FR3139638A1 - Installation de centre de données flottant à échangeur immergé - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une installation (10) de centre de données comprenant : - une plateforme flottante (12) ; - au moins un centre de données informatiques (16) ; - un système de refroidissement (22) du centre de données informatiques, ledit système de refroidissement comprenant un circuit de refroidissement primaire (24) en boucle fermée dans lequel circule un fluide de refroidissement, ledit circuit de refroidissement comprenant : - au moins un premier échangeur de chaleur (28) configuré pour être immergé au moins partiellement dans ledit volume d’eau (20), ledit premier échangeur de chaleur (28) étant également configuré pour transférer de la chaleur entre le fluide de refroidissement et ledit volume d’eau, - au moins un deuxième échangeur de chaleur pour refroidir ledit au moins un centre de données informatiques au moyen du fluide de refroidissement. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne une installation de centre de données.
En particulier, l’invention concerne une installation de centre de données flottant.
Une installation de centre de données (appelée « data center » en anglais) est un structure physique regroupant des systèmes informatiques (serveurs, routeurs, commutateurs, disques durs...) chargées de stocker et de distribuer des données à travers un réseau interne ou via un accès Internet.
De telles installations dégagent énormément de chaleur et doivent être refroidies pour éviter toute panne, ce qui induit une consommation d’énergie électrique très élevée.
Il existe des installations de centre de données en milieu terrestre et marin. Dans cette deuxième catégorie, l’installation de centre de données est placée sur une structure flottant sur l’eau, par exemple en mer. L’eau de mer est notamment utilisée pour refroidir les systèmes informatiques de l’installation de centre de données.
Un exemple d’une telle installation de centre de données comprenant une structure flottante est décrit dans le document WO 2015/017737 A2. L’installation comprend un système de refroidissement permettant d’aspirer de l’eau sous la structure flottante. Cette eau est aspirée via un tube au moyen d’une pompe et utilisée au sein d’un circuit de transfert de chaleur pour refroidir les systèmes informatiques. L’eau est ensuite réinjectée dans le milieu aquatique.
L’inconvénient majeur d’une installation tel décrite ci-dessous est que le pompage de l’eau dans l’environnement dans lequel se trouve l’installation et le relargage de cette eau à une température plus élevée entrainent une importante perturbation de cet environnement. Il peut donc y avoir une augmentation significative de la température de l’eau à l’endroit où se trouve l’installation et un brassage peu se produire entrainant un fort impact sur la faune marine.
De plus, l’utilisation d’eau provenant directement de la mer présente des fortes contraintes pour le circuit de refroidissement. En effet, les impuretés et la salinité de l’eau de mer peuvent causer des dysfonctionnements ou un endommagement prématuré du circuit de refroidissement (échangeur, conduites, etc.). Des solutions couteuses doivent donc être mises en place pour assurer le bon fonctionnement initial de l’installation et au cours du temps.
Il existe donc un besoin pour une installation de centre de données flottante plus robuste et ayant un impact réduit sur l’environnement dans lequel l’installation se trouve.
Pour cela, l’invention propose Une installation de centre de données comprenant :
- une plateforme flottante comprenant au moins une coque destinée à être immergée dans et à flotter sur un volume d’eau, ladite au moins une coque s’étendant longitudinalement le long d’un axe principal;
- une structure de confinement disposée sur la plateforme flottante ;
- au moins un centre de données informatiques disposé dans la structure de confinement ;
- un système de refroidissement du centre de données informatiques,
ledit système de refroidissement comprenant un circuit de refroidissement primaire en boucle fermée dans lequel circule un fluide de refroidissement, ledit circuit de refroidissement comprenant :
- au moins un premier échangeur de chaleur configuré pour être immergé au moins partiellement dans ledit volume d’eau, ledit premier échangeur de chaleur étant également configuré pour transférer de la chaleur entre le fluide de refroidissement et ledit volume d’eau,
- au moins un deuxième échangeur de chaleur pour refroidir ledit au moins un centre de données informatiques au moyen du fluide de refroidissement.
