KR20130016321A

KR20130016321A - 데이터 처리 센터의 내부의 에어 컨디셔닝을 위한 시스템

Info

Publication number: KR20130016321A
Application number: KR1020127028517A
Authority: KR
Inventors: 팔로머 마르크 파이그
Original assignee: 에이에스티 모듈라, 에스.엘.
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2013-02-14
Also published as: CA2795041C; BR112012024675A2; BR112012024675A8; MX2012011109A; RU2012143847A; CA2795041A1; JP2013524329A; EP2555604A1; AU2010349995A1; US20130081784A1; ES2392775B1; WO2011121141A1; CN102907190B; CN102907190A; US9380731B2; ES2392775A1; AU2010349995B2; EP2555604B1; ES2430970T3; RU2542715C2

Abstract

전자 기기(3)가 제공되는 데이터 센터(2)의 내부 공간의 환경 컨디셔닝 시스템이 제공된다. 상기 시스템(1)은 외부 공기 흐름(5) 및 순환 공기 흐름(6) 사이에서 공기 교차 오염 없이 열 교환이 가능하도록 구성되는 패시브 공기-대-공기 열 교환기(4)를 포함하고, 상기 재순환 공기 흐름(6)은 데이터 센터(2)의 내부 공간으로부터 나오고 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과한 후에 컨디셔닝되도록 의도된다.

Description

데이터 처리 센터의 내부의 에어 컨디셔닝을 위한 시스템{SYSTEM FOR AIR-CONDITIONING THE INTERIOR OF A DATA PROCESSING CENTER}

본 발명은 데이터 센터의 내부 공간의 에어 컨디셔닝을 위한 고에너지 효율 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 특히 독립 컨테이너, 혼합 또는 소형 컨테이너, 산업 유닛 또는 이들에 사용될 임의의 다른 타입의 빌딩에 의해 형성되는 데이터 센터에서의 애플리케이션에 적합하다.

데이터 센터는 큰 방 또는 빌딩에 의해 형성되고, 그 내에는 특정 회사 또는 단체의 정보를 처리하도록 의도되는 중요한 수의 전자 기기가 존재한다. 이러한 타입의 센터는 높은 에너지 소비를 요구하고, 이는 현재 다른 덜 중요한 설비 중에서 대략 다음의 방식으로, 즉, 전자 기기 38% 내지 63%, 에어 컨디셔닝 23% 내지 54%, UPS(uninterrupted power supply) 6% 내지 13% 및 조명 1% 내지 2%로 분리된다. 게다가, 에너지 소비와 관련된 비용은 연간 10% 및 25% 사이에서 증가하는 ㄱ것으로 추정된다.

에어 컨디셔닝 기기에 대응하는 소비는 PUE(power usage effectiveness) 계수에 큰 영향을 주기 때문에 특히 중요하다. 이 계수는 데이터 처리에 의도되는 에너지 및 데이터 센터에 의해 소비되는 총 에너지 간의 관계로서 표현된다. 계수의 값이 1에 가까울수록 데이터 센터에 의해 소비되는 에너지의 이용(harnessing)가 더 커질 것이다. 그러나, 에어 컨디셔닝 기기에 의도된 소비는 종종 PUE 값을 상당히 부과한다. 예를 들어, 냉각 시스템이 자연 환기를 통해 사용될 때 평균 PUE 값은 1.05에 가깝고, 냉각 가스-공기, 물-공기 등의 종래의 냉각 시스템을 이용한 새롭게 설치된 데이터 센터에서는 1.6에 가깝고, 이 타입의 시스템을 갖는 기존의 데이터 센터에서는 2.5 및 3일 수 있다. 좀더 종래의 냉각 시스템에 의해 부정적 영향을 받는 다른 계수는 CAPEX 및 OPEX이다. 전자는 자본 지출을 말하고, 후자는 오퍼레이션 지출을 말한다.

그러므로, 요즘, 데이터 센터 컨디셔닝 시스템의 소비를 줄이는데에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 의미에서 다음과 같은 솔루션이 공지되어 있다.

그중의 첫번째는 1에 매우 가까운 PUE 값을 얻는데 사용될 수 있는 데이터 센터의 직접 자연 환기에 기초한 시스템의 사용을 포함한다. 그러나, 이 솔루션은 다수의 불편함을 갖는다.

