It can be there to achieve effective rotation of the paddle wheel.
  • the at least one paddle wheel is arranged in a laminar flow region of the chimney tower device.
  • the installation space is assigned a device for increasing the heat capacity of the system.
  • the device is ready for thermal masses. Due to an increased heat capacity, temperature fluctuations can be compensated.
  • the device is formed for example by corresponding elements made of a material of high heat capacity.
  • the flow cone is designed as a house for a generator and / or drive a paddle wheel. This results in a simple structure of the system.
  • the flow cone is arranged at a bottom of the installation space, in order to allow the most swirl-free possible coupling of heated exhaust air into the chimney tower. It is particularly advantageous if adjacent cabinets (racks) for the heat sources are arranged in the installation space.
  • the cabinets are on a floor of Aufsteliungsraums.
  • equipment is possible in a simple manner.
  • cabinets are arranged in sectors, in order to allow effective removal of heated exhaust air and cooling.
  • one or more flow paths lie between adjacent sectors.
  • the sectors can be an effective exhaust air discharge and effective cooling can be achieved.
  • flow paths between sectors are oriented towards the central exhaust opening in order to allow effective discharge of heated exhaust air.
  • passive cooling devices are arranged on the cabinets. These are especially self-sufficient. This allows the cooling to be possible in a simple manner. The passive cooling devices make it possible to use the flow cooling more effectively.
  • the cooling devices are designed as lamella coolers. It can thereby cool a large area over a stream of air.
  • cooling devices are pivotally mounted. This allows easy access to the cabinets In the operating case, the cooling devices are swung out and exposed to the air flow in the installation space to allow for effective cooling. If access to the cabinets becomes necessary, they can be folded away to clear installation paths.
  • Cooling devices can be arranged on an upper side of the cabinets and / or on one or more longitudinal sides. Preferably, they are arranged both on the upper side and on the opposite longitudinal sides of cabinets
  • the heat sources are electrical devices such as computers and servers.
  • the system is designed as a data center.
  • the solution according to the invention can effectively dissipate heat with a neutral or positive energy balance.
  • an updraft chimney device is used for cooling a system with spatially distributed heat sources.
  • the invention is further based on the object to provide a method for cooling a system with spatially distributed heat sources, which can be carried out in a simple and effective manner.
  • This object is achieved according to the invention in the above-mentioned method in that exhaust air is discharged through a central exhaust air opening in a room of the heat quilt, which opens into a chimney tower.
  • the method according to the invention has the advantages already explained in connection with the system according to the invention.
  • fresh air is supplied to the installation space via at least one opening in one or more walls. This makes it easy to replace air which has been removed as heated exhaust air.
  • At least one paddle wheel in the chimney tower device is driven by the exhaust air. It can be generated by the exhaust air electrical energy that can be used. This can provide a cooling system with a positive energy balance, that is, for the operation of the cooling system no energy is needed and the cooling system itself still provides electrical energy.
  • Figure 1 is a schematic Thomasdarsteliung an embodiment of a system according to the invention with spatially distributed heat sources
  • Figure 2 is a plan view of the system of Figure 1 in the direction A;
  • Figure 3 is a sectional view taken along line 3-3 of Figure 1;
  • Figure 4 is an enlarged view of the area B of Figure 3 in a side view.
  • Figure 5 is an enlarged view of the area B of Figure 3 in a front view.
  • An example of a distributed heat source system is a data center; the heat sources are then electrical appliances and in particular computers, for example in the form of servers.
  • An exemplary embodiment of a data center which is shown schematically in FIG. 1 in a sectional view and denoted there by 10, comprises a installation space 12.
  • the installation space 12 is bounded by a floor 14, a ceiling 16 and walls 18.
  • the embarksteliungsraum 12 has a central elevation axis 20, which is oriented vertically with respect to the direction of gravity g.
  • the embarkstelJungsraum 12 has with respect to the central elevation axis 20 at least two-strong symmetry.
  • the AufsteiJungsraum 12 has a rectangular cross-section ( Figure 3).
  • the installation space 12 has a circular cross-section.
  • a puncture point of the central height axis 20 on the floor 14 is an intersection of diagonals 22a, 22b of the Aufsannonsraums 12.
  • In the ideal case of a circular installation space 12 of the intersection of the elevation axis 20 is located at the bottom 14 at the circle center.
  • the floor 14 is substantially planar with a smooth surface 24.
  • cabinets 26 and in particular racks are placed on the floor 14, which accommodate the electrical equipment; These give off heat during operation.
  • the Aufsandersraum 12 is a raised floor associated with the bottom 14 and an underbody 28 ( Figure 4). Between the subfloor 28 and the bottom 14 is a gap 30.
  • the space 30 is used to arrange installation cables; In particular, electrical lines are arranged in the intermediate space 30. It can also be arranged fluid guide lines and / or other devices in the gap 30.
  • the ceiling 16 is inclined relative to a horizontal (with respect to the direction of gravity g), that is, it has an oblique bottom view.
  • the ceiling 16 rises from the walls 18, starting at the central height axis 20 towards.
  • a height of the installation space 12 increases in the direction of the central height axis 20 towards.
  • the ceiling 16 has a surface 32 which is smooth.
  • an exhaust air opening 34 is formed around the central axis 20.
  • This has a circular cross section, wherein a center of the circle lies on the central elevation axis 20.
  • a fireplace tower device 36 At the central Abiuftö réelle 34 is followed by a fireplace tower device 36.
  • the chimney device 36 has a wall 38, for example in the form of a tube, which extends in the vertical direction (with respect to the direction of gravity g) upwards.
  • the comb means 36 opens into the outside space.
  • the chimney device 36 has an interior 42, which is formed substantially hollow cylindrical.
  • a cylinder axis lies coaxially to the central elevation axis 20.
  • the chimney device 36 opens via the central exhaust opening 34 in the Aufsteliungsraum 12th
  • a cross-sectional area or a diameter of the inner space 42 is smaller than a cross-sectional area or, respectively, a diameter of the central exhaust air opening 34.
  • the interior 42 widens funnel-shaped; At the transition region 44, the interior 42 has the shape of a hollow truncated cone.
  • the height of the chimney device 36 (measured from the central exhaust opening 34) is at least three times greater than the height of the installation space 12 at the central height axis 20.
  • the chimney 36 is with respect to height of the interior 40 and cross-sectional area of the interior 42 to the expected Abffy oriental adapted, whereby Wetterverhit and environmental conditions of the data center 10 (such as temperature, wind load, Geiändestein felt, vegetation, development) and the required fresh air supply into the room 12 are taken into account.
  • the data center 10 is arranged in a building 46, which has a building roof 48.
  • the chimney device 36 protrudes beyond the building roof 48 with an area 50 addition.
  • This area 50 can be fixed in the building 46 via additional fixing elements 51 such as wire ropes.
  • One or more exhaust air openings 54 may be provided on a floor 52 soft floor exhaust air can flow into the interior 42 and can be removed via the chimney tower device 36.
  • the chimney device 36 is arranged and designed so that a chimney effect can form.
  • a paddle wheel 56 is arranged in the interior of the chimney tower device 36.
  • An axis of rotation 57 of the impeller 56 is coaxial with the central height axis 20.
  • the impeller 56 is disposed in the cylindrical portion of the inner space 42 directly above the exhaust port 34.
  • the paddle wheel 56 is associated with a generator 58 for electrical energy generation.
  • the impeller 56 may be assigned a drive 60 for rotational drive. It is fundamentally possible for the generator 58 and / or the drive 60 to be arranged in the interior space 42 with a corresponding flow lining.
  • the generator 58 and the drive 60 may be realized by the same electric machine.
  • a flow cone 62 is arranged on the bottom 14 below the exhaust air opening 34. This has a cone axis, which is coaxial with the central elevation axis 20.
  • the flow cone 62 serves to guide the flow of exhaust air in the direction of the exhaust opening 34.