- une plateforme flottante comprenant au moins une coque destinée à être immergée dans et à flotter sur un volume d’eau, ladite au moins une coque s’étendant longitudinalement le long d’un axe principal;
- une structure de confinement disposée sur la plateforme flottante ;
- au moins un centre de données informatiques disposé dans la structure de confinement ;
- un système de refroidissement du centre de données informatiques,
ledit système de refroidissement comprenant un circuit de refroidissement primaire en boucle fermée dans lequel circule un fluide de refroidissement, ledit circuit de refroidissement comprenant :
- au moins un premier échangeur de chaleur configuré pour être immergé au moins partiellement dans ledit volume d’eau, ledit premier échangeur de chaleur étant également configuré pour transférer de la chaleur entre le fluide de refroidissement et ledit volume d’eau,
- au moins un deuxième échangeur de chaleur pour refroidir ledit au moins un centre de données informatiques au moyen du fluide de refroidissement.
Le refroidissement dudit centre de données est réalisé via un échangeur de chaleur immergé sans prélèvement d’eau dans le volume d’eau sur lequel flotte la plateforme flottante. Ainsi, l’impact sur l’environnement marin proche de l’installation est grandement réduit.
De plus, le fait de refroidir le centre de données via l’eau environnante sans prélever cette eau permet de s’affranchir des contraintes liées à la mise en circulation d’eau de mer dans le circuit de refroidissement. Le circuit de refroidissement est ainsi plus robuste.
Selon un mode de réalisation de l’installation, ladite au moins une coque comprend une surface externe en contact avec ledit volume d’eau, ledit au moins un premier échangeur comprenant une pluralité de tubes d’échange de chaleur s’étendant le long de la surface externe et au moins partiellement à l’extérieur de ladite au moins une coque pour échanger de la chaleur avec ledit volume d’eau.
Selon un mode de réalisation de l’installation, celle-ci comprend en outre au moins un bouclier de protection disposé à une extrémité avant ou arrière de ladite au moins une coque et s’étendant transversalement à l’axe principal, ledit au moins un bouclier de protection étant aligné avec ledit au moins un premier échangeur le long l’axe principal.
Selon un mode de réalisation de l’installation, celle-ci comprend en outre au moins un turbulateur disposé à une extrémité avant ou arrière de ladite au moins une coque de manière à former un régime d’écoulement turbulent au niveau dudit au moins un premier échangeur.
Selon un mode de réalisation de l’installation, celle-ci comprend au moins une structure disposée au niveau de l’extrémité avant ou arrière de ladite au moins une coque, ladite au moins une structure portant ledit au moins un turbulateur et ledit au moins un bouclier de protection.
Selon un mode de réalisation de l’installation, ladite au moins une structure est solidaire de ladite au moins une coque.
Selon un mode de réalisation de l’installation, la plateforme flottante comprend au moins deux coques s’étendant parallèlement l’une par rapport à l’autre et définissant entre elles un espace de réception, ledit au moins un premier échangeur étant disposé dans ledit espace de réception.
Selon un mode de réalisation de l’installation, ledit au moins un bouclier s’étend entre lesdites au moins une coque.
Selon un mode de réalisation de l’installation, celle-ci comprend une première structure portant au moins un premier turbulateur et au moins un premier bouclier de protection et s’étendant entre lesdites au moins deux coques au niveau d’une extrémité avant de la plateforme flottante, l’installation comprenant en outre une deuxième structure portant au moins un deuxième turbulateur et au moins un deuxième bouclier de protection et s’étendant entre lesdites au moins deux coques au niveau d’une extrémité arrière de la plateforme flottante, ledit au moins un premier échangeur de chaleur étant disposé entre les première et deuxième structures.
Selon un mode de réalisation de l’installation, le premier échangeur est disposé au moins partiellement à l’intérieur de la plateforme flottante.
Selon un mode de réalisation de l’installation, ladite au moins une coque forme une chambre interne immergée comprenant au moins un orifice d’entrée par lequel de l’eau provenant dudit volume d’eau est destinée à s’introduire à l’intérieur de la chambre interne et au moins un orifice de sortie pour permettre la sortie de l’eau provenant de ladite chambre interne à l’extérieur de cette chambre interne, ledit au moins un premier échangeur étant disposé à l’intérieur de cette chambre interne pour échanger de la chaleur avec l’eau présente dans la chambre interne.