먼저, 공기 오염 문제가 존재한다. 특히, 전자 기기를 손상시키지 않고 그 수명을 감소시키지 않기 위하여 에어 필터의 설치를 필요로 하는 등의 데이터 센터의 내부 공간 조건이 요구된다. 그러나, 에어 필터는 시스템에서 소정 비율의 효율 손실을 생성하고, 이는 더러워짐에 따라 점차 증가한다. 그러므로, 일정한 시스템 유지를 제공하고 주기적으로 더러워진 필터를 교체할 필요가 있다.

자연 환기 시스템의 다른 문제점은 ASHRAE 등의 기존 규칙 및 전자 기기 제조자의 요구에 따라 50%에 가까운 적절한 값에 도달하는 데이터 센터의 내부 공간 내의 상대 습도의 제어 부족이다.

데이터 센터 내의 물의 존재의 높은 위험은 자연 환기 시스템의 중요한 문제 중의 하나이다. 물은 데이터 센터 내의 중요한 요소이며, 전자 기기 및 그 정확한 동작에 매우 해롭다. 자연 환기는 워터 액세스 포인트를 구성하는 데이터 센터의 내부 공간과 외부 공간을 소통시키는 개구를 필요로 한다. 이들 바람직하지 않은 침투를 피하기 위하여, 필터, 차양 또는 평평한 외부 덮개 또는 내부에 데이터 센터가 위치하는 다른 빌딩 또는 산업 유닛이 종종 사용된다.

마지막으로, 자연 환기의 다른 문제점은 데이터 센터의 정확한 동작을 위하여 외부 온도가 일년 내내 충분히 낮은 어떤 지리적 영역에만 적용될 수 있다는 것이다. 따라서, 자연 환기 시스템은 혼합된 시스템, 즉, 자연 환기를 종래의 온도 조절 설비와 조합한 시스템의 많은 경우에 일부를 정상적으로 형성하여 많은 수의 지리적 영역의 적용이 가능하다.

데이터 센터의 환경 컨디셔닝 시스템의 소비를 감소시키기 위하여 공지된 솔루션의 다른 것은 EP1903849A1에 기재되어 있다. 이 문서는 데이터 센터의 내부 공간으로부터 유입되는 재순환 공기 흐름 및 외부 공기 흐름 사이의 열 교환이 가능하도록 구성되는 회전 공기-대-공기 열 교환기를 이용하는 데이터 센터의 내부 공간의 환경 컨디셔닝 시스템을 나타낸다. 이 타입의 교환기는 통상 큰 밀도의 금속판에 의해 구성되는 큰 회전 실리더에 의해 형성된다. 그 동작은 그를 구성하는 물질의 열적 관성에 기초하여 실린더 회전이 발생함에 따라 재순환 공기 흐름의 열을 흡수 및 보유하고 열을 외부 공기로 전달한다. 이 솔루션은 다수의 불편함을 갖는다.

먼저, 상기 솔루션은 상술한 흐름 사이의 교차 오염의 존재 때문에 100% 보장하지 않는다. 교환기가 2개의 떨어진 에어 챔버 사이에서 그들의 절반쯤에 위치하더라도, 그 직경 길이 및 폭을 따라 분리되지 않는다. 그러므로, 양 흐름 사이의 압력차는 최소한의 교차 오염을 생성한다. 동일한 이유로, 재순환 공기 흐름으로 전달되는 금속판 상의 응결로부터 오는 물의 부재를 보장할 수 없고, 내부 환경의 상대 습도의 완전한 제어를 수행할 수 없다.

그러나, 이 시스템에서 더 불편한 것은 이들 교환기의 큰 무게와 불륨을 고려하여 그 단부에 구성되는 엔진에 의해 요구되는 중대한 에너지 소비 및 계속 이동하는 교환기를 유지할 필요가 있다는 것이다. 이들 불편함의 첫번째는 데이터 센터에서 필요한 동작의 연속성을 보장하는 유사한 리던던트 보조 방법을 갖도록 한다는 것이다. 이런 의미에서, 이동을 생성하도록 의도된 적어도 하나의 백업 엔진 및 듀얼 전원을 가질 필요가 있다. 반면에, 이들 불편함의 두번째는 엔진 소비 및 그 관련 구성요소가 PUE에 대하여 부정적인 효과를 갖기 때문에 시스템 에너지 효율에 직접 영향을 준다는 것이다.