  • the flow cone 62 forms a house 64 for the generator 58 and the drive 60.
  • the paddle wheel 56 is seated on a shaft 66, which from this to the generator 58 and the drive 60th within the house 64 leads.
  • the drive 60 it is also possible, by means of the drive 60, to set the bucket wheel 56 in rotation in order, for example, to generate a reinforced exhaust air flow in the case of corresponding external weather conditions.
  • At the chimney 36 also one or more other paddle wheels 68 may be arranged.
  • a corresponding further Schaufeirad 68 is associated with a generator 70 and / or a drive 72. These can be separate or integrated in one machine.
  • the further paddle wheel 68 is arranged above the paddle wheel 56.
  • the generator 70 and / or the drive 72 are arranged in the interior 42 of the chimney device 36 and covered by a flow lining 74.
  • a rotation axis of the further paddle wheel 68 is aligned coaxially with the central elevation axis 20.
  • electrical power can be generated via the further paddle wheel 68 or the exhaust air discharge, when the paddle wheel 68 is driven via the drive 72, can be improved in unfavorable weather conditions.
  • a maximum diameter of the paddle wheel 56 and the paddle wheel 68 is slightly smaller than the inner diameter of the inner space 42.
  • the installation space 12 is associated with a supply device 76 for the fresh air supply.
  • the feed device 76 comprises one or more openings 78, which are formed on the walls 18 and fluidly connect the outer space with the installation space 12.
  • the opening or openings 78 are preferably formed directly on the bottom 14 or in the vicinity of the bottom 14. A distance of an opening 78 to the bottom 14 is smaller than the distance to the ceiling 16.
  • the openings 78 surround the installation space 12 on all sides. It is provided that a total length of the opening or openings 78 amounts to at least 70% of the circumferential length of the installation space 12.
  • a maximum opening area of the openings 78 is so large that no negative pressure can occur in the installation space 12; through the chimney effect Exhaust air is discharged via the central exhaust air opening 34 and the chimney tower device 36.
  • an adjusting device 80 can be provided, via which the size of the opening or openings 78 can be adjusted. This makes it possible to adapt to weather conditions.
  • the adjusting device 80 comprises, for example, a flap or flaps 82 associated with a respective opening 78, which are arranged pivotably.
  • a pivot axis is preferably parallel to the floor 14.
  • a plurality of cabinets 26 is set up.
  • the cabinets 26 in turn each take heat sources and in particular computer.
  • the heat sources have local coolers and especially fans.
  • the cabinets 26 are positioned in a defined arrangement. Ideally, a circular installation space 12, the cabinets are radially aligned with adjacent cabinets are spaced from each other. Between adjacent cabinets flow paths are formed, which lead in the direction of the exhaust port 34.
  • the installation space 12 has an n-fold symmetry (with n> 2 a natural number)
  • the installation space 12 is subdivided into sectors such as sectors 82a, 82b, 82c, 82d with twofold symmetry, with the cabinets 26 in the respective sectors 82a , 82b, 82c, 82d are arranged in a defined manner.
  • an installation space 12 is rectangular (including the special case of the square design)
  • the sectors 82a, 82b, 82c, 82d are separated by the diagonals 22a, 22b.
  • On the diagonals 22a, 22b are formed between the bottom 14 and the ceiling 16 flow paths 86, which are aligned with the central exhaust port 34.
  • the cabinets 26 are placed in parallel, being aligned transversely and in particular perpendicular to an opening area of the opening or openings 78 associated with the respective sector.
  • flow paths 84 are formed between parallel cabinets 26 of a sector.
  • the flow paths 84 lead from an opening 78 to a diagonal flow path.
  • the flow paths 84 also form paths through which access to the cabinets 26 is made possible.
  • Broadened installation paths 88 can also be provided, which are arranged, for example, in a central region of the installation space 12.
  • Cooling devices 90 are arranged, for example, on an upper side 92 of the respective cabinets 26. In particular, a plurality of spaced cooling devices 90 is then arranged on a cabinet 26 on the upper side 92.
  • the pivot axis 94 is a vertical axis (with respect to the direction of gravity g). If access to a cabinet 26 is necessary, then the corresponding cooling devices 90 can be left Pivot ("fold in") about pivot axis 94 to provide an access path between adjacent cabinets 26. *** "
  • the cooling devices 90 are designed, for example, as lamella coolers, which have a flow guidance for a cooling liquid in a closed circuit.
  • the passing air cools the liquid which has been heated by the heat source or heat sources on the cabinet 26.
  • gaps are formed between parallel spaced tubes 96 of the cooling devices 90 through which air can flow to achieve an effective cooling effect.
  • the cooling devices 90 are self-sufficient; they do not require energy supply.
  • the cooling devices 90 on the upper side 92 of the cabinets 26 are preferably fixed.
  • the computer center 10 as a system with spatially distributed heat sources, which are arranged in the cabinets 26, is provided with a cooling system, which is formed by means of the chimney tower device 36.
  • the installation space 12 is associated with a device 98 for increasing the thermal capacity (the thermal mass).
  • a device 98 for increasing the thermal capacity for example, one or more blocks of material of high heat capacity material are disposed in the space 30 below the floor 14.
  • the bottom 14 is made of such a material that a sufficiently high heat transfer is possible.
  • the device 98 can be compensated for power fluctuations in the waste heat removal in a certain range (which, for example, in the order of up to 15%).
  • the cooling system works as follows:
  • the electrical appliances located in cabinets 26 dissipate heat. There is a local cooling via built-in electrical appliances fan. Via the cooling devices 90, a local cooling takes place on the cabinets 26. The heated air rises.
  • Heated air is removed via the central exhaust opening 34. This is sucked in because of the chimney effect and rises in the chimney tower device 36 and is discharged through the chimney opening 40 to the ambient air.
  • the air flow to the exhaust port 34 is conveyed in the installation space 12 by the oblique bottom view of the ceiling 16. Furthermore, defined flow paths 84, 86 are provided.
  • the cabinets 26 are arranged so that there is an optimized cooling performance.
  • the paddle wheel or wheels 56, 68 on the chimney tower 36 are driven by the heated air rising in the chimney tower 36. Electric current can be generated via the respective associated generator 58 or 70.
  • the Kam ⁇ nturm acquired 36 with the or the paddle wheels 56 and 68 forms a Aufwindkraftwerk, via which a cooling of the heat sources takes place in the installation space 12 and at the same time electrical power is generated.
  • a suction effect can be generated when the chimney effect is not sufficient, for example, due to external weather conditions.
  • the hot air flows through the interior 42 and is discharged through the chimney opening 40 to the outside.
  • An effective, energy-saving cooling can be achieved by the solution according to the invention if heat sources, for example in the form of electrical appliances, are placed distributed over the space surface in a large flat spreading space 12.
  • the waste heat can be used for the recovery of electrical energy.
  • waste heat components in further floors 52 of the building 46 can also be considered, at least to a certain extent, for the production of electrical energy by means of corresponding supply air openings in a floor 52 and exhaust air openings 54 in the chimney tower device 36.

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Abstract

Es wird eine Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen vorgeschlagen, welche mit einem Kühlsystem versehen ist, umfassend einen Aufstellungsraum, in welchem die Wärmequellen angeordnet sind, eine zentrale Abluftöffnung, welche an einer Decke des Aufstellungsraums angeordnet ist, und eine Kaminturmeinrichtung, welche in die zentrale Abluftöffnung mündet.

Description

Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen mit Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Anlage mit räumlich verteilt angeordneten
Wärmequeilen
Die Erfindung betrifft eine Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen, welche mit einem Kühlsystem versehen äst.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Kühlung einer Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen.