Selon un mode de réalisation de l’installation, le circuit de refroidissement primaire en boucle fermée est une boucle diphasique dans laquelle le fluide de refroidissement est mû par un phénomène de pompage capillaire lors de l’évaporation du fluide de refroidissement.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. Sur les figures annexées :
Le concept de l'invention est décrit plus complètement ci-après avec référence aux dessins joints, sur lesquels des modes de réalisation du concept de l'invention sont montrés. Sur les dessins, la taille et les tailles relatives des éléments peuvent être exagérées à des fins de clarté. Des numéros similaires font référence à des éléments similaires sur tous les dessins. Cependant, ce concept de l'invention peut être mis en œuvre sous de nombreuses formes différentes et ne devrait pas être interprété comme étant limité aux modes de réalisation exposés ici. Au lieu de cela, ces modes de réalisation sont proposés de sorte que cette description soit complète, et communiquent l'étendue du concept de l'invention aux hommes du métier.
Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation. De plus, le terme « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes.
En référence à la , une installation de centre de données 10 comprend une plateforme flottante 12 et une structure de confinement 14 disposée sur la plateforme flottante 12. Un ou plusieurs centres de données informatiques 16 sont disposés dans la structure de confinement 14.
Pour plus de clarté, il sera fait référence dans la suite du document à un seul centre de données informatiques 16. Il est entendu que l’ensemble des modes de réalisation décrit ci-après peuvent comprendre un ou plusieurs centre de données informatiques 16.
La plateforme flottante 12 comprend au moins une coque 18 destinée à être au moins partiellement immergée dans et à flotter sur un volume d’eau 20. Ce volume d’eau peut être une étendue d’eau stagnante, comme un lac, ou bien dynamique, comme un océan, une mer ou une rivière. Ladite au moins une coque 18 s’étend le long d’un axe principal A.
Selon un mode de réalisation illustré en , la plateforme flottante 14 comprend deux coques 18 s’étendant le long de l’axe principal A. Les deux coques 18 s’étendent parallèlement entre elles. Les deux coques 18 définissent entre elles un espace de réception 22.
La structure de confinement 14 et le centre de données informatiques 16 sont disposés au-dessus de la plateforme flottante 12 de manière à être disposés hors de l’eau.
Le centre de données informatiques 16 comprend des systèmes informatiques (serveurs, routeurs, commutateurs, disques durs...) chargées de stocker et de distribuer des données à travers un réseau interne ou via un accès Internet.
La structure de confinement 14 a pour but de protéger le centre de données informatiques 16 d’agressions extérieures, tant humaines que naturelles comme celles liées aux contraintes météorologiques, pour assurer la sécurité des données stockées et la bonne performance des systèmes informatiques. La structure de confinement 14 est par exemple une structure close définissant un espace intérieur suffisant pour recevoir le centre de données informatiques 16.
L’installation de centre de données 10 comprend en outre un système de refroidissement 24 du centre de données informatiques 16. Le système de refroidissement 24 comprend un circuit de refroidissement primaire 26 en boucle fermée recevant un fluide de refroidissement. En d’autres termes, le fluide de refroidissement est destiné à circuler à l’intérieur du circuit de refroidissement primaire 26 de manière continue sans sortir du circuit de refroidissement.
Le circuit de refroidissement primaire 26 est configuré pour récupérer de l’énergie calorifique du volume d’eau 20 sur lequel la plateforme flottante 12 est disposée et à transférer cette énergie calorifique au centre de données informatiques 16. Ainsi, le circuit de refroidissement primaire 26 récupère des frigories du volume d’eau 20 pour refroidir le centre de données 16.
Le circuit de refroidissement primaire 26 comprend un premier échangeur de chaleur 28 configuré pour être immergé au moins partiellement dans ledit volume d’eau 20. Le premier échangeur de chaleur 28 est également configuré pour transférer de la chaleur entre le fluide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement primaire 26 et le volume d’eau 20.
Le premier échangeur de chaleur 28 est de préférence configuré pour être immergé à une profondeur n’allant pas au-delà de la partie inférieure de la coque 18. En d’autres termes, le premier échangeur de chaleur 28 est immergé à une profondeur n’allant pas au-delà du point le plus bas de la plateforme flottante 12 le long d’un axe vertical. Le premier échangeur de chaleur 28 est ainsi protégé physiquement par la coque 18 de la plateforme flottante 12.
Le premier échangeur de chaleur 28 peut être disposé à distance de la coque 18 de manière à être totalement entouré d’eau. De manière alternative, le premier échangeur de chaleur 28 peut être disposé à proximité de la coque 18 ou contre celle-ci. De manière encore alternative, le premier échangeur de chaleur 28 peut être intégré dans la coque 18 et immergé dans un volume d’eau présent à l’intérieur de la coque 18. Ces modes de réalisations sont décrits plus en détails en lien avec les figures 4 à 6.