본 발명의 데이터 센터의 내부 공간의 에어 컨디셔닝을 위한 고에너지 효율 시스템은 완전히 만족하는 방식으로 상술한 문제점을 해결한다. 특히, 본 발명의 시스템은 외부 공기 흐름 및 재순환 공기 흐름 사이에서 공기 교차 오염없이 열 교환하도록 구성되는 이동 소자 없는 패시브 공기-대-공기 열 교환기를 사용한다. 상기 시스템은 또한 나중에 사용하기 위하여 데이터 처리 전자 기기에 의해 소멸되는 열의 회복을 가능하게 하고, 이는 매우 상이한 지역을 갖는 지리적 영역의 넓은 범위 내에서 시스템 동작을 허용하는 다른 요소에 의해 보완된다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 전자 기기가 제공되는 데이터 센터의 내부 공간의 환경 컨디셔닝 시스템은 외부 공기 흐름 및 재순환 공기 흐름 사이에서 공기 교차 오염 없이 열 교환이 가능하도록 구성되는 패시브 공기-대-공기 열 교환기를 포함하고, 상기 재순환 공기 흐름은 데이터 센터의 내부 공간으로부터 나오고 공기-대-공기 열 교환기를 통과한 후에 컨디셔닝되도록 의도된다. 상기 컨디셔닝은 정확한 동작을 위해 가장 적합한 상대 온도 및 습도 값을 갖는 데이터 센터의 내부 환경을 보증하는 것으로 의도된다.

상기 공기-대-공기 열 교환기는 열 파이프 타입 또는 열 튜브 타입이다. 이 타입의 교환기는 일반적으로 병렬로 배치되는 복수의 폐쇄 파이프를 포함하는 프레임에 의해 형성된다. 이들 파이프의 각각의 내부는 특정 온도 범위 내의 증발 및 응결을 허용하는 적절한 압력의 유체를 포함한다. 유체 응결이 생성되는 교환기의 단부 또는 일부는 열 방출을 유발하지만, 유체 증발이 생성되는 교환기의 단부 또는 일부는 열 흡수를 유발한다. 따라서, 이러한 타입의 교환기는 정확한 성능을 위해 이동 요소를 필요로 하지 않고, 즉, 회전 교환기와 다르게 정적이어서, 그와 관련된 제어 및 측정 요소 이외에 임의의 전기 소비를 유발하지 않는다.

사용될 수 있는 다른 타입의 교환기는 열판 교환기라 한다. 이 교환기는 높은 열적 관성으로 병렬로 배치된 복수의 금속판에 의해 형성되며, 이들 금속판 사이에서는 임의의 공기 교차 오염이 나타나지 않고 서로 수직인 2개의 공기 흐름의 열이 교환된다.

상기 재순환 공기 흐름은 전자 기기에 의해 생성된 열이 소멸되는 하나 이상의 핫 통로로부터 직접 추출되고, 상기 공기-대-공기 열 교환기를 통과한 후에 하나 이상의 차가운 통로 내에 직접 삽입되어 그 내의 환경을 컨디셔닝한다. 열 및 차가운 통로는 그들 내에 존재하는 공기의 혼합을 피하기 위하여 적절하게 분리된다. 추출 및 삽입은 덕트를 사용하지 않거나 최소수의 덕트를 이용하거나 또는 자연적으로 또는 강제적으로 직접 수행된다.

추가적으로, 본 발명의 시스템은 열 잉여를 이용(harness)하기 위하여 내부 공간으로부터 나오는 에너지 회복 공기 흐름을 제어 방식으로 전환시키도록 구성되는 공기-대-공기 열 교환기의 통로로의 대체 회로 또는 바이패스를 포함한다. 이것은 다른 이용 형태 중에서 데이터 센터 또는 위생 핫 워터 회로에 가까운 다른 타입의 영역을 가열하면서 전자 기기로부터 방출된 높은 열을 이용하기 위하여 수행된다. 그러나, 대체 회로의 메인 애플리케이션 중의 하나는 에너지 회복 공기 흐름을 내부 공간 내의 삽입 전에 공기-대-공기 열 교환기의 출구에서 재순환 공기 흐름과 혼합하는 것을 포함한다. 이것은 매우 낮은 온도를 갖는 지리적 영역에 위치하는 데이터 센터에서 본 발명의 시스템을 구현할 수 있도록 한다. 상술한 모든 것은 제어 방식, 즉, 언제나 에너지 회복 공기 흐름 레이트를 조절하는데 필요한 제어 및 측정 요소로 수행된다.

