JP7551048B2 - サーバの冷却方法および再生可能エネルギー熱活用型データセンター - Google Patents
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Description
サーバを収納するデータセンターの外壁を中空構造とし、当該中空壁の内部にサーバから排気される高温空気を流通させ、中空壁の外壁表面から外気に放熱を行い、周囲外気と熱交換を行うことで高温空気を冷却させ、冷却されたサーバ排気を送風ファンを用いて再びサーバ吸気部に還流させることで、データセンター外壁で熱交換を行いながら、サーバ供給空気を循環供給することを特徴とする。
請求項1のサーバ冷却方法において、サーバ排気を流通させる中空壁の内側に、高温排気からの受熱を促進する受熱促進板と、中空壁の外側に低温外気への放熱を促進するとともに、サーバ供給空気の冷却を促進する熱交換促進板を具備させ、中空壁内を流通するサーバ供給空気の熱交換を促進させることを特徴とする。
請求項2のサーバ冷却方法において、データセンターの天井面を、請求項2に記載の外壁熱交換促進板の方向に雨水または積雪が落下するように傾斜させ、天井面に落ちた雨水や雪氷または雪氷融水が前記外壁熱交換促進板を流下するように構成することで、前記外壁熱交換促進板における冷却効果をさらに促進させることを特徴とする。
請求項1のサーバ冷却方法において、サーバ排気を流通させる中空壁の内側に、高温排気の冷却を促進するための冷媒循環配管と冷媒循環ポンプ、冷媒流量調整弁と冷媒タンクを具備させた冷却促進冷媒循環流路を構成し、高温のサーバ排気よりも温度の低い冷媒を中空壁内部で流通させてサーバ排気の冷却を促進することを特徴とする。
請求項4に記載のサーバ冷却方法において、冷媒循環流路を内蔵させ、貯留雨水と循環冷媒との間で熱交換を行って循環冷媒を冷却する雨水タンクを具備させるとともに、データセンターの天井面を、前記の雨水タンク内に雨水または雪氷融水が流下して補水されるように構成することで、循環冷媒の冷却を促進することによって、中空壁内部でのサーバ排気の冷却を促進することを特徴とする。
請求項4に記載のサーバ冷却方法において、サーバ排気冷却用の冷媒を冷却させるための第二の循環冷媒が循環する熱交換器を内蔵したサーバ冷却冷媒タンクを具備させるとともに、第二の循環冷媒が、太陽熱か、地熱蒸気か高温の温泉か、バイオマス燃焼熱によって加熱された蒸気または温水によって駆動する、吸収式冷凍機か吸着式冷凍機によって冷却されることで、サーバ排気の冷却を促進する冷媒の冷却が再生可能エネルギー熱によって促進され、中空壁内部でのサーバ排気冷却が促進されることを特徴とする。
請求項1~6に記載のサーバ冷却方法において、サーバ循環空気の流路上に具備される送風機か、サーバ排気冷却促進用の循環冷媒を循環させる循環ポンプか、サーバ排気促進用の循環冷媒を冷却するための第二の循環冷媒を循環させるための循環ポンプか、第二の循環冷媒を冷却させるための冷凍機か、サーバ排気冷却促進用の冷媒循環流量制御バルブか、サーバ排気冷却促進冷媒を冷却する第二の循環冷媒の循環流量制御バルブのいずれか一つ以上の駆動電力を賄うために、データセンターの天井面に太陽光発電パネルが設置され、前記太陽光発電パネルで得られる電力が駆動電力として供給されることを特徴とする。
請求項1~6に記載のサーバ冷却方法において、サーバ循環空気の流路上に具備される送風機か、サーバ排気冷却促進用の循環冷媒を循環させる循環ポンプか、サーバ排気促進用の循環冷媒を冷却するための第二の循環冷媒を循環させるための循環ポンプか、第二の循環冷媒を冷却させるための冷凍機か、サーバ排気冷却促進用の冷媒循環流量制御バルブか、サーバ排気冷却促進冷媒を冷却する第二の循環冷媒の循環流量制御バルブのいずれか一つ以上の駆動電力を賄うために、高温のサーバ排気が流通する中空壁内部の流路壁と、冷却された低温のサーバ吸気が流通する中空壁内部の流路壁との間に熱電発電モジュールを具備させ、前記熱電発電モジュールで得られる電力が駆動電力として供給されることを特徴とする。
請求項1~8に記載のサーバ冷却方法において、サーバに供給する低温空気の温度と流量のいずれか、または両方を測定し、得られた測定データに基づいてサーバ供給空気送風ファンの回転数か、サーバ排気冷却促進用冷媒の循環ポンプ回転数か、冷媒循環量調整弁の開度のいずれか一つ以上を制御することで、サーバに供給する低温空気の温度または流量のいずれか、または両方を制御することを特徴とする。
請求項1~9に記載のサーバ冷却方法において、サーバに供給する低温空気の温度と流量のいずれか、または両方を測定し、得られた測定データに基づいてサーバ排気冷却促進用冷媒の温度を制御するための、第二の循環冷媒の循環ポンプ回転数か、第二の冷媒循環量調整弁の開度のいずれか一つ以上を制御することで、サーバ排気冷却促進用冷媒の温度を制御し、サーバに供給する低温空気の温度または流量のいずれか、または両方を制御することを特徴とする。
