JP2015520463A - データセンタを冷却し水を脱塩するシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、データセンタ冷却および水脱塩のシステムを提供する。システムは、水(例えばそれぞれ冷水および温水)を受け入れて排出するように構成された水冷サブシステムを持つデータセンタ、およびデータセンタと同一場所に配置され、排出水(例えば温水)を受け入れおよび脱塩するように構成された脱塩プラントを有する。本明細書で使用しさらに詳しく後述する「データセンタ」の語は、1つまたは複数のコンピュータシステムおよび/または関連する構成要素を物理的に収容する(すなわちその内に含む)ように構成および/または使用される設備をいう。いくつかの実施形態では、データセンタはその中に構成要素を有し、デジタル情報およびデータを管理、格納、処理および/または交換する。本明細書で使用しさらに詳しく後述する「脱塩プラント」の語は、水の脱塩のために構成および/または使用される設備をいう。いくつかの実施形態では、脱塩プラントは、水の脱塩のための構成要素を収容する。本明細書で使用する「脱塩する」および「脱塩」の語は、塩水(すなわち、少なくとも1つの溶解塩濃度を有する水)から、塩および/または他の鉱物または成分を除くあらゆるいくつかの処理をいう。開示されたシステムのいくつかの実施形態で、脱塩は、水が生体の消費に適合する(すなわち生体が水を消費し、それによって健康な水和レベルを保持しうる、および/または生体が、水がその生体に有害な影響を持つことなく水を消費しうる)ように、塩水から塩および/または他の鉱物または成分を除くことである。開示されたシステムのいくつかの実施形態で、脱塩は、水を飲用(すなわち飲むために適合、飲むことができる)にする。いくつかの実施形態では生体は「哺乳類」または「哺乳動物」であり、これらの語を、肉食動物類(例えば、イヌおよびネコ)、齧歯類(例えばネズミ、モルモット、ラット)および霊長類(例えばヒト、チンパンジー、サル)を含む哺乳動物クラス内の生物を記載するために広範囲に使用する。いくつかの実施形態では、生体はヒトである。「ヒト」の語は、両方の性およびあらゆる成長段階(例えば胎児、新生児、幼児、若年、青年、成年)のヒト被検者を含んでもよく、いくつかの実施形態では、ヒト被検者は若年、青年、または成年である。開示されたシステムのいくつかの実施形態では、脱塩は、水が特定の目的(例えば灌漑)に適合するように、塩水から、塩および/または他の鉱物または成分を除くことである。
開示されたシステムの実施形態は、1つまたは複数のデータセンタを有する。前述したように、「データセンタ」の語は、1つまたは複数のコンピュータシステムおよび/または関連する構成要素を物理的に収容する(すなわちその内に含む)ように構成および/または使用される設備をいう。いくつかの実施形態では、データセンタはその中に構成要素を有し、デジタル情報およびデータを管理、格納、処理および/または交換する。
PUE=総設備電力÷IT機器電力
である。
一部の例で、開示されたシステムは、1つまたは複数の脱塩プラントを有する。本明細書で使用される「脱塩プラント」の語は、水の脱塩のために構成および/または使用される設備をいう。いくつかの実施形態では、脱塩プラントは、水を脱塩する構成要素を収容する。
いくつかの実施形態では、開示されたシステムは排水口を有する。種々の態様で、排水口は開示されたシステムから塩水を排水するように構成される。適切な場合、排水口は、水および/または塩水を輸送するように構成されたシステムの一部の中に、1つまたは複数の開口部(例えば、穴、間隙および/またはスリット)を有する。例えば排水口は、水および/または塩水が1つまたは複数のパイプから流れうるように、水体内に位置する少なくとも1つの開口部(例えば開いた端部)を有する1つまたは複数のパイプであってもよい。いくつかの変形例で、排水口またはその中の開口部は、円形、長方形、正方形、スリット、多角形、四角形、楕円形、半円形または他の形状の形態である。所望の場合、排水口またはその中の開口部は、対称な1つの半径を有してもよい。いくつかの態様で、排水口またはその中の開口部は、1つの平面(例えば、垂直面または水平面)内にある曲率半径を有してもよい。
いくつかの態様で、開示されたシステムは、1つまたは複数の発電所を有する。本明細書で使用される「発電所」および「発電ステーション」の語は、電力を生成する設備をいう。特定の態様で、発電所は、電力を生成および送達する構成要素を収容する。
前述して要約したように、本開示の態様は、データセンタの冷却方法および塩水の脱塩方法を含む。いくつかの実施形態では、方法は、(1)データセンタを冷水取入口および温水排水口を備える水冷サブシステムで冷却し、水冷サブシステムはデータセンタにより生じた熱を吸収するように構成されるステップ、および(2)データセンタと同一場所に配置された脱塩プラントにおいて、温水排水口から受け入れられた温水を脱塩するステップを含むステップ(例えば順次ステップおよび/または同時進行ステップ)を有する。
対象のシステムおよび方法を、データセンタの冷却および塩水の脱塩に使用してもよい。本明細書に記載されたように、いくつかの態様で、開示されたシステムを、システムの構成要素を独立して作動するより効果的な方法で作動するように構成してもよい。例えば、脱塩プラントと同一場所に配置され、および動作可能に接続されたデータセンタは、独立して作動する同一のデータセンタおよび水脱塩プラントと比較して、データセンタおよび/または脱塩プラントがデータセンタの冷却量あたりおよび脱塩された水の量あたりにより少ないエネルギーを使用することを可能にしうる。同様に、本明細書中に開示された方法は、同一のデータセンタおよび水脱塩プラントを独立して作動する方法と比較して、データセンタおよび/または脱塩プラントの作動で、データセンタの冷却量あたりおよび脱塩された水の量あたりにより少ないエネルギーを使用することを可能にしうる。さらに、脱塩プラントおよび発電所と同一場所に配置され、および動作可能に接続されたデータセンタに関連する公開されたシステムおよび方法は、独立して作動する同一のデータセンタ、水脱塩プラントおよび発電所と比較して、データセンタおよび/または脱塩プラントおよび/または発電所が、データセンタの冷却量あたりおよび/または脱塩された水の量あたりおよび/または産出されたエネルギー量あたりにより少ないエネルギーを使用することを可能にしうる。
Claims (31)
- (a)冷水を受け入れて温水を排出するように構成された水冷サブシステムを備えるデータセンタと、
(b)該データセンタと同一場所に配置され、前記排出された温水を受け入れかつ脱塩するように構成された水脱塩プラントと