본 발명의 시스템은 내부 공간 내의 삽입 전에 상기 재순환 공기 흐름의 열 에너지의 일부를 흡수하는 상호보완적인 냉각 수단을 또한 포함한다. 상기 수단은 재순환 공기 흐름에 추가적인 냉각 부하를 제공하기 위하여 배치되는 냉각 가스-공기 타입 또는 물-공기 열 교환기의 하나 이상의 증발기를 포함한다. 교환기는 데이터 센터 밖 또는 내에 위치하는 해당 냉각 장치에 접속된 수압 회로를 포함한다. 이 액세서리는 특히 매우 높은 온도를 갖는 지리적 영역에 위치하는 데이터 센터에서의 응용에 유용하다.

추가적으로, 본 발명의 시스템은 적절한 상대 습도 조건을 보장하기 위하여 내부 공간 내의 삽입 전에 상기 재순환 공기 흐름의 상대 습도를 제어하도록 구성되는 제1 가습 수단을 또한 포함한다.

게다가, 본 발명의 시스템은 건조한 입구 온도를 감소시키기 위하여 상기 공기-대-공기 열 교환기를 통과하기 전에 상기 외부 공기 흐름의 상대 습도를 제어하도록 구성되는 제2 가습 수단을 또한 포함한다. 바람직하게 이 액세서리는 특히 매우 높은 온도를 갖는 지리적 영역에 위치하는 데이터 센터에서의 응용에 유용한 상기 기재된 냉각 모듈을 동반한다.

바람직하게, 데이터 센터 내의 물의 존재를 회피하기 위하여 제1 및 제2 가습 수단은 증발 형태이다. 바람직하게 상기 수단은 2개의 독립 회로에 의해 물을 제어되는 방식으로 분리하는 하나 이상의 침전물에 접속되는 가압 그룹을 포함한다. 하나는 외부 공기 흐름을 위한 것이고 다른 하나는 재순환 공기 흐름을 위한 것이다.

상기 언급한 바와 같이, 본 발명은 특히 독립 컨테이너, 혼합 또는 소형 컨테이너, 산업 유닛 또는 이들에 사용될 임의의 다른 타입의 빌딩에 의해 형성되는 데이터 센터에서의 애플리케이션에 적합하다. 따라서, 본 발명의 시스템이 구현되는 데이터 센터의 유형에 따라, 아래에 설명되는 바와 같은 상이한 구성 변형이 수행될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 시스템의 구성 변형은

외부 공기 흐름이 순환하는 제1 부분; 및

상기 재순환 공기 흐름이 순환하는 제2 부분

를 포함하는 공기-대-공기 열 교환기를 공통으로 갖는다.

상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 외부 공기 흐름 및 상기 재순환 공기 흐름 사이의 교차 오염을 피하기 위하여 엔클로저에 의해 분리되어 공간 내에 위치한다. 이는 교차 오염을 방지하는 교환기의 일부 중의 각각을 통해 순환하는 공기 흐름을 격리하기 위하여 볼륨 측정의 목적을 위한 분리이다.

독립 컨테이너 타입의 데이터 센터에 특히 적합한 제1 구성 변형에 따르면, 본 발명의 시스템은 상기 데이터 센터의 상부 상에 위치하도록 구성되는 컨테이너 내에 있는 수직 위치의 공기-대-공기 열 교환기를 포함하고, 상기 컨테이너는,

상기 외부 공기 흐름의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 측면 외부 개구가 제공되고 공기-대-공기 열 교환기의 제1 부분이 존재하는 상부 영역; 및

상기 재순환 공기 흐름의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 수평 내부 개구가 제공되고 공기-대-공기 열 교환기의 제2 부분이 존재하는 하부 영역을 포함한다.

측면 외부 개구는 그리드를 갖거나 없이 외부 공기 흐름을 위한 마우스(mouths) 또는 입구 및 출구 덕트를 갖거나 없이, 강제 환기 기구를 갖거나 없이 구성될 수 있다. 수평 내부 개구는 바람직하게 그리드 및 공기 강제 추출/촉진 장치를 포함한다.

제2 구성 변형에 따르면, 본 발명의 시스템은 수직 위치의 공기-대-공기 열 교환기를 포함하고,

상기 제1 부분은 상기 외부 공기 흐름의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 측면 외부 개구가 제공되는 외부 모듈 내에 있고,

상기 제2 부분은 상기 재순환 공기 흐름의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 수직 내부 개구가 제공되는 폐쇄 사이트 내에 위치한다.

