JP2020531780A - 自己給電式データセンター用の冷エネルギー回収装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自己給電式データセンター用の冷エネルギー回収装置に関する。
従来、データセンターはデータセンター内に設置されたIT機器を冷却するために大量の水を利用する傾向があり、それにより貴重な天然資源が驚くべき速さで浪費されている。詳細については、平均的なサイズのデータセンターは、年間約2000世帯に供給するのに十分な冷却水を消費していることが強調される。理解され得るように、このデータセンターの冷却モデルは、大規模なデータセンターの要件が着実に成長しているため、長期的には持続可能ではない。
本発明の第1の態様によれば、自己給電式データセンター用の冷エネルギー回収装置が提供され、この装置は、少なくとも一対の入口及び出口を有する流体貯蔵タンクであって、入口は冷却剤を受け取るように構成された流体貯蔵タンクと;タンク内に配置された熱交換器であって、一対の入口及び出口を有し、入口は液化天然ガスを受け取るように構成された熱交換器とを備える。装置は、冷却剤が熱交換器と流体接触しながらタンクの入口から出口へ流れることを可能にするように動作可能であり、冷却剤は熱交換器との流体接触を介した液化天然ガスへの熱伝達によって徐々により低い温度に冷却される。液化天然ガスは、熱伝達により気化して天然ガスになり、熱交換器の出口から排出される。
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して開示する。
図1aを参照すると、(自己給電式データセンター用の)冷エネルギー回収装置100が開示されている。概して、装置100は以下を含む。少なくとも一対の入口104a及び出口104bを有する流体貯蔵タンク102。入口104aは冷却剤を受け取るように構成されている。そして、タンク102内に配置された熱交換器106。熱交換器106は、一対の入口108a及び出口108bを有し、入口108aは液化天然ガス(LNG)を受け取るように構成されている。装置100は、冷却剤が熱交換器106と流体接触しながらタンク102の入口104aから出口104bに流れることを可能にするように動作可能であり、冷却剤は熱交換器106との流体接触を介した液化天然ガスへの熱伝達によって徐々により低い温度に冷却される。換言すると、熱交換器106は、流体接触を介して効率的な熱伝達が行われることを可能にするために、タンク102に導入された冷却剤中に完全に浸漬される。その結果、液化天然ガスは、熱伝達により気化されて天然ガスになり、その後、熱交換器106の出口108bから外に向けられる。図1bは、装置100を作動させるためのプロセス150を示す。冷却剤は、水、グリコール水、相変化物質、不凍液、又は当技術分野で知られている任意の他の適切な流体を含むことができることを理解されたい。さらに、装置100は、冷却剤を冷却するためにLNGを使用するため、LNGベースのチラーとしても知られている場合がある。
Claims (16)
- 自己給電式データセンター用の冷エネルギー回収装置であって、
少なくとも一対の入口及び出口を有する流体貯蔵タンクであって、前記入口は冷却剤を受け取るように構成された、流体貯蔵タンクと、
前記タンク内に配置された熱交換器であって、一対の入口及び出口を有し、前記入口は液化天然ガスを受け取るように構成された、熱交換器とを備え、
前記装置は、前記冷却剤が前記熱交換器と流体接触しながら前記タンクの前記入口から前記出口へ流れることを可能にするように動作可能であり、前記冷却剤は前記熱交換器との流体接触を介した前記液化天然ガスへの熱伝達によって徐々により低い温度に冷却され、
前記液化天然ガスは、前記熱伝達により気化して天然ガスになり、前記熱交換器の前記出口から排出される、
冷エネルギー回収装置。 - 前記冷却剤が、水、グリコール水、相変化物質、又は不凍液を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記タンクの前記入口及び出口が前記タンクのそれぞれの部分に配置され、前記それぞれの部分は異なる高さである、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記タンクの前記入口及び前記出口がそれぞれ前記タンクのより低い部分及びより高い部分に配置される、請求項3に記載の装置。