Ein Beispiel einer solchen Anlage ist ein Rechenzentrum. Die räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen sind elektrische Geräte, welche beispielsweise über Lüfter lokal gekühlt sind. Diese Lüfter stellen die Abwärme der Umgebung bereit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche auf effektive Weise kühlbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Aufstellungsraum vorgesehen ist, in weichem die Wärmequellen angeordnet sind, eine zentrale Abluftöffnung vorgesehen ist, welche in einer Decke des Aufstellungsraums angeordnet ist, und eine Kaminturmeinrichtung vorgesehen ist, welche in die zentrale Abluftöffnung mündet.
Um die Wärmequellen steigt erwärmte Luft zu der Decke auf. Diese erwärmte Luft wird über die Abluftöffnung mittels des Kamineffekts der Kaminturmeinrichtung abgesogen. Dadurch iässt sich auf einfache und effektive Weise Abwärme aus der Anlage entfernen. Der dazu nötige Energieaufwand iässt sich gering halten. Es ist sogar möglich, wenn die Kaminturmeinrichtung als Aufwind kraftwerk genutzt wird und eine oder mehrere Turbinenschaufeln (Schaufelräder) vorgesehen werden, elektrischen Strom aus der Abwärme zu generieren.
Das Kühlsystem Iässt sich dadurch mit neutraler oder sogar positiver Energiebilanz realisieren.
Das Kühlsystem Iässt sich auf einfache Weise konstruieren.
Es ist beispielsweise nicht notwendig, eine Kühlmittelzufuhr iokal zu den Wärmequellen zu verwenden; durch die erfindungsgemäße Lösung Iässt sich über eine Luftströmung, welche über die zentrale Abluftöffnung abgeführt wird, eine gewissermaßen globale Kühlung erreichen. Durch eine geeignete Ausbildung eines Strömungsfelds mittels einfacher konstruktiver Maßnahmen Iässt sich dadurch eine effektive Kühlung erreichen.
Die Ausbildung des Aufstellungsraums außerhalb einer direkten Umgebung der zentralen Abluftöffnung ist nur gering durch die Kaminturmeinrichtung beein- f I usst.
Günstig ist es, wenn der Aufstellungsraum eine zentrale Höhenachse aufweist, an welcher die zentrale Abluftöffnung angeordnet ist. Dadurch Iässt sich ein symmetrisiertes Strömungsfeld erreichen, um eine gleichmäßige Kühlung zu erreichen.
Insbesondere ist es dann günstig, wenn die zentrale Abluftöffnung rotations- symmetrisch um die zentrale Höhenachse ausgebildet ist. Dadurch lassen sich gleichmäßige Strömungsverhältnisse erreichen und dadurch Iässt sich eine große Fläche des Aufsteüungsraums mit hohem Homogenitätsgrad effektiv kühlen. Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn ein Innenraum der Kaminturm- einrϊchtung rotationssymmetrisch zu der zentrafen Höhenachse ausgebildet ist. Über den Innenraum wird erwärmte Abluft abgeführt und dann in den Außenraum abgegeben.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Aufstellungsraum eine mindestens zweizählige Symmetrie bezogen auf die zentrale Höhenachse aufweist. Im Idealfall ist der Aufsteflungsraum kreisrund und rotationssymmetrisch ausgebildet. Dadurch lässt sich ein Strömungsfeld mit hohem Symmetriegrad ausbilden. Üblicherweise weisen Gebäude einen rechteckigen Querschnitt (einschließlich des Sonderfalls eines quadratischen Querschnitts) auf. Durch entsprechende Anordnung der zentralen Abluftöffnungen und der zentralen Höhenachse lässt sich ein optimiertes homogenisiertes Strömungsfeid erreichen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Decke geneigt ist und eine Höhe zwischen einem Boden des Aufstellungsraums und der Decke in Richtung der zentralen Abluftöffnungen ansteigt. Die Decke weist dann eine schräge Untersicht in Richtung der zentralen Abluftöffnung auf. Dadurch wird eine effektive Strömungsführung bereitgestellt; erwärmte Abluft lässt sich auf effektive Weise abführen, um so wiederum eine effektive Kühlung in dem Aufstellungsraum zu erreichen.
Günstig ist es dann, wenn die Decke eine für eine Luftströmung glatte Oberfläche hat. Dadurch erhält man eine aerodynamisch vorteilhafte Strömungsführung, um die Abführung erwärmter Luft zu optimieren.
Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn ein Boden des Aufstellungsraums eine glatte Oberfläche hat.
Es ist ferner günstig, wenn ein Übergangsbereich zwischen der Kaminturmeinrichtung der Abluftöffnung trichterförmig ausgebildet ist. Es lassen sich dadurch Wirbel und dergleichen vermeiden. Man erhält dadurch eine effektive Abfuhr von erwärmter Abluft, um so wiederum eine effektive Kühlung zu erreichen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn dem Aufstellungsraum eine Zuführungsseinrichtung zur Zuführung von Frischluft in den Aufsteflungsraum zugeordnet ist. Dadurch lässt sich eine ausgeglichene Luftbilanz erreichen; die abgeführte erwärmte Abluft wird durch zugeführte Frischluft ersetzt.
Günstigerweise ist die Zuführungseinrichtung an einer oder mehreren Wänden, welche den Aufstellungsraum umgeben, angeordnet. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Strömungsführung erreichen, bei welcher die Strömungsrichtung zu der zentralen Abluftöffnung gerichtet ist. Dadurch wiederum lässt sich auf effektive Weise eine Kühlung erreichen.
Bei einer einfachen Ausführungsform weist die Zuführungseinrichtung mindestens eine Öffnung auf, welche den Außenraum mit dem Aufstellungsraum fluϊdwirksam verbindet. Über die mindestens eine Öffnung kann Frischluft aus dem Außenraum in den Aufstellungsraum strömen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn eine maximale Öffnungsfläche der Zuführungseinrichtung mindestens so groß ist wie eine Öffnungsfläche einer Kaminöffnung der Kaminturmeinrichtung in den Außenraum. Dadurch ist sichergestellt, dass durch die Abführung von erwärmter Abluft kein Unterdruck in dem Aufstellungsraum entstehen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Öffnungsweite der mindestens einen Öffnung durch eine Einstelleϊnrichtung einstellbar ist. Dadurch lässt sich der Gesamtvoiumenstrom von Frischluft, welche in den Aufstellungsraum einströmt, steuern. Dadurch ist eine Anpassung beispielsweise an bestimmte Witterungsverhältnisse möglich.
Günstig ist es, wenn die mindestens eine Öffnung oberhalb eines Bodens des Aufstellungsraums benachbart zu dem Boden angeordnet ist. Dadurch lässt sich Frischluft an oder in der Nähe des Bodens in den Aufstellungsraum ein- koppeln. Dadurch erhält man eine effektive Kühlung.
Insbesondere ist dann der Abstand der mindestens einen Öffnung zu dem Boden kleiner als der Abstand zu der Decke, um eine effektive Kühlung zu erreichen.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn eine Gesamtlänge der Öffnung oder Öffnungen mindestens 70 % der Umfangslänge des Aufstellungsraums beträgt. Dadurch lässt sich gleichmäßig über einen großen Umfangsbereich des Aufstellungsraums Frischluft einkoppeln,
Günstig ist es, wenn die Kaminturmeinrichtung über eine Kaminöffnung in den Außenraum mündet. Dadurch iässt sich auf einfache Weise erwärmte Abluft in den Außenraum abgeben.
Zur Erzielung eines Kamineffekts, über welchen erwärmte Abluft aus dem Aufstellungsraum abgesogen wird, ist günstigerweise ein Abstand zwischen der Abluftöffnung und der Kaminöffnung mindestens dreifach so groß wie der Abstand zwischen der Abluftöffnung und einem Boden des Aufstellungsraums. Die Dimensionierung bezüglich des Abstands zwischen der Abluftöffnung und der Kaminöffnung und dem Durchmesser eines Innenraums der Kaminturmeinrichtung hängen von den lokalen Gegebenheiten ab.