請求項1~8に記載のいずれか一つ以上の方法によって、データセンター内のサーバ冷却を行うとともに、請求項9または請求項10に記載のいずれか、または両方の方法によって、サーバ供給空気の温度と流量のいずれか、または両方を制御することでサーバ冷却を行う、再生可能エネルギー熱活用型のデータセンターであることを特徴とする。
(第2実施形態)
(第3実施形態)
2・・・・熱交換壁
3・・・・冷媒
4・・・・冷媒循環量調整弁
5・・・・冷媒循環ポンプ
6・・・・冷媒タンクつき冷媒循環システム
7・・・・太陽熱温水器
8・・・・吸着式冷凍機
9・・・・サーバ排気マニホールド
10・・・冷媒熱交換チューブ
11・・・サーバ給気送風ファン
12・・・サーバ給気ダクト
13・・・サーバ給気マニホールド
14・・・サーバ給気分岐ダクト
15・・・サーバラック
16・・・免振テーブル
17・・・サーバ排気分岐ダクト
18・・・防音断熱壁
19・・・太陽光発電パネル
20・・・熱電発電モジュール
21・・・マルチ入力パワーコンディショナ
22・・・蓄電システム
23・・・電力供給制御および温度監視制御システム
24・・・サーバ給気温度センサ
25・・・冷媒温度センサ
26・・・冷水循環ポンプ
27・・・冷水循環量制御弁
28・・・貯水タンク
29・・・雨水フィルタ
30・・・オーバーフロー排水口
31・・・受熱伝導板
32・・・放熱促進板
Claims (4)
- サーバを収納するデータセンターの外壁を中空構造とし、当該中空壁の内部にサーバから排気される高温空気を流通させ、中空壁の外壁表面から外気に放熱を行い、周囲外気と熱交換を行うことで高温空気を冷却させ、冷却されたサーバ排気を送風ファンを用いて再びサーバ吸気部に還流させることで、データセンター外壁で放熱と冷却を行いながら、サーバ供給空気を循環供給し、
サーバ排気を流通させる中空壁の内側に、高温排気からの受熱を促進する受熱促進板と、中空壁の外側に低温外気への放熱を促進するとともに、サーバ供給空気の冷却を促進する冷却促進板を具備させ、中空壁内を流通するサーバ供給空気の冷却を促進させ、
データセンターの天井面を、外壁冷却促進板の方向に水、雪、または氷が落下するように傾斜させ、天井面に落ちた水、雪、または氷が前記外壁冷却促進板を流下するように構成することで、前記外壁冷却促進板における冷却効果をさらに促進させることを特徴とする、サーバ冷却方法 - サーバを収納するデータセンターの外壁を中空構造とし、当該中空壁の内部にサーバから排気される高温空気を流通させ、中空壁の外壁表面から外気に放熱を行い、周囲外気と熱交換を行うことで高温空気を冷却させ、冷却されたサーバ排気を送風ファンを用いて再びサーバ吸気部に還流させることで、データセンター外壁で放熱と冷却を行いながら、サーバ供給空気を循環供給し、
サーバ排気を流通させる中空壁の内側に、高温排気の冷却を促進するための冷媒循環配管と冷媒循環ポンプ、冷媒流量調整弁と冷媒タンクを具備させた冷却促進冷媒循環流路を構成し、高温のサーバ排気よりも温度の低い冷媒を中空壁内部で流通させてサーバ排気の冷却を促進し、
冷媒循環流路を内蔵させ、貯留水と循環冷媒との間で熱交換を行って循環冷媒を冷却する水タンクを具備させるとともに、データセンターの天井面を、前記の水タンク内に水、 雪、または氷が流下して補水されるように構成することで、循環冷媒の冷却を促進することによって、中空壁内部でのサーバ排気の冷却を促進することを特徴とする、サーバ冷却方法 - サーバを収納するデータセンターの外壁を中空構造とし、当該中空壁の内部にサーバから排気される高温空気を流通させ、中空壁の外壁表面から外気に放熱を行い、周囲外気と熱交換を行うことで高温空気を冷却させ、冷却されたサーバ排気を送風ファンを用いて再びサーバ吸気部に還流させることで、データセンター外壁で放熱と冷却を行いながら、サーバ供給空気を循環供給し、
サーバ循環空気の流路上に具備される送風機か、サーバ排気冷却促進用の循環冷媒を循環させる循環ポンプか、サーバ排気促進用の循環冷媒を冷却するための第二の循環冷媒を循環させるための循環ポンプか、第二の循環冷媒を冷却させるための冷凍機か、サーバ排気冷却促進用の冷媒循環流量制御バルブか、サーバ排気冷却促進冷媒を冷却する第二の循環冷媒の循環流量制御バルブのいずれか一つ以上の駆動電力を賄うために、高温のサーバ排気が流通する中空壁内部の流路壁と、冷却された低温のサーバ吸気が流通する中空壁内部の流路壁との間に熱電発電モジュールを具備させ、前記熱電発電モジュールで得られる電力が駆動電力として供給されることを特徴とする、サーバ冷却方法 - 請求項1~3に記載のいずれか一つ以上の方法によって、データセンター内のサーバ冷却を行う、建物壁を介した再生可能エネルギー熱活用型データセンター
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