- 前記熱交換器の前記入口及び出口が、液化天然ガスの流れを前記入口に提供し、前記出口から前記天然ガスを受け取るように構成された液化天然ガス再ガス化装置に結合される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記天然ガスが発電のためにガスエンジンに提供される、請求項5に記載の装置。
- 前記タンクの前記入口及び出口が、前記冷却剤の流れを前記入口に提供し、前記出口から受け取るように構成された少なくとも1つのデータセンターに結合される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記タンクの前記入口に提供される前記冷却剤が、前記データセンター内のコンピューティング機器を冷却することにより加熱されている、請求項7に記載の装置。
- 前記熱交換器が複数の流体導管の形態であるように配置される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が浮遊データセンターで動作可能であるように構成される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記浮遊データセンターが船上に配置されるように構成される、請求項10に記載の装置。
- 自己給電式データセンター用の冷エネルギー回収装置を使用して冷却剤を冷却する方法であって、前記装置は、少なくとも一対の入口及び出口を有する流体貯蔵タンクと、前記タンク内に配置された熱交換器であって一対の入口及び出口を有する熱交換器とを含み、前記方法は、
前記タンクの前記入口から前記冷却剤を受け取ること;及び
液化天然ガスを前記熱交換器の前記入口から受け取ることを含み、
前記冷却剤は前記熱交換器と流体接触しながら前記タンクの前記入口から前記出口へ流れることを前記装置によって可能にされ、前記冷却剤は前記熱交換器との流体接触を介した前記液化天然ガスへの熱伝達によって徐々により低い温度に冷却され、
前記液化天然ガスは前記熱伝達により気化されて天然ガスになり、前記熱交換器の前記出口から排出される方法。 - 前記冷却剤が、水、グリコール水、相変化物質、又は不凍液を含む、請求項12に記載の方法。
- 自己給電式データセンターであって、
複数のコンピューティングユニット;
チルド水を使用して前記コンピューティングユニットに冷却を提供するように構成された複数の空気処理ユニットであって、前記冷却中、前記チルド水は加熱された水に変換される、複数の空気処理ユニット;
前記空気処理ユニットから前記加熱された水を受け取り、前記加熱された水を冷却して冷却された水を生成するように構成された請求項1〜11のいずれか一項に記載の冷エネルギー回収装置;
前記冷エネルギー回収装置に結合され、前記加熱された水を冷却するために液化天然ガスを提供する複数の液化天然ガスタンク;
前記冷エネルギー回収装置から前記冷却された水を受け取り、前記冷却された水を海水を使用してさらに冷却し、前記空気処理ユニットに提供するためのチルド水を生成するように構成された複数の蒸気圧縮チラー;
廃熱エネルギー及び海水を使用して前記空気処理ユニットに提供するためのチルド水を生成するように構成された複数の蒸気吸収チラー;
発電のために前記冷エネルギー回収装置から天然ガスを受け取るように構成された複数のガスエンジン発電機であって、生成された電力は、前記コンピューティングユニットを動作させるために提供される、複数のガスエンジン発電機;
発電中に前記ガスエンジン発電機によって生成された廃熱エネルギーを回収するために前記ガスエンジン発電機に結合された複数の廃熱回収ユニットであって、前記廃熱エネルギーは前記蒸気吸収チラーに提供される、複数の廃熱回収ユニット;及び
前記蒸気圧縮チラー、前記蒸気吸収チラー、前記ガスエンジン発電機、及び前記コンピューティングユニットに電気的に結合されてそれらの電力及び冷却管理を可能にするように構成された統合電力及び水管理システム
を備える自己給電式データセンター。 - 前記データセンターが、浮遊データセンターであるように構成され、又は水域に近接するように配置される、請求項14に記載のデータセンター。
- 前記データセンターが船上に配置されるように構成される、請求項15に記載のデータセンター。
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