Insbesondere ist ein Innenraum der Kaminturmeinrichtung, über welchen erwärmte Abluft abgeführt wird und in den Außenraum abgegeben wird, bezogen auf die Schwerkraftrichtung vertikal orientiert. Dadurch Iässt sich ein Kamineffekt erreichen.
Günstig ist es, wenn in einem Innenraum der Kamineinrichtung mindestens ein Schaufelrad angeordnet ist. Das Schaufelrad ist insbesondere als Rotorrad ausgebildet. Es kann durch Abluft, welche durch die Kaminturmeinrichtung strömt, in Rotation versetzt werden. Dadurch kann mechanische Energie in elektrische Energie gewandelt werden. Falls der Kamineffekt nicht ausreicht, kann das Schaufeirad auch angetrieben werden, um eine zusätzliche Sogwirkung zu erreichen.
Es ist dann günstig, wenn dem mindestens einen Schaufelrad ein Generator zur Erzeugung elektrischer Energie zugeordnet ist. Es lässt sich dann durch das Kühlsystem zusätzlich elektrische Energie erzeugen. Dadurch lässt sich eine positive Energiebilanz für das Kühlsystem erreichen.
Es ist auch möglich, dass dem mindestens einen Schaufelrad ein Antrieb zur Rotation des mindestens einen Schaufelrads zugeordnet ist. Dadurch kann beispielsweise ein Anfahren des Kühlsystems erleichtert werden oder, wenn beispielsweise aufgrund externer Witterungsbedingungen der Kamineffekt nicht ausreicht, kann für eine zusätzliche Sogwirkung gesorgt werden.
Es ist dabei möglich, dass der Generator und/oder der Antrieb in einem Innenraum der Kaminturmeinrichtung angeordnet sind.
Insbesondere ist dann dem Generator und/oder dem Antrieb eine Strömungsverkleidung zugeordnet, damit die Strömung der erwärmten Abluft möglichst gering beeinflusst wird und insbesondere sowenig Wirbel wie möglich ausgebildet werden.
Es ist alternativ möglich, dass der Generator und/oder der Antrieb in dem Auf- steliungsraum angeordnet sind. Dadurch wird die Luftströmung in einem Innenraum der Kaminturmeinrichtung minimal beeinflusst.
Es ist ferner günstig, wenn eine Rotationsachse des mindestens einen Schaufelrads im Wesentlichen vertikal bezogen auf die Schwerkraftrichtung orientiert ist. Dadurch lässt sich das Schaufelrad auf einfache Weise durch Strömung der erwärmten Abluft in Rotation versetzen bzw. es lässt sich auf einfache Weise ein Sogeffekt erzeugen. Es ist günstig, wenn ein Schaufelrad oberhalb der Abluftöffnung benachbart zu dieser angeordnet ist. An der Abluftöffnung ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft am größten. Es lässt sich dort eine effektive Rotation des Schaufelrads erreichen.
Insbesondere ist das mindestens eine Schaufelrad in einem laminaren Strömungsbereich der Kaminturmeinrichtung angeordnet. Dadurch lässt sich eine gleichmäßige Rotation und dadurch eine effektive Erzeugung von elektrischer Energie erreichen.
Günstig ist es, wenn dem Aufstellungsraum eine Einrichtung zur Erhöhung der Wärmekapazität der Anlage zugeordnet ist. Die Einrichtung steht thermische Massen bereit. Durch eine erhöhte Wärmekapazität lassen sich Temperaturschwankungen ausgleichen. Die Einrichtung ist beispielsweise durch entsprechende Elemente aus einem Material hoher Wärmekapazität gebildet.
Günstig ist es, wenn in dem Aufstellungsraum unterhalb der Abluftöffnung ein Strömungskegei angeordnet ist. Durch diesen lässt sich die Wirbelbildung beim Eintritt der Strömung in die Kaminturmeinrichtung gering halten.
Beispielsweise ist der Strömungskegel als Hausung für einen Generator und/oder Antrieb eines Schaufelrads ausgebildet. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau der Anlage.
Es ist ferner günstig, wenn eine Kegelachse koaxial zu einer zentralen Höhenachse des Aufsteiiungsraums ist. Dadurch ergibt sich eine effektive Strömungsführung mit hohem Symmetriegrad, wodurch sich wiederum der Aufstellungsraum effektiv und homogen kühlen lässt.
Insbesondere ist der Strömungskegel an einem Boden des Aufstellungsraums angeordnet, um eine möglichst wirbelfreie Einkopplung von erwärmter Abluft in die Kaminturmeinrichtung zu ermöglichen. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn in dem Aufstellungsraum benachbarte Schränke (Racks) für die Wärmequeilen angeordnet sind.
Insbesondere stehen die Schränke auf einem Boden des Aufsteliungsraums. Dadurch ist auf einfache Weise eine Ausrüstung möglich.
Es ist ferner günstig, wenn zwischen Schränken Installationswege angeordnet sind. Dadurch ist eine Wartung von elektronischen Geräten oder dergleichen in den Schränken auf einfache Weise möglich, da ein Zugang auf einfache Weise ermöglicht ist.
Es ist ferner günstig, wenn zwischen Strömungen Strömungswege liegen, welche auf die zentrale Abluftöffnung ausgerichtet sind und/oder von mindestens einer Öffnung in dem Außenraum ausgehen. Dadurch ergibt sich eine effektive Strömungsführung, wobei erwärmte Abluft abgeführt wird und Frischluft definiert die Schränke anströmen kann.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn Strömungswege diagonal oder radial zu dem Aufstellungsraum angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine effektive Kühlung mit hohem Homogenisierungsgrad.
Es ist ferner günstig, wenn die Schränke sektorweise angeordnet sind, um eine effektive Abführung von erwärmter Abluft und eine Kühlung zu ermöglichen.
Insbesondere liegen zwischen benachbarten Sektoren ein oder mehrere Strömungswege. Durch entsprechende Anordnung und Ausbildung der Sektoren lässt sich eine effektive Abluftabführung und effektive Kühlung erreichen.
Es ist ferner günstig, wenn Strömungswege zwischen Sektoren auf die zentrale Abluftöffnung orientiert sind, um eine effektive Abführung von erwärmter Abluft zu ermöglichen. Es ist ferner günstig, wenn an den Schränken passive Kühieinrichtungen angeordnet sind. Diese sind insbesondere autark ausgebildet. Dadurch iässt sich die Kühlung auf einfache Weise ermöglichen. Durch die passiven Kühleinrichtungen lässt sich die Strömungskühlung effektiver nutzen.
Beispielsweise sind die Kühleinrichtungen als Lamellenkühler ausgebildet. Es lässt sich dadurch eine große Fläche über einen Luftstrom kühlen.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind Kühieinrichtungen schwenkbar angeordnet. Dadurch ist auf einfache Weise ein Zugang zu den Schränken ermöglicht Im Betriebsfall sind die Kühleinrichtungen ausgeschwenkt und dem Luftstrom in dem Aufstellungsraum ausgesetzt, um eine effektive Kühlung zu ermöglichen. Wenn ein Zugang zu den Schränken notwendig wird, können diese weggeklappt werden, um Installationswege freizugeben.
Kühleinrichtungen können dabei an einer Oberseite der Schränke und/oder an einer oder mehreren Längsseiten angeordnet sein. Vorzugsweise sind sie sowohl an der Oberseite als auch an den gegenüberiiegenden Längsseiten von Schränken angeordnet
Insbesondere sind die Wärmequellen elektrische Geräte wie beispielsweise Computer und Server.
Beispielsweise ist die Anlage als Rechenzentrum ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Lösung Iässt sich effektiv Wärme abführen mit neutraler oder positiver Energiebilanz.
Erfindungsgemäß wird eine Aufwind-Kaminturmeinrichtung zur Kühlung einer Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen verwendet.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kühlung einer Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen bereitzustellen, welches auf einfache und effektive Weise durchführbar ist. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Aufstellungsraum der Wärmequeilen Abluft über eine zentrale Abluftöffnung abgeführt wird, welche in eine Kaminturmeinrichtung mündet.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anlage erläuterten Vorteile auf.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anlage erläutert.
