NL1033871C2

NL1033871C2 - Data center.

Info

Publication number: NL1033871C2
Application number: NL1033871A
Authority: NL
Inventors: Robbert Mees Lodder; Marcel Van Dijk
Original assignee: Uptime Technology B V
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2008-11-20
Also published as: WO2008143503A1

Description

Titel: DatacentrumTitle: Data center

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het met behulp van recirculatielucht koelen van een ruimte in een datacentrum, welke ruimte wat betreft luchtvochtigheid en temperatuur is geconditioneerd en waarin ICT- en/of telecomapparatuur is opgesteld.The invention relates to a device and method for cooling a space in a data center with the aid of recirculated air, which space is conditioned with regard to air humidity and temperature and in which ICT and / or telecom equipment is arranged.

5 Datacentra zijn algemeen bekend en omvatten gewoonlijk ten minste een ruimte waarin ICT- en/of telecomapparatuur is opgesteld, zoals computer-, server- of netwerkapparatuur. Voor een goede werking van de apparatuur is een optimale en stabiele temperatuur en luchtvochtigheid in de ruimte belangrijk. Een goede werktemperatuur voor de apparatuur is 10 gelegen tussen circa 20°C en circa 25°C en een goede luchtvochtigheid is gelegen tussen circa 45% en circa 55%. Gelet op de warmteproductie van de ICT- en/of telecomapparatuur, is het voor het op stabiele temperatuur en luchtvochtigheid houden van de ruimte wenselijk om de ruimte te koelen. Een datacentrum is gewoonlijk 24 uur per dag, zeven dagen per week in 15 bedrijf en de ICT- en/of telecomapparatuur dient dus nagenoeg continu te worden gekoeld.Data centers are generally known and usually comprise at least one room in which ICT and / or telecom equipment is arranged, such as computer, server or network equipment. For the equipment to function properly, an optimum and stable temperature and humidity in the room are important. A good operating temperature for the equipment is between approximately 20 ° C and approximately 25 ° C and a good air humidity is between approximately 45% and approximately 55%. In view of the heat production of the ICT and / or telecom equipment, it is desirable to keep the room cool at a stable temperature and humidity. A data center is usually in operation 24 hours a day, seven days a week and the IT and / or telecom equipment must therefore be cooled virtually continuously.

Om de ruimte te koelen is deze gewoonlijk voorzien van een verhoogde vloer waaronder een koude luchtstroom wordt geblazen. Via openingen in de vloer wordt de luchtstroom in de ruimte geblazen. Bovenin 20 de ruimte wordt de opgewarmde luchtstroom afgezogen en na koeling wordt de gekoelde luchtstroom wederom onder de verhoogde vloer geblazen. Zodoende wordt de luchtstroom in de ruimte gerecirculeerd.To cool the room, it is usually provided with a raised floor under which a cold air stream is blown. The airflow is blown into the room through openings in the floor. At the top of the room, the heated air flow is extracted and after cooling the cooled air flow is again blown under the raised floor. In this way the air flow in the room is recirculated.

De luchtstroom wordt gekoeld door middel van een koeleenheid, gewoonlijk een compressiekoeleenheid waarin een koudemiddel wordt 25 gecomprimeerd. De opgewarmde luchtstroom geeft haar warmte af aan het koudemiddel of aan een koelvloeistof die als tussenmedium fungeert.The air stream is cooled by means of a cooling unit, usually a compression cooling unit in which a refrigerant is compressed. The heated air stream transfers its heat to the refrigerant or to a coolant that acts as an intermediate medium.

1 03 3 8711 21 03 3 8711 2

Gewoonlijk wordt water toegepast als tussenmedium om de afgegeven warmte uit de ruimte te voeren.Usually water is used as an intermediate medium to carry the heat released from the room.

De ICT- en/of computerapparatuur is gewoonlijk in een systeemkast geplaatst. Bekende systeemkasten kunnen worden gekoeld op 5 verticale wijze of op horizontale wijze. Bij koeling op verticale wijze wordt koude luchtstroom onderin de systeemkast ingeblazen en vervolgens middels ventilatoren naar boven getransporteerd, onderweg de apparatuur koelend. Nadelig is dat de koude luchtstroom geleidelijk opwarmt, waardoor de luchtstroom boven in de systeemkast warmer is dan de luchtstroom 10 onder in de systeemkast. Door deze geleidelijke opwarming van de luchtstroom in de systeemkast om de apparatuur te koelen, kan er slechts een beperkte hoeveelheid apparatuur in de systeemkast worden geplaatst, waardoor niet de hele systeemkast kan worden benut.The IT and / or computer equipment is usually placed in a system cabinet. Known system cabinets can be cooled in a vertical manner or in a horizontal manner. When cooling in a vertical manner, cold airflow is blown in at the bottom of the system cabinet and then transported upwards by means of fans, cooling the equipment along the way. A disadvantage is that the cold air flow warms up gradually, so that the air flow at the top of the system cabinet is warmer than the air flow at the bottom of the system cabinet. Because of this gradual heating of the air flow in the system cabinet to cool the equipment, only a limited amount of equipment can be placed in the system cabinet, which means that the entire system cabinet cannot be used.