제3 구성 변형에 따르면,

상기 외부 모듈은 상기 폐쇄 사이트 상에 있고,

상기 폐쇄 사이트는 상기 데이터 센터에 인접하여 위치한다.

상기 공기-대-공기 열 교환기의 제1 부분은 상기 제2 부분에 대하여 수직 위치에 배치된다.

제4 구성 변형에 따르면,

상기 폐쇄 사이트는 상기 외부 모듈 및 상기 데이터 센터 사이에 위치한다.

상기 공기-대-공기 열 교환기의 제1 부분은 상기 제2 부분에 대하여 수평 위치에 배치된다.

상기 변형은 본 발명의 실시예의 비제한 예로서 도시된다.

본 발명에 따라 데이터 센터의 내부 공간의 환경 컨디셔닝 시스템을 제공할 수 있다.

다음은 본 발명을 더 잘 이해하는 것을 돕는 도면의 간단한 설명이며, 본 발명의 상이한 실시예는 비제한적인 예로서 제시된다.
도 1은 제1 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 시스템이 제공되는 독립 컨테이너 타입의 데이터 센터의 사시도.
도 2는 도 1의 데이터 센터의 제1 프로파일 섹션을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 데이터 센터의 제2 프로파일 섹션을 나타내는 도면.
도 4는 도 2의 절단면 I-I에 따른 평면 단면도.
도 5는 도 2의 절단면 II-II에 따른 평면 단면도.
도 6은 도 2의 절단면 III-III에 따른 정면 단면도.
도 7은 도 2의 절단면 IV-IV에 따른 정면 단면도.
도 8은 제2 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 시스템이 제공되는 독립 컨테이너 타입의 데이터 센터의 평면 단면도.
도 9는 도 8의 절단면 V-V에 따른 정면 단면도.
도 10은 도 8의 절단면 VI-VI에 따른 프로파일 단면도.
도 11은 본 발명의 시스템이 제공되는 산업 유닛 내에 위치하는 독립 컨테이너에 의해 형성되는 데이터 센터의 사시도.
도 12는 발명의 시스템이 제공되는 빌딩 내에 통합된 데이터 센터의 사시도.
도 13은 도 12의 데이터 센터의 평면 단면도.

도 1은 제1 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 시스템이 제공되는 독립 컨테이너 타입의 데이터 센터의 사시도이다.

도 2는 도 1의 데이터 센터의 제1 프로파일 섹션을 나타낸다. 상기 도면에서, 전자 기기(3)가 제공되는 데이터 센터의 내부 공간의 에어 컨디셔닝을 위한 시스템(1)이 도시된다. 상기 시스템(1)은 외부 공기 흐름(5) 및 재순환 공기 흐름(6) 사이에서 공기 교차 오염 없이 열 교환을 허용하도록 구성되는 열 파이프 타입 또는 열 튜브 타입의 패시브 공기-대-공기 열 교환기(4)를 포함하고, 재순환 공기 흐름(6)은 데이터 센터(2)의 내부 공간으로부터 들어와서 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과한 후에 컨디셔닝된다.

도시된 바와 같이, 재순환 공기 흐름(6)은 전자 기기(3)에 의해 생성된 열이 소멸되는 하나 이상의 하나 이상의 핫 통로(7)로부터 직접 추출되고 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과한 후에 하나 이상의 차가운 통로(8)로 직접 삽입되어 그 내의 환경을 컨디셔닝한다.

도 3은 도 1의 데이터 센터의 제2 프로파일 섹션을 나타내는 도면으로서, 내부 공간으로부터 나오는 에너지 회복(10)으로부터의 공기 흐름을 제어 방식으로 일탈시켜 그로부터의 열 잉여를 이용하고 내부 공간에 삽입하기 전에 공기-대-공기 열 전달기(4)의 출구에서 공기 흐름을 재순환 공기 흐름(6)과 혼합하도록 구성되는 대체 회로(9) 또는 파이패스가 공기-대-공기 열 교환기(4)의 통로에 보인다.

본 발명의 시스템은 내부 공간의 삽입 전에 재순환 공기 흐름(6)의 열 에너지의 일부를 흡수하는 상호보완적인 냉각 수단(11)을 포함한다.