Insbesondere wird Frischluft dem Aufstellungsraum über mindestens eine Öffnung in einer oder mehreren Wänden zugeführt. Dadurch lässt sich auf einfache Weise Luft, welche als erwärmte Abluft abgeführt wurde, ersetzen.
Es ist ferner günstig, wenn einem Arbeitspunktbetrieb soviel Frischluft zugeführt wird, wie über die Kaminturmeinrichtung abgeführt wird. Dadurch kann sich in dem Aufstellungsraum kein Unterdruck ausbilden.
Bei einer Ausführungsform wird durch die Abluft mindestens ein Schaufelrad in der Kaminturmeinrichtung angetrieben. Es lässt sich dadurch über die Abluft elektrische Energie erzeugen, die genutzt werden kann. Dadurch lässt sich ein Kühlsystem mit positiver Energiebilanz bereitstellen, das heißt für den Betrieb des Kühlsystems wird keine Energie benötigt und das Kühlsystem selber stellt noch elektrische Energie bereit.
Insbesondere sind in dem Aufstellungsraum definierte Strömungswege zu der zentralen Abluftöffnung gebildet Dadurch lässt sich eine effektive Kühlung erreichen. Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Schnittdarsteliung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anlage mit räumlich verteilten Wärmequellen;
Figur 2 eine Draufsicht auf die Anlage gemäß Figur 1 in der Richtung A;
Figur 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 gemäß Figur 1;
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs B gemäß Figur 3 in einer Seitenansicht; und
Figur 5 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs B gemäß Figur 3 in einer Vorderansicht.
Ein Beispiel einer Anlage mit räumlich verteilten Wärmequellen ist ein Rechenzentrum; die Wärmequellen sind dann elektrische Geräte und insbesondere Computer beispielsweise in der Form von Servern.
Ein Ausführungsbeispiei eines Rechenzentrums, welches in Figur 1 schematisch in einer Schnittansächt gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst einen Aufstellungsraum 12. Der Aufstellungsraum 12 ist durch einen Boden 14, eine Decke 16 und Wände 18 begrenzt. Der Aufsteliungsraum 12 hat eine zentrale Höhenachse 20, welche bezogen auf die Schwerkraftrichtung g vertikal ausgerichtet ist. Der AufstelJungsraum 12 weist bezogen auf die zentrale Höhenachse 20 eine mindestens zweizähüge Symmetrie auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat der AufsteiJungsraum 12 einen rechteckigen Querschnitt (Figur 3). Im Idealfall hat der Aufstellungsraum 12 einen Kreisquerschnitt. Ein Durchstoßpunkt der zentralen Höhenachse 20 auf dem Boden 14 ist ein Schnittpunkt von Diagonalen 22a, 22b des Aufsteilungsraums 12. Im Idealfall eines kreisrunden Aufstellungsraums 12 liegt der Schnittpunkt der Höhenachse 20 an dem Boden 14 am Kreismittelpunkt.
Der Boden 14 ist im Wesentlichen eben ausgebildet mit einer glatten Oberfläche 24. In dem Aufstellungsraum 12 sind auf dem Boden 14 Schränke 26 und insbesondere Racks aufgestellt, weiche die elektrischen Geräte aufnehmen; diese geben im Betrieb Wärme ab.
Dem Aufsteilungsraum 12 ist ein Doppelboden zugeordnet mit dem Boden 14 und einem Unterboden 28 (Figur 4). Zwischen dem Unterboden 28 und dem Boden 14 liegt ein Zwischenraum 30. Der Zwischenraum 30 dient zur Anordnung von Installationsleitungen; insbesondere sind elektrische Leitungen in dem Zwischenraum 30 angeordnet. Es können auch Fluidführungsleitungen und/oder weitere Einrichtungen in dem Zwischenraum 30 angeordnet sein.
Die Decke 16 ist gegenüber einer Horizontalen (bezogen auf die Schwerkraftrichtung g) geneigt, das heißt sie weist eine schräge Untersicht auf. Die Decke 16 steigt von den Wänden 18 ausgehend zu der zentralen Höhenachse 20 hin an. Eine Höhe des Aufstellungsraums 12 nimmt in Richtung der zentralen Höhenachse 20 hin zu.
Die Decke 16 hat eine Oberfläche 32, welche glatt ausgebildet ist.
An der Decke 16 ist um die zentrale Achse 20 eine Abluftöffnung 34 gebildet. Diese hat einen Kreisquerschnitt, wobei ein Mittelpunkt des Kreises auf der zentralen Höhenachse 20 liegt. An die zentrale Abiuftöffnung 34 schließt sich eine Kaminturmeinrichtung 36 an. Die Kaminturmeinrichtung 36 weist eine Wandung 38 beispielsweise in Form eines Rohrs auf, welche sich in vertikaler Richtung (bezogen auf die Schwerkraftrichtung g) nach oben erstreckt. Über eine Kaminöffnung 40 mündet die Kammeinrichtung 36 in den Außenraum. Die Kamineinrichtung 36 hat einen Innenraum 42, welcher im Wesentlichen hohlzylSndrisch ausgebildet ist. Eine Zylinderachse liegt dabei koaxial zur zentralen Höhenachse 20.
Die Kamineinrichtung 36 mündet über die zentrale Abluftöffnung 34 in den Aufsteliungsraum 12.
Eine QuerschnittsfSäche bzw. ein Durchmesser des Innenraums 42 ist kleiner als eine Querschnittsfläche bzw, ein Durchmesser der zentralen Abluftöffnung 34.
An einem Übergangsbereich der zentralen Abluftöffnung 34 erweitert sich der Innenraum 42 trichterförmig; an dem Übergangsbereich 44 hat der Innenraum 42 die Gestalt eines Hohl-Kegelstumpfs.
Die Höhe der Kaminturmeinrichtung 36 (gemessen von der zentralen Abluft- Öffnung 34 ab) ist mindestens dreifach größer a!s die Höhe des Aufstellungsraums 12 an der zentralen Höhenachse 20. Die Kamineinrichtung 36 ist bezüglich Höhe des Innenraums 40 und Querschnittsfläche des Innenraums 42 an die erwartete Abwärmeleistung angepasst, wobei Witterungsverhäitnisse und Umgebungsverhältnisse des Rechenzentrums 10 (wie beispielsweise Temperatur, Windbelastung, Geiändegegebenheiten, Vegetation, Bebauung) und die erforderliche Frischluftzufuhr in den Aufstellungsraum 12 berücksichtigt werden.
Das Rechenzentrum 10 ist in einem Gebäude 46 angeordnet, welches ein Gebäudedach 48 hat. Die Kaminturmeinrichtung 36 ragt über das Gebäudedach 48 mit einem Bereich 50 hinaus. Dieser Bereich 50 kann in dem Gebäude 46 über zusätzliche Fixierungselemente 51 wie Drahtseile fixiert sein.
Es ist grundsätzlich möglich, dass das Gebäude 46 zusätzlich zu dem Aufstellungsraum 12 weitere Stockwerke 52 aufweist An einem Stockwerk 52 können dabei eine oder mehrere Abluftöffnungen 54 vorgesehen sein, über weiche Stockwerksabluft in den Innenraum 42 strömen kann und über die Kaminturmeinrichtung 36 abgeführt werden kann.
Die Kaminturmeinrichtung 36 ist so angeordnet und ausgebildet, dass sich ein Kamineffekt ausbilden kann.