Dans le mode de réalisation où un espace de réception 22 est formé entre deux coques 18 de la plateforme flottante 12, le premier échangeur de chaleur 26 est disposé dans l’espace de réception 22 de manière à être protégé par les deux coques 18. Ainsi, le premier échangeur de chaleur 26 est protégé de toute collision latérale avec un objet ou une structure.
Le circuit de refroidissement 24 peut comprendre une pluralité de premiers échangeur de chaleur 26 au moins partiellement immergé et configuré pour échanger de la chaleur avec le volume d’eau 20.
En référence à la , le circuit de refroidissement 24 comprend en outre un deuxième échangeur de chaleur 30 pour refroidir ledit au moins un centre de données informatiques 16 au moyen du fluide de refroidissement. Le deuxième échangeur de chaleur 30 est disposé sur la plateforme flottante 12, de préférence dans la structure de confinement 14.
Le circuit de refroidissement primaire 26 est de préférence une boucle diphasique. Ainsi, le fluide de refroidissement se présente sous deux phases différentes, généralement liquide et gazeuse, lors d’un cycle de la boucle diphasique. Le circuit de refroidissement primaire 26 est de préférence configuré pour que le fluide de refroidissement soit mû par un phénomène de pompage capillaire lors de l’évaporation du fluide de refroidissement. Ce pompage capillaire permet de s’affranchir de l’utilisation d’une pompe conventionnelle de type électrique ou électropneumatique. Le déplacement du fluide de refroidissement est ainsi obtenu sans actionneur.
Le système de refroidissement 24 comprend en outre un circuit de refroidissement secondaire 32 configuré recevoir l’énergie calorifique du deuxième échangeur de chaleur 30 pour refroidir le centre de données. Le deuxième échangeur de chaleur 30 transfère de l’énergie calorifique au fluide de refroidissement de ce circuit de refroidissement secondaire 32. Cette énergie calorifique est ensuite transférée au centre de données par le biais d’un troisième échangeur de chaleur (non visible). Le troisième échangeur de chaleur peut être configuré pour transmettre cette énergie calorifique au centre de données sous la forme d’une paroi de refroidissement, d’une ventilation forcée, d’un bain de liquide de refroidissement ou bien encore d’une combinaison de ces solutions.
La paroi de refroidissement est par exemple disposée contre des serveurs informatiques 17 du centre de données informatiques 16, entre ceux-ci ou bien contre une façade de ces serveurs informatiques 17.
La ventilation forcée peut être réalisée sous la forme d’un système de climatisation dans lequel le troisième échangeur de chaleur est disposé au travers du flux d’air pour refroidir le centre de données informatiques 16.
Le bain de liquide de refroidissement correspond à une solution dans laquelle les serveurs informatiques 17 sont directement immergés dans le liquide de refroidissement dont la température est régulée au travers du deuxième échangeur de chaleur 30. Dans ce dernier cas, le troisième échangeur de chaleur est absent car le liquide de refroidissement peut circuler directement au travers du deuxième échangeur de chaleur 30.
L’installation de centre de données 10 peut comprendre un bouclier de protection 34 disposé à une extrémité avant 36 ou arrière 38 de la coque 18. Ce bouclier de protection 34 permet de limiter les risques de collision entre un objet présent dans le volume d’eau 20 et le système de refroidissement 24, en particulier avec le premier échangeur de chaleur 28. La coque 18 forme ainsi une protection latérale et le bouclier de protection 34 forme une protection additionnelle frontale ou arrière selon sa position. De manière préférée, l’installation de centre de centre de données 10 comprend au moins deux boucliers de protection 34 disposés au niveau de l’extrémité avant 36 et de l’extrémité arrière 38 de la coque 18. Le premier échangeur de chaleur 28 immergé est ainsi mieux protéger vis-à-vis d’une collision.
De manière alternative, le ou les boucliers de protection 34 peuvent être disposés à proximité du premier échangeur de chaleur 28 et non au niveau des extrémités avant 36 ou arrière 38 de la coque 18.
Le ou les boucliers de protection 34 sont de préférence fixés à la coque 18 de la plateforme flottante 12. Cette fixation peut être directe ou bien indirecte par le biais d’une structure fixée à la coque 18 et sur laquelle différents organes de l’installation sont disposés, tel que le bouclier de protection 34.