본 발명의 시스템은 상대적인 적절한 습도 상태를 보장하기 위하여 내부 공간으로 들어가기 전에 재순환 공기 흐름(6)의 상대 습도를 제어하도록 구성되는 가습 수단(12)을 포함한다. 본 발명의 시스템은 또한 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과하기 전에 외부 공기 흐름(5)의 건조한 입구 온도를 감소시키도록 구성되는 제2 가습 수단(20)을 포함한다.

도 4 및 5는 각각 도 2의 절단면 I-I 및 절단면 II-II에 따른 평면 단면도이다. 상기 도면은 제1 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 시스템(1)을 구성하는 요소의 평면 분포를 나타낸다.

위에서 지시하는 바와 같이, 본 발명의 시스템의 구성 변형은

외부 공기 흐름(5)이 순환하는 제1 부분(4a); 및

재순환 공기 흐름(6)이 순환하는 제 2 부분(4b)

을 포함하는 공기-대-공기 열 교환기(4)를 공통으로 갖는다.

여기서, 제1 부분(4a) 및 제2 부분(4b)은 외부 공기 흐름(5) 및 재순환 공기 흐름(6) 사이의 교차 오염을 피하기 위하여 엔클로저(13)에 의해 분리되어 공간 내에 위치한다.

제1 구성 변형에 따르면, 본 발명의 시스템은 데이터 센터(2)의 상부에 위치하도록 구성되는 컨테이너(14) 내에 위치하는 수직 위치의 적어도 하나의 공기-대-공기 열 교환기(4)를 포함하고, 컨테이너(14)는,

외부 공기 흐름(5)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 수평 내부 개구(15)가 제공되는 공기-대-공기 열 교환기의 제1 부분(4a)이 위치하는 상부 영역(14a), 및

재순환 공기 흐름(6)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 수평 내부 개구(16)가 제공되는 공기-대-공기 열 교환기의 제2 부분(4b)이 위치하는 하부 영역(14b)

를 포함한다.

도 6 및 7은 각각 도 2의 절단면 III-III 및 IV-IV에 따른 정면 단면도이다. 상기 도면은 제1 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 시스템(1)을 구성하는 요소의 상부 분포를 나타낸다.

도 8은 제2 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 시스템(1)이 제공되는 독립 컨테이너 타입의 데이터 센터의 평면 단면도이다. 상기 도면은 수직 위치에서 공기-대-공기 열 교환기(4)를 나타내며, 여기서,

제1 부분(4a)은 외부 공기 흐름(5)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 측면 외부 개구(15)가 제공되는 외부 모듈(17) 내에 있고,

제2 부분(4b)은 재순환 공기 흐름(6)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 수직 내부 개구(19)가 제공되는 폐쇄 사이트(18) 내에 위치한다.

제2 바람직한 실시예에 따르면, 폐쇄 사이트(18)는 외부 모듈(17) 및 데이터 센터(2) 사이에 위치하여 공기-대-공기 열 교환기(4)의 제1 부분(4a)은 제2 부분(4b)에 대하여 수평 위치에 배치된다.

도 9 및 10은 각각 도 8의 절단면 V-V에 따른 정면 단면도 및 절단면 VI-VI에 따른 프로파일 단면도이다. 상기 도면은 제2 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 시스템(1)을 구성하는 요소의 상부 분포 및 프로파일을 나타낸다.

도 11은 산업 유닛 내에 위치하는 독립 컨테이너에 의해 형성되는 데이터 센터의 사시도이다. 상기 도면은 각각의 환경 컨디셔닝 시스템(1)을 갖는 컨테이너 타입의 복수의 데이터 센터(2)의 위치의 예를 나타낸다. 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과한 후의 외부 공기(5) 공급 및 추출은 외부 공기(5) 유입 및 유출 흐름이 단락되지 않도록 수행된다. 이 예는 또한 상이한 데이터 센터(2)를 통과하는 외부 공기 흐름(5)을 제어할 수 있도록 설계된다.

도 12는 본 발명의 시스템을 포함하는 빌딩 내에 통합된 데이터 센터의 사시도이다.

도 13은 도 12의 데이터 센터의 평면 단면도이다.