In dem Innenraum der Kaminturmeinrichtung 36 ist ein Schaufelrad 56 angeordnet. Eine Rotationsachse 57 des Schaufelrads 56 ist koaxial zur zentralen Höhenachse 20. Das Schaufelrad 56 ist in dem zylindrischen Bereich des Innenraums 42 direkt oberhalb der Abluftöffnung 34 angeordnet. Dem Schaufelrad 56 ist ein Generator 58 zur elektrischen Energäeerzeugung zugeordnet. Weiterhin kann dem Schaufelrad 56 ein Antrieb 60 zum Rotationsantrieb zugeordnet sein. Es ist dabei grundsätzlich mögiich, dass der Generator 58 und/oder der Antrieb 60 in dem Innenraum 42 mit entsprechender Strömungsverkleidung angeordnet sind. Der Generator 58 und der Antrieb 60 können durch dieselbe elektrische Maschine realisiert sein.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist an dem Boden 14 unterhalb der Abluftöffnung 34 ein Strömungskegel 62 angeordnet. Dieser weist eine Kegelachse auf, welche koaxial zur zentralen Höhenachse 20 ist. Der Strömungskegel 62 dient zur Strömungsführung von Abluft in Richtung der Abluftöffnung 34. Der Strömungskegel 62 bildet eine Hausung 64 für den Generator 58 und den Antrieb 60. Das Schaufelrad 56 sitzt an einer Welle 66, welche von diesem zu dem Generator 58 und dem Antrieb 60 innerhalb der Hausung 64 führt.
Durch die Luftströmung an dem Schaufelrad 56 vorbei kann dieses in Rotation um die Rotationsachse 57 versetzt werden. Die mechanische Rotationsenergie kann durch den Generator 58 in elektrische Energie gewandelt werden.
Es ist auch möglich, durch den Antrieb 60 das Schaufelrad 56 in Rotation zu versetzen, um beispielsweise bei entsprechenden äußeren Witterungsverhältnissen einen verstärkten Abluftstrom zu erzeugen. An der Kamineinrichtung 36 können auch noch ein oder mehrere weitere Schaufelräder 68 angeordnet sein. Einem entsprechenden weiteren Schaufeirad 68 ist ein Generator 70 und/oder ein Antrieb 72 zugeordnet. Diese können getrennt sein oder in einer Maschine integriert sein. Das weitere Schaufelrad 68 ist oberhalb des Schaufelrads 56 angeordnet.
Der Generator 70 und/oder der Antrieb 72 sind in dem Innenraum 42 der Kamineinrichtung 36 angeordnet und durch eine Strömungsverkleidung 74 abgedeckt. Eine Rotationsachse des weiteren Schaufelrads 68 ist koaxial zur zentralen Höhenachse 20 ausgerichtet.
Über das weitere Schaufelrad 68 lässt sich zusätzlich elektrischer Strom erzeugen bzw. die Abluftabführung, wenn das Schaufelrad 68 über den Antrieb 72 angetrieben wird, bei ungünstigen Witterungsverhältnissen verbessern.
Ein maximaler Durchmesser des Schaufelrads 56 und des Schaufelrads 68 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Innenraums 42.
Dem Aufstellungsraum 12 ist eine Zuführungseinrichtung 76 für die Frischluftzuführung zugeordnet. Die Zuführungseinrichtung 76 umfasst eine oder mehrere Öffnungen 78, welche an den Wänden 18 gebildet sind und den Außenraum fluidwirksam mit dem Aufstellungsraum 12 verbinden. Die Öffnung oder Öffnungen 78 sind dabei vorzugsweise direkt an dem Boden 14 oder in der Nähe des Bodens 14 gebildet. Ein Abstand einer Öffnung 78 zu dem Boden 14 ist kleiner als der Abstand zu der Decke 16.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umgeben die Öffnungen 78 allseitig den Aufstellungsraum 12. Es ist vorgesehen, dass eine Gesamtlänge der Öffnung oder Öffnungen 78 mindestens 70 % der Umfangslänge des Aufstellungsraums 12 beträgt.
Eine maximale Öffnungsfläche der Öffnungen 78 ist so groß, dass in dem Aufstellungsraum 12 kein Unterdruck entstehen kann; durch den Kamineffekt wird Abluft über die zentrale Abluftöffnung 34 und die Kaminturmeinrichtung 36 abgeführt. Durch die Zuführungseinrichtung 76 ist die Frischluftzuführung ohne Entstehung eines Unterdrucks im Aufsteilungsraum 12 gewährleistet.
Es kann dabei eine Einstelleinrichtung 80 vorgesehen sein, über welche die Größe der Öffnung oder Öffnungen 78 einstellbar ist. Dadurch ist eine Anpassung an Witterungsverhältnisse möglich.
Die Einstelleinrichtung 80 umfasst beispielsweise eine einer jeweiligen Öffnung 78 zugeordnete Klappe oder Klappen 82, welche schwenkbar angeordnet sind. Eine Schwenkachse ist vorzugsweise parallel zum Boden 14.
In dem Aufstellungsraum 12 ist eine Mehrzahl von Schränken 26 aufgestellt. Die Schränke 26 wiederum nehmen jeweils Wärmequellen auf und insbesondere Computer auf. Die Wärmequellen weisen lokale Kühler und insbesondere Lüfter auf.
Die Schränke 26 sind in einer definierten Anordnung positioniert. Im Idealfall eines kreisrunden Aufstellungsraums 12 sind die Schränke radial ausgerichtet, wobei benachbarte Schränke beabstandet zueinander sind. Zwischen benachbarten Schränken sind Strömungswege gebildet, welche in Richtung der Abluftöffnung 34 führen.
Wenn der Aufstellungsraum 12 eine n-zählige Symmetrie aufweist (mit n > 2 eine natürliche Zahl), dann ist der Aufstellungsraum 12 in Sektoren wie Sektoren 82a, 82b, 82c, 82d bei zweizähliger Symmetrie unterteilt, wobei die Schränke 26 in den jeweiligen Sektoren 82a, 82b, 82c, 82d definiert angeordnet sind.
Wenn ein Aufstellungsraum 12 rechteckig ist (einschließlich des Sonderfalls der quadratischen Ausbildung), dann sind die Sektoren 82a, 82b, 82c, 82d durch die Diagonalen 22a, 22b getrennt. Auf den Diagonalen 22a, 22b sind zwischen dem Boden 14 und der Decke 16 Strömungswege 86 gebildet, welche auf die zentrale Abluftöffnung 34 ausgerichtet sind.
In den einzelnen Sektoren 82a, 82b, 82c, 82d sind die Schränke 26 parallel aufgestellt, wobei sie quer und insbesondere senkrecht zu einer Öffnungsfläche der Öffnung oder Öffnungen 78, welche dem jeweiligen Sektor zugeordnet sind, ausgerichtet sind. Dadurch sind Strömungswege 84 zwischen parallel aufgestellten Schränken 26 eines Sektors gebildet. Die Strömungswege 84 führen von einer Öffnung 78 zu einem Diagonalen-Strömungsweg.
Die Strömungswege 84 bilden auch Wege, durch welche ein Zugang zu den Schränken 26 ermöglicht ist.
Es können ferner verbreiterte Instailationswege 88 vorgesehen sein, welche beispielsweise in einem mittleren Bereich des Aufstellungsraums 12 angeordnet sind.
An den Schränken 26 sind passive Kühleinrichtungen 90 angeordnet (Figuren 4 und 5). An diesen kann Luft, welche über die zentrale Abluftöffnung 34 dann abgeführt wird, vorbeiströmen und eine lokale Kühlung direkt an dem jeweiligen Schrank 26 ermöglichen.
Kühleinrichtungen 90 sind dabei beispielsweise an einer Oberseite 92 der jeweiligen Schränke 26 angeordnet. Insbesondere ist dann an einem Schrank 26 an der Oberseite 92 eine Mehrzahl von beabstandeten Kühleinrichtungen 90 angeordnet.