Bij koeling op horizontale wijze wordt de gekoelde luchtstroom 15 middels ventilatoren van de ICT- en/of tele com apparatuur horizontaal door de in de systeemkast op gestelde apparatuur geleid. De opgewarmde luchtstroom verlaat de systeemkast aan de achterzijde. Nadelig is dat de opgewarmde luchtstroom van een systeemkast zich kan vermengen met de gekoelde luchtstroom van een andere systeemkast. Eveneens nadelig aan 20 verticale koeling is dat gekoelde luchtstroom zich, zonder apparatuur te koelen, kan vermengen met opgewarmde lucht.When cooling in a horizontal manner, the cooled air flow 15 is guided horizontally through the equipment arranged in the system cabinet by means of fans of the ICT and / or tele com equipment. The heated air flow leaves the system cabinet at the rear. A disadvantage is that the heated air flow from one system cabinet can mix with the cooled air flow from another system cabinet. Another disadvantage of vertical cooling is that cooled air flow can mix with heated air without cooling equipment.

Het met behulp van recirculatie lucht koelen van een voor luchtvochtigheid en temperatuur geconditioneerde ruimte in een datacentrum waarin ICT- en/of telecom apparatuur is opgesteld, gebeurt op 25 de bekende wijze niet efficiënt. Gewoonlijk wordt de luchtstroom gekoeld tot een temperatuur die aanzienlijk lager ligt dan de werktemperatuur. Voorts wordt er gebruik gemaakt van relatief complexe koeleenheden en vindt bij het koelen veel verlies plaats. Hierdoor is veel energie nodig en zijn de elektriciteitskosten van een datacentrum hoog. Vooral voor een groot 30 datacentrum resulteert dit er in dat de kosten voor energieverbruik een 3 belangrijk deel van de totale operationele kosten van het datacentrum vertegenwoordigen. Aangezien het koudemiddel gewoonlijk een drijfgas is, kan bij lekken van koudemiddel uit de koeleenheid drijfgas in de atmosfeer terechtkomen, wat een belasting voor het milieu veroorzaakt. Bovendien 5 zijn er door het gebruik van water om de afgegeven warmte uit de ruimte te brengen, waterleidingen aanwezig in de ruimte. Deze kunnen gaan lekken en daarbij een gevaar vormen voor de in de ruimte opgestelde ICT- en/of telecomapparatuur.Cooling an air-conditioned and temperature-conditioned room in a data center in which ICT and / or telecom equipment is installed, is not done efficiently in the known manner. The air flow is usually cooled to a temperature that is considerably lower than the operating temperature. Furthermore, relatively complex cooling units are used and a lot of loss occurs during cooling. This requires a lot of energy and the electricity costs of a data center are high. Especially for a large data center, this results in that the energy consumption costs represent an important part of the total operational costs of the data center. Since the refrigerant is usually a propellant gas, if refrigerant leaks from the cooling unit, propellant gas can enter the atmosphere, causing an environmental burden. Moreover, through the use of water to bring the heat emitted from the space, water pipes are present in the space. These can leak and thereby pose a danger to the IT and / or telecom equipment installed in the room.

De uitvinding beoogt een inrichting van de in de aanhef genoemde 10 soort waarbij met behoud van genoemde voordelen, genoemde nadelen kunnen worden tegengegaan.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned in the preamble wherein, while retaining said advantages, said disadvantages can be prevented.

Daartoe voorziet de uitvinding in een inrichting voor het met behulp van recirculatielucht koelen van een voor luchtvochtigheid en temperatuur geconditioneerde ruimte in een datacentrum waarin ICT- en/of 15 telecomapparatuur is opgesteld, met het kenmerk dat de inrichting een lucht-luchtwarmtewisselaar omvat waarin door de apparatuur opgewarmde recirculatielucht als een eerste luchtstroom wordt toegevoerd aan de lucht-luchtwarmtewisselaar, en waarin de eerste luchtstroom met behulp van een gescheiden tweede luchtstroom wordt gekoeld.To that end, the invention provides a device for cooling air-conditioned room and temperature-conditioned room in a data center in which ICT and / or telecom equipment is arranged, with the feature that the device comprises an air-to-air heat exchanger in which the recirculated air heated by equipment as a first air stream is supplied to the air to air heat exchanger, and wherein the first air stream is cooled by means of a separate second air stream.

20 Door te voorzien in een lucht-luchtwarmtewisselaar hoeft geen gebruik meer gemaakt te worden van een complexe koeleenheid met koudemiddel en eventueel tussenmedium, waardoor het koelen efficiënter gebeurt. Dit kan een aanzienlijke energiebesparing en dus kostenbesparing opleveren. Tevens wordt de milieubelasting minder, omdat minder energie 25 benodigd is.By providing an air-to-air heat exchanger, it is no longer necessary to make use of a complex cooling unit with refrigerant and possibly intermediate medium, so that cooling is done more efficiently. This can result in a considerable energy saving and therefore cost savings. The environmental impact is also reduced, because less energy is required.

Doordat geen koudemiddel meer nodig is, wordt de milieubelasting - door lekkend drijfgas - eveneens minder.Because no refrigerant is needed anymore, the environmental impact - due to leaking propellant - is also reduced.

Bij voorkeur wordt de door de lucht-luchtwarmtewisselaar gekoelde eerste luchtstroom gescheiden van de door de apparatuur opgewarmde 30 luchtstroom aan de apparatuur toegevoerd. Hierdoor wordt tegengegaan dat 4 de opgewarmde eerste luchtstroom zich vermengt met de koellucht, waardoor de temperatuur van de door de lucht-luchtwarmtewisselaar gekoelde luchtstroom ongeveer gelijk kan zijn aan de gewenste werktemperatuur