Claims

전자 기기(3)를 구비한 데이터 센터(2)의 내부 공간의 환경 컨디셔닝 시스템에 있어서, 상기 시스템(1)은 외부 공기 흐름(5) 및 재순환 공기 흐름(6) 사이에서 공기 교차 오염 없이 열 교환이 가능하도록 구성되는 패시브(passive) 공기-대-공기 열 교환기(4)를 포함하고, 상기 재순환 공기 흐름(6)은 데이터 센터(2)의 내부 공간으로부터 나오고 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과한 후에 컨디셔닝되도록 의도된 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 공기-대-공기 열 교환기(4)는 열 파이프 타입인 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재순환 공기 흐름(5)은 전자 기기(3)에 의해 생성된 열이 소멸되는 하나 이상의 핫 통로(hot corridors)(7)로부터 직접 추출되는 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재순환 공기 흐름(6)은 상기 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과한 후에 하나 이상의 차가운 통로(cold corridors)(8) 내에 직접 삽입되어 그 내의 환경을 컨디셔닝하는 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 공간으로부터 나오는 에너지 회복 공기 흐름(10)을 제어된 방식으로 일탈시켜서 그 열 잉여(heat surplus)를 이용(harness)하는 대체 회로(8)를 또한 포함하는 환경 컨디셔닝 시스템.
제5항에 있어서, 상기 에너지 회복 공기 흐름(10)은 내부 공간 내의 삽입 전에 공기-대-공기 열 교환기(4)의 출구에서 재순환 공기 흐름(6)과 혼합되는 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 공간 내의 삽입 전에 상기 재순환 공기 흐름(6)의 열 에너지의 일부를 흡수하는 상호보완적인 냉각 수단(11)을 또한 포함하는 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 공간 내의 삽입 전에 상기 재순환 공기 흐름(6)의 상대 습도를 제어하도록 구성되는 제1 가습 수단(12)을 또한 포함하는 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기-대-공기 열 교환기(4)를 통과하기 전에 상기 외부 공기 흐름(5)의 상대 습도를 제어하도록 구성되는 제2 가습 수단(20)을 또한 포함하는 환경 컨디셔닝 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기-대-공기 열 교환기(4)는,
외부 공기 흐름(5)이 순환하는 제1 부분(4a); 및
상기 재순환 공기 흐름(6)이 순환하는 제2 부분(4b)
를 포함하고,
상기 제1 부분(4a) 및 상기 제2 부분(4b)은 둘 다 상기 외부 공기 흐름(5)과 상기 재순환 공기 흐름(6) 사이의 교차 오염을 피하기 위하여 엔클로저(13)에 의해 분리된 공간에 위치하는 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제10항에 있어서, 상기 데이터 센터(2)의 상부 부분에 배치되도록 구성되는 컨테이너(14) 내에 있는 수직 위치의 공기-대-공기 열 교환기(4)를 포함하고,
상기 컨테이너(14)는,
상기 외부 공기 흐름(5)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 측면 외부 개구(15)가 제공되고 공기-대-공기 열 교환기의 제1 부분(4a)이 존재하는 상부 영역(14a); 및
상기 재순환 공기 흐름(6)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 수평 내부 개구(16)가 제공되고 공기-대-공기 열 교환기의 제2 부분(4b)이 존재하는 하부 영역(14b)
를 포함하는 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제10항에 있어서, 수직 위치의 공기-대-공기 열 교환기(14)를 포함하고,
상기 제1 부분(4a)은 상기 외부 공기 흐름(5)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 측면 외부 개구(15)가 제공되는 외부 모듈(17) 내에 있고,
상기 제2 부분(4b)은 상기 재순환 공기 흐름(6)의 유입 및 유출이 가능하도록 구성되는 수직 내부 개구(19)가 제공되는 폐쇄 사이트(closed site)(18) 내에 위치하는 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제12항에 있어서,
상기 외부 모듈(17)은 상기 폐쇄 사이트(18) 상에 있고,
상기 폐쇄 사이트(18)는 상기 데이터 센터(2)에 인접하여 위치하고,
상기 공기-대-공기 열 교환기(4)의 제1 부분(4a)은 상기 제2 부분(4b)에 대하여 수직 위치에 배치되는 것인 환경 컨디셔닝 시스템.
제12항에 있어서,
상기 폐쇄 사이트(18)는 상기 외부 모듈(17)과 상기 데이터 센터(2) 사이에 위치하고,
상기 공기-대-공기 열 교환기(4)의 제1 부분(4a)은 상기 제2 부분(4b)에 대하여 수평 위치에 배치되는 것인 환경 컨디셔닝 시스템
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 내부 공간의 환경 컨디셔닝 시스템을 포함하는 데이터 센터.