Es können auch einseitig oder beidseitig eines Schranks 26 an Längsseiten Kühleinrichtungen 90 angeordnet sein. Diese sind insbesondere um eine Schwenkachse 94 schwenkbar. Die Schwenkachse 94 ist eine vertikale Achse (bezogen auf die Schwerkraftrichtung g). Wenn ein Zugang zu einem Schrank 26 notwendig ist, dann lassen sich die entsprechenden Kühleinrichtungen 90 über die Schwenkachse 94 wegschwenken ("einklappen"), um einen Zugangsweg zwischen benachbarten Schränken 26 bereitzustellen.
Die Kühleinrichtungen 90 sind beispielsweise als Lamellenkühler ausgebildet, welche eine Strömungsführung für eine Kühiungsflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf aufweisen. Die vorbeiströmende Luft kühlt die Flüssigkeit ab, welche durch die Wärmequelle oder Wärmequellen an dem Schrank 26 aufgewärmt wurde. Die Luft, welche an der Kühleinrichtung 90 vorbeigeführt wird, erwärmt sich dadurch. Diese Wärme wird über die Kaminturmeinrichtung 36 abgeführt.
Insbesondere sind zwischen parallel beabstandeten Rohren 96 der Kühleinrichtungen 90 Zwischenräume gebildet, durch die Luft durchströmen kann, um eine effektive Kühlwirkung zu erzielen.
Die Kühleinrichtungen 90 sind autark; sie benötigen keine Energiezuführung.
Die Kühleinrichtungen 90 auf der Oberseite 92 der Schränke 26 sind vorzugsweise feststehend.
Das Rechenzentrum 10 als Anlage mit räumlich verteilten Wärmequellen, welche in den Schränken 26 angeordnet sind, ist mit einem Kühlsystem versehen, welches mittels der Kaminturmeinrichtung 36 gebildet ist.
Dem Aufstellungsraum 12 ist eine Einrichtung 98 zur Erhöhung der Wärmekapazität (der thermischen Masse) zugeordnet. Beispielsweise sind dazu ein oder mehrere Materialblöcke aus einem Material mit hoher Wärmekapazität in dem Zwischenraum 30 unterhalb des Bodens 14 angeordnet. Der Boden 14 ist aus einem solchen Material hergestellt, dass ein genügend hoher Wärmedurchgang möglich ist. Durch die Einrichtung 98 lassen sich Leistungsschwankungen in der Abwärmeabführung in einem gewissen Bereich (welcher beispielsweise in der Größenordnung bis zu 15 % liegt) ausgleichen.
Das Kühlsystem funktioniert wie folgt:
Im Betrieb geben die elektrischen Geräte, welche in den Schränken 26 angeordnet sind, Wärme ab. Es erfolgt eine lokale Kühlung über in die elektrischen Geräte integrierte Lüfter. Über die Kühleinrichtungen 90 erfolgt eine lokale Kühlung an den Schränken 26. Die erwärmte Luft steigt auf.
Erwärmte Luft wird über die zentrale Abluftöffnung 34 abgeführt. Diese wird aufgrund des Kamineffekts eingesogen und steigt in der Kaminturmeinrichtung 36 auf und wird über die Kaminöffnung 40 an die Umgebungsluft abgegeben.
Innerhalb des Aufsteliungsraums 12 bildet sich ein Strömungsfeld aus; es erfolgt gewässermaßen eine zentrale Absaugung von Warmluft durch die zentrale Abluftöffnung 34.
Die Luftströmung zu der Abluftöffnung 34 wird im Aufstellungsraum 12 durch die schräge Untersicht der Decke 16 befördert. Ferner sind definierte Strömungswege 84, 86 bereitgestellt. Die Schränke 26 sind so angeordnet, dass sich eine optimierte Kühileistung ergibt.
Das oder die Schaufelräder 56, 68 an der Kaminturmeinrichtung 36 werden durch die in der Kaminturmeinrichtung 36 hochsteigende erwärmte Luft angetrieben. Über den jeweiligen zugeordneten Generator 58 bzw. 70 kann elektrischer Strom erzeugt werden.
Die Kamϊnturmeinrichtung 36 mit dem oder den Schaufelrädern 56 und 68 bildet ein Aufwindkraftwerk, über welches eine Kühlung der Wärmequellen in dem Aufstellungsraum 12 erfolgt und gleichzeitig elektrischer Strom erzeugt wird. Über den oder die Antriebe 60, 72 kann ein Sogeffekt erzeugt werden, wenn der Kamineffekt beispielsweise aufgrund äußerer Witterungsverhältnisse nicht ausreichend ist.
Frischluft strömt über die Öffnung oder Öffnungen 78 in den Aufsteilungsraum 12. Die glatte Ausbildung der Decke 16 und des Bodens 14 unterstützt die definierte Ausbildung eines StrömungsfeSds zur optimierten Kühlung in dem Aufstellungsraum 12. Durch Verstellung der Öffnungsweite mittels der Einstelleinrichtung 80 ist eine Anpassung an die aktuell vorliegenden Verhältnisse (insbesondere beeinflusst durch Witterungsbedingungen) möglich.
Durch entsprechende Ausbildung der Öffnung 78 ist ferner dafür gesorgt, dass in dem Aufstellungsraum 12 kein Unterdruck aufgrund der Abführung von Abwärmeluft entstehen kann.
Aufgrund der geringeren Wichte der erwärmten Luft steigt diese von den Wärmequellen zu der Decke 16 auf und wird an der Deckenunterseite gesammelt. Über den Kamineffekt wird diese erwärmte Luft abgesaugt. Die abströmende Warmluft wird durch nachströmende Frischluft, welche durch die Öffnung oder Öffnungen 78 eintritt, ersetzt.
Die Warmluft strömt durch den Innenraum 42 und wird über die Kaminöffnung 40 an den Außenraum abgegeben.
Durch den Strömungskegel 62 unterhalb der zentralen Abluftöffnung 34 lassen sich Wirbel und andere Strömungsverluste am Einiauf in die Kaminturmeinrichtung 36 zumindest erniedrigen.
Es ist grundsätzlich auch möglich, Abwärme auch an weiteren Stockwerken 52, welche oberhalb des Aufstellungsraums 12 liegen, abzuführen. Durch die erfindungsgemäße Lösung lässt sich ein Kühlsystem bereitstellen, welches im Wesentlichen autark betreibbar ist, das heißt welches in der Energiebilanz neutral ist oder sogar positiv ist, wenn die durch den Generator 58, 70 erzeugte elektrische Energie berücksichtigt wird.
Durch die erfindungsgemäße Lösung iässt sich eine effektive, energiesparende Kühiung erreichen, wenn Wärmequellen beispielsweise in der Form von elektrischen Geräten in einem großflächigen flachen Aufsteilungsraum 12 verteilt über die RaumfJäche aufgestellt sind. Die Abwärme lässt sich zur Rückgewinnung von elektrischer Energie nutzen.
Es ist keine aufwendige lokalisierte bzw. dezentrale Kühirnittelzuführung zu den elektrischen Geräten notwendig. Entsprechende Systemkomponenten wie Kühlmittelverteiler usw. sind dann nicht mehr notwendig. Ein Aufstellungsbereich des Aufstellungsraums 12 für die elektrischen Geräte wird durch das Kühlsystem nicht beeinflusst; lediglich ein Bereich unterhalb der zentralen Abluftöffnung 34 muss freigehalten werden. Durch eine angepasste Anordnung der Schränke 26 erhält man eine für die Kühlwirkung optimierte Luftströmung.
Wie oben erwähnt, können auch Abwärmeanteile in weiteren Stockwerken 52 des Gebäudes 46 mittels entsprechender Zuluftöffnungen in einem Stockwerk 52 und Abluftöffnungen 54 in die Kaminturmeinrichtung 36 zumindest zu einem gewissen Anteil auch für die Gewinnung elektrischer Energie berücksichtigen.
Bei einem Hochleistungs-Rechenzentrum geht man heutzutage von einer mittleren Wärmebelastung von ca. 1 kW pro m2 aus. Durch die erfindungsgemäße Lösung tässt sich eine effektive Kühlung über Abwärmeabführung erreichen.