Le ou le boucliers de protection 34 s’étendent transversalement à l’axe principal A de manière à former une barrière contre un objet se déplaçant le long de l’axe principal A en direction du premier échangeur de chaleur 28.
Le ou les boucliers de protection 34 sont de préférence alignés avec le premier échangeur de chaleur 28. Dans le cas où l’installation 10 comprend plusieurs premiers échangeurs de chaleur 28, le ou les boucliers de protection 34 sont alignés avec au moins un premier échangeur de chaleur 28.
L’installation de centre de données 10 peut également comprendre un turbulateur 40 configuré pour former un régime d’écoulement turbulent au niveau du premier échangeur 28. Ce régime d’écoulement turbulent permet d’améliorer l’échange thermique entre l’eau et le premier échangeur de chaleur 28. Le refroidissement du centre de données informatique 16 est ainsi amélioré.
Le turbulateur 40 est disposé en amont ou en aval du premier échangeur de chaleur 28 le long de l’axe principal A. Il est par exemple disposé au niveau de l’extrémité avant 36 ou de l’extrémité arrière 38 de la coque 18. Le turbulateur 40 peut être fixé à la coque 18 ou bien sur une structure de support (non visible) fixée à la coque 18. Cette structure de support peut être par exemple un bouclier de protection 34.
Le turbulateur 40 peut être un dispositif fixe, i.e. sans pièces mobiles, ou bien un dispositif dynamique dans lequel des pièces mobiles forment le régime d’écoulement turbulent. Un exemple de turbulateur est un générateur de vortex comprenant au moins deux déflecteurs convergeant partiellement l’un vers l’autre pour générer un régime d’écoulement turbulent.
De manière préférée, l’installation de centre de données 10 comprend au moins deux turbulateurs 40 dont l’un disposé au niveau de l’extrémité avant 36 de la coque 18 et un autre au niveau de l’extrémité arrière 38 de la coque 18.
Un ou plusieurs turbulateurs additionnels (non visibles) peuvent également être disposés à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 28 de manière à améliorer le transfert de chaleur.
En référence à la , les boucliers de protection 34 peuvent s’étendre entre deux coques 18 lorsque la plateforme 12 comprend une pluralité de coques 18. De manière préférée, un bouclier de protection 34 est disposé au niveau de chacun des extrémité avant 36 et arrière 38 de manière à protéger intégralement l’espace de réception 22. Le ou les premier échangeurs de chaleur 28 sont ainsi protégés contre une éventuelle collision dans quatre sens différents, par les coques 18 d’une part et les boucliers de protection 34 d’autre part.
Les turbulateurs 40 peuvent être avantageusement montés sur le ou les boucliers de protection 34.
L’installation de centre de données 10 comprend par exemple quatre premiers échangeurs de chaleur 28 disposés entre les coques 18 et quatre turbulateurs 40 disposés sur les boucliers de protection 34. Chaque turbulateur 40 peut faire face à un premier échangeur de chaleur 28 comme représenté sur la .
Comme indiqué ci-avant, le premier échangeur de chaleur 28 peut être disposé à l’extérieur de la coque 18 ou bien intégré dans la coque 18.
Sur la , le premier échangeur de chaleur 28 est disposé à l’extérieur de la coque 18. En particulier, le premier échangeur de chaleur 28 peut être fixé sur une surface externe 44 de la coque 18. Le premier échangeur de chaleur 18 comprend par exemple une pluralité de tubes 46 dans laquelle le fluide de refroidissement circule. Chaque tube 46 s’étend le long de la coque 18, principalement le long de l’axe principal A. Les tubes s’étendent de préférence parallèlement les uns par rapport aux autres.
Cette configuration du premier échangeur de chaleur 28 est similaire à une configuration de refroidissement au niveau de la quille d’un bateau (appelé en anglais « keel cooler »).
Sur les figures 5 et 6, le premier échangeur de chaleur 28 est disposé à l’intérieur de la coque 18. En d’autres termes, le premier échangeur de chaleur 28 est intégré à la coque 18. Cette coque 18 forme une chambre interne 48 configurée pour recevoir le premier échangeur de chaleur 28. Cette chambre interne 48 est par exemple délimitée au moins partiellement par la surface externe 44 de la coque 18.