を備えることを特徴とするシステム。 - 前記冷水は大洋または海から受け入れられることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記水冷サブシステムは取水口を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のシステム。
- 前記取水口は水源内の15m以上の深度に位置決めされることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
- 前記取水口は水源内の有光層の下方に位置決めされることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
- 前記水脱塩プラントから塩水を排水する排水口をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記排水口は水体内の15m以上の深度に位置決めされることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
- 前記水体は、そこから前記水冷サブシステムが前記冷水を受け入れる場合と同一の水体であることを特徴とする請求項7に記載のシステム。
- 前記データセンタおよび前記水脱塩プラントは、独立して作動する同一のデータセンタおよび水脱塩プラントと比較して、データセンタの冷却量あたりおよび脱塩された水の量あたりにより少ないエネルギーを使用するように構成されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記データセンタおよび前記水脱塩プラントは、独立して作動する同一のデータセンタおよび水脱塩プラントと比較して、より少ない炭素を排出するように構成されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記データセンタおよび前記水脱塩プラントと同一場所に配置された発電所をさらに備えることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記発電所は、前記データセンタおよび前記水脱塩プラントの両方に動作可能に接続されることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
- 前記データセンタ、前記水脱塩プラントおよび前記発電所は、独立して作動する同一のデータセンタ、水脱塩プラントおよび発電所と比較して、より少ない炭素を排出するように構成されることを特徴とする請求項9〜12のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記データセンタ、前記水脱塩プラントおよび前記発電所は、独立して作動する同一のデータセンタ、水脱塩プラントおよび発電所と比較して、データセンタの冷却量あたりおよび脱塩された水の量あたりにより少ないエネルギーを使用するように構成されることを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記水脱塩プラントは逆浸透脱塩プラントであることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記データセンタは2以下の電力使用効率を有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記データセンタは1から1.3までの範囲の電力使用効率を有することを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- (a)データセンタを冷水取入口および温水排水口を備える水冷サブシステムで冷却することと、
(b)前記データセンタと同一場所に配置された脱塩プラントにて、前記温水排水口から受け入れられた温水を脱塩することと
を含むことを特徴とするデータセンタを冷却する方法。 - 前記水冷サブシステムは、前記冷水取入口から海水を取得するように構成されることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記脱塩プラントは逆浸透脱塩プラントであることを特徴とする請求項18または19に記載の方法。
- 前記冷水取入口は水源の有光層の下方に位置決めされることを特徴とする請求項18〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記水源は大洋または海であることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記脱塩プラントから塩水を前記大洋または前記海内に排水することをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記塩水は前記大洋または前記海の有光層の下方に排水されることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 独立して作動する同一のデータセンタおよび水脱塩プラントと比較して、より少ない炭素を排出することを特徴とする請求項18〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 独立して作動する同一のデータセンタおよび水脱塩プラントと比較して、データセンタの冷却量あたりおよび脱塩された水の量あたりにより少ないエネルギーを使用することを特徴とする請求項18〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記データセンタおよび前記脱塩プラントと同一場所に配置された発電所から、前記データセンタおよび前記脱塩プラントを作動する電力を取得することをさらに含むことを特徴とする請求項18〜26のいずれか1項に記載の方法。
- 独立して作動する同一のデータセンタ、水脱塩プラントおよび発電所と比較して、より少ない炭素を排出することを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 独立して作動する同一のデータセンタ、水脱塩プラントおよび発電所と比較して、データセンタの冷却量あたりまたは脱塩された水の量あたりにより少ないエネルギーを使用することを特徴とする請求項27または28に記載の方法。
- 前記データセンタの電力使用効率を2以下に維持することを含むことを特徴とする請求項18〜29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記データセンタの電力使用効率を1から1.3までの範囲に維持することを含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。
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