Claims

PAT E N TA N S P R Ü C H E
1. Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen, welche mit einem Kühlsystem versehen ist, umfassend einen Aufstellungsraum (12), in welchem die Wärmequellen angeordnet sind, eine zentrale Abluftöffnung (34), welche an einer Decke (16) des Aufstellungsraums (12) angeordnet ist, und eine Kaminturmeinrichtung (36), welche in die zentrale Abluftöffnung (34) mündet.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufstellungsraum (12) eine zentrale Höhenachse (20) aufweist, an welcher die zentrale Abluftöffnung (34) angeordnet ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Abluftöffnung (34) rotationssymmetrisch um die zentrale Höhenachse (20) ausgebildet ist.
4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraum (42) der Kaminturmeinrichtung (36) rotationssymmetrisch zu der zentralen Höhenachse (20) ausgebildet ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufstellungsraum (12) eine mindestens zweizählige Symmetrie bezogen auf die zentrale Höhenachse (20) aufweist.
6. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke (16) geneigt ist und eine Höhe zwischen einem Boden (14) des Aufstellungsraums (12) und der Decke (16) in Richtung der zentralen Abluftöffnung (34) ansteigt.
7. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke (16) eine für eine Luftströmung glatte Oberfläche hat.
8. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (14) des Aufstellungsraums (12) eine für eine Luftströmung glatte Oberfläche hat.
9. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (44) zwischen der Kaminturmeinrichtung (36) und der zentralen Abluftöffnung (34) trichterförmig ausgebildet ist.
10. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aufstellungsraum (12) eine Zuführungseinrichtung (76) zur Zuführung von Frischluft in den Aufstellungsraum (12) zugeordnet ist.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungseinrichtung (76) an einer oder mehreren Wänden (18), welche den Aufstellungsraum (12) begrenzen, angeordnet ist.
12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungseinrichtung (76) mindestens eine Öffnung (78) aufweist, welche den Aufstellungsraum (12) und den Außenraum fluidwirksam verbindet.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Öffnungsfläche der Zuführungseinrichtung (76) mindestens so groß ist wie eine Öffnungsfläche einer Kaminöffnung (40) der Kaminturm- einrichtung (36) in den Außenraum.
14. Anlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnungsweite der mindestens einen Öffnung (78) durch eine Einstelteinrichtung (80) einstellbar ist.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Öffnung (78) oberhalb eines Bodens (14) des Aufstellungsraums (12) benachbart zu dem Boden (14) angeordnet ist.
16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der mindestens einen Öffnung (78) zu dem Boden (14) kleiner ist als der Abstand zu der Decke (16).
17. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtlänge der Öffnung oder Öffnungen (78) mindestens 70 % der Umfangslänge des Aufstellungsraums (12) beträgt.
18. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaminturmeinrichtung (36) über eine Kaminöffnung (40) in den Außenraum mündet.
19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen der zentralen Abluftöffnung (34) und der Kaminöffnung (40) mindestens dreifach so groß ist wie der Abstand zwischen der zentralen Abluftöffnung (34) und einem Boden (14) des Aufsteliungsraums (12).
20. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamtnturmeinrichtung (36) bezogen auf die Schwerkraftrichtung (g) vertikal orientiert ist.
21. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ϊnnenraum (42) der Kaminturmeinrichtung (36) mindestens ein Schaufelrad (56; 68) angeordnet ist.
22, Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Schaufelrad (56; 68) ein Generator (58; 70) zur Erzeugung elektrischer Energie zugeordnet ist.
23. Anlage nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Schaufelrad (56; 68) ein Antrieb (60; 72) zur Rotation des mindestens einen Schaufelrads (56; 68) zugeordnet ist.
24. Anlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (70) und/oder der Antrieb (72) in einem Innenraum (42) der Kaminturmeinrichtung (36) angeordnet ist.
25. Aniage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem Generator (58; 70) und/oder dem Antrieb (60; 72) eine Strömungsverkleidung zugeordnet ist.
26. Anlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (58) und/oder der Antrieb (60) in dem Aufstellungsraum (12) angeordnet ist.
27. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotationsachse (57) des mindestens einen Schaufelrads (56) im Wesentlichen vertikal bezogen auf die Schwerkraftrichtung (g) orientiert ist.
28. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaufelrad (56) oberhalb der zentralen Abluftöffnung (34) benachbart zu dieser angeordnet ist.
29. Anlage nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schaufelrad (56; 68) in einem laminaren Strömungsbereich der Kaminturmeinrichtung (36) angeordnet ist.
30. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aufstetlungsraum (12) eine Einrichtung (98) zur Erhöhung der Wärmekapazität der Anlage zugeordnet ist.
31. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufstellungsraum (12) unterhalb der zentralen Abluftöffnung (34) ein Strömungskegel (62) angeordnet ist.
32. Anlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskegel (62) als Hausung (64) für einen Generator (58) und/oder einen Antrieb (60) für ein Schaufelrad (56) ausgebildet ist.
33. Anlage nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kegelachse koaxial zu einer zentralen Höhenachse (20) des Aufstellungsraums (12) ist.
34. Anlage nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskegel (62) an einem Boden (14) des Aufstellungsraums (12) angeordnet ist.
35. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufstellungsraum (12) benachbarte Schränke (26) für die Wärmequellen angeordnet sind.
36. Anlage nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Schränke (26) auf einem Boden (14) des Aufstellungsraums (12) stehen.
37. Anlage nach Anspruch 35 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schränken (26) Instailationswege (88) angeordnet sind.
38. Anlage nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schränken (26) Strömungswege (86) ausgerichtet auf die zentrale Abluftöffnung (34) und/oder Strömungswege (84) ausgehend von einer oder mehreren Öffnungen (78) in den Außenraum liegen.
39. Anlage nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass Strömungswege (86) diagonal oder radial bezogen auf den Aufsteilungsraum (12) angeordnet sind.
40. Anlage nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass Schränke (26) sektorweise angeordnet sind.
41. Anlage nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Schränken innerhalb eines Sektors (82a; 82b; 82c; 82d) ein oder mehrere Strömungswege (84) liegen.
42. Anlage nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass Strömungswege (84) zwischen benachbarten Sektoren (82a; 82b; 82c; 82d) auf die zentrale Abluftöffnung (34) orientiert sind.
43. Anlage nach einem der Ansprüche 35 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schränken (26) passive Kühleinrichtungen (90) angeordnet sind.
44. Anlage nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass Kühleinrichtungen (90) als Lamellenkühler ausgebildet sind.
45. Anlage nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite (92) von Schränken (26) und/oder an einer oder mehreren Längsseiten Kühleinrichtungen (90) angeordnet sind.
46. Anlage nach einem der Ansprüche 43 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass Kühleinrichtungen (90) schwenkbar angeordnet sind.
47. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequellen elektrische Geräte sind.
48. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Rechenzentrum (10).
49. Verwendung einer Aufwind-Kaminturmeinrichtung zur Kühlung einer Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen.
50. Verfahren zur Kühlung einer Anlage mit räumlich verteilt angeordneten Wärmequellen, bei dem am Aufstellungsraum der Wärmequelien Abluft über eine zentrale Abluftöffnung, welche in eine Kaminturmeinrichtung mündet, abgeführt wird.
51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass Frischluft dem Aufsteflungsraum über mindestens eine Öffnung in einer oder mehreren Wänden zugeführt wird.
52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Arbeitspunktbetrieb mindestens so viel Frischluft zugeführt wird wie über die Kaminturmeinrichtung abgeführt wird.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Abluft mindestens eine Rotorschaufel in der Kaminturmeinrichtung angetrieben wird.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufstellungsraum definierte Strömungswege zu der zentralen Abluftöffnung gebildet sind.
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