La chambre interne 48 est destinée à être immergée dans le volume d’eau 20. Un ou plusieurs orifices d’entrée 50 sont formés pour permettre à l’eau provenant du volume d’eau 20 de s’introduire à l’intérieur de la chambre interne 48. Un ou plusieurs orifices de sortie 52 sont également formés pour permettre à l’eau de sortir de la chambre interne 48 vers le volume d’eau 20 à l’extérieur de cette chambre interne 48. Une circulation d’eau provenant du volume d’eau 20 est ainsi possible au traverse de la chambre interne 48. Les orifices d’entrée 50 et de sortie 52 sont dimensionnés de manière à maintenir le premier échangeur 28 de la chambre interne 48 immergé.
Positionner le premier échangeur de chaleur 28 dans la coque 18 permet de le protéger encore davantage et de pouvoir s’affranchir de bouclier de protection 34.
Les orifices d’entrée 50 peuvent être configurés pour générer un régime d’écoulement turbulent à l’intérieur de la chambre interne 48.
Le premier échangeur de chaleur 28 comprend également dans cette configuration une pluralité de tubes 46 parallèles entre eux et formant un coude à l’intérieur de la chambre interne 48. L’ensemble des tubes 46 est connecté de manière fluidique à une conduite d’arrivée 54 au niveau d’une extrémité et à une conduite de retour 56 au niveau de son extrémité opposée.
Cette configuration du premier échangeur de chaleur 28 intégré dans la coque 18 est similaire à celle utilisée pour le refroidissement des moteurs de bateau et appelée « box cooler » en anglais.
Claims (12)
- Une installation (10) de centre de données comprenant :
- une plateforme flottante (12) comprenant au moins une coque (18) destinée à être immergée dans et à flotter sur un volume d’eau (20), ladite au moins une coque s’étendant longitudinalement le long d’un axe principal (A);
- une structure de confinement (14) disposée sur la plateforme flottante ;
- au moins un centre de données informatiques (16) disposé dans la structure de confinement ;
- un système de refroidissement (22) du centre de données informatiques,
ledit système de refroidissement comprenant un circuit de refroidissement primaire (24) en boucle fermée dans lequel circule un fluide de refroidissement, ledit circuit de refroidissement comprenant :
- au moins un premier échangeur de chaleur (28) configuré pour être immergé au moins partiellement dans ledit volume d’eau (20), ledit premier échangeur de chaleur (28) étant également configuré pour transférer de la chaleur entre le fluide de refroidissement et ledit volume d’eau,
- au moins un deuxième échangeur de chaleur (30) pour refroidir ledit au moins un centre de données informatiques au moyen du fluide de refroidissement. - Installation de centre de données selon la revendication 1, dans laquelle ladite au moins une coque comprend une surface externe en contact avec ledit volume d’eau, ledit au moins un premier échangeur comprenant une pluralité de tubes d’échange de chaleur s’étendant le long de la surface externe et au moins partiellement à l’extérieur de ladite au moins une coque pour échanger de la chaleur avec ledit volume d’eau.
- Installation de centre de données selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre au moins un bouclier de protection disposé à une extrémité avant ou arrière de ladite au moins une coque et s’étendant transversalement à l’axe principal (A), ledit au moins un bouclier de protection étant aligné avec ledit au moins un premier échangeur le long l’axe principal (A).
- Installation de centre de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un turbulateur disposé à une extrémité avant ou arrière de ladite au moins une coque de manière à former un régime d’écoulement turbulent au niveau dudit au moins un premier échangeur.
- Installation de centre de données selon les revendications 3 et 4, comprenant au moins une structure disposée au niveau de l’extrémité avant ou arrière de ladite au moins une coque, ladite au moins une structure portant ledit au moins un turbulateur et ledit au moins un bouclier de protection.
- Installation selon la revendication 5, dans lequel ladite au moins une structure est solidaire de ladite au moins une coque.
- Installation de centre de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la plateforme flottante comprend au moins deux coques s’étendant parallèlement l’une par rapport à l’autre et définissant entre elles un espace de réception, ledit au moins un premier échangeur étant disposé dans ledit espace de réception.
- Installation de centre de données selon la revendication 7 en combinaison avec la revendication 3, dans laquelle ledit au moins un bouclier s’étend entre lesdites au moins une coque.
- Installation de centre de données selon la revendication 7 en combinaison avec la revendication 5, comprenant une première structure portant au moins un premier turbulateur et au moins un premier bouclier de protection et s’étendant entre lesdites au moins deux coques au niveau d’une extrémité avant de la plateforme flottante, l’installation comprenant en outre une deuxième structure portant au moins un deuxième turbulateur et au moins un deuxième bouclier de protection et s’étendant entre lesdites au moins deux coques au niveau d’une extrémité arrière de la plateforme flottante, ledit au moins un premier échangeur de chaleur étant disposé entre les première et deuxième structures.
- Installation de centre de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier échangeur est disposé au moins partiellement à l’intérieur de la plateforme flottante.
- Installation de centre de données selon la revendication 10, dans laquelle ladite au moins une coque forme une chambre interne immergée comprenant au moins un orifice d’entrée par lequel de l’eau provenant dudit volume d’eau est destinée à s’introduire à l’intérieur de la chambre interne et au moins un orifice de sortie pour permettre la sortie de l’eau provenant de ladite chambre interne à l’extérieur de cette chambre interne, ledit au moins un premier échangeur étant disposé à l’intérieur de cette chambre interne pour échanger de la chaleur avec l’eau présente dans la chambre interne.
- Installation de centre de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le circuit de refroidissement primaire en boucle fermée est une boucle diphasique dans laquelle le fluide de refroidissement est mû par un phénomène de pompage capillaire lors de l’évaporation du fluide de refroidissement.
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1703583A2 (fr) * | 2005-02-15 | 2006-09-20 | Raython Company | Procédé et dispositif pour refroidir avec un fluide réfrigérant à pression sous-ambiante |
WO2014152527A1 (fr) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Duramax Marine, Llc | Amplificateur de turbulences pour refroidisseur de quille |
WO2015017737A2 (fr) | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Nautilus Data Technologies, Inc. | Installation de centre de calcul flottant sur l'eau et procédé faisant appel à un système de régulation thermique en circuit fermé |
KR20160004109A (ko) * | 2014-07-02 | 2016-01-12 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 열 교환 장치 |
FR3070156A1 (fr) * | 2017-08-21 | 2019-02-22 | Bull Sas | Structure flottante equipee d’un systeme de refroidissement par eau d’un supercalculateur embarque |
US20190092442A1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-03-28 | Strom W. Smith | Boat Heat Exchanger System and Method |
WO2020055330A1 (fr) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | Keppel Data Centres Holding Pte. Ltd. | Parc de centre de données flottant modulaire |
WO2021071433A1 (fr) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Keppel Data Centres Holding Pte. Ltd. | Centrale électrique et de refroidissement centralisée dotée d'une station d'atterrissage de câble intégrée |
CN215494709U (zh) * | 2021-08-12 | 2022-01-11 | 王建军 | 自供能海上移动数据中心 |
-
2022
- 2022-09-13 FR FR2209169A patent/FR3139638A1/fr active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1703583A2 (fr) * | 2005-02-15 | 2006-09-20 | Raython Company | Procédé et dispositif pour refroidir avec un fluide réfrigérant à pression sous-ambiante |
WO2014152527A1 (fr) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Duramax Marine, Llc | Amplificateur de turbulences pour refroidisseur de quille |
WO2015017737A2 (fr) | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Nautilus Data Technologies, Inc. | Installation de centre de calcul flottant sur l'eau et procédé faisant appel à un système de régulation thermique en circuit fermé |
KR20160004109A (ko) * | 2014-07-02 | 2016-01-12 | 삼성중공업 주식회사 | 선박용 열 교환 장치 |
FR3070156A1 (fr) * | 2017-08-21 | 2019-02-22 | Bull Sas | Structure flottante equipee d’un systeme de refroidissement par eau d’un supercalculateur embarque |
US20190092442A1 (en) * | 2017-09-28 | 2019-03-28 | Strom W. Smith | Boat Heat Exchanger System and Method |
WO2020055330A1 (fr) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | Keppel Data Centres Holding Pte. Ltd. | Parc de centre de données flottant modulaire |
WO2021071433A1 (fr) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Keppel Data Centres Holding Pte. Ltd. | Centrale électrique et de refroidissement centralisée dotée d'une station d'atterrissage de câble intégrée |
CN215494709U (zh) * | 2021-08-12 | 2022-01-11 | 王建军 | 自供能海上移动数据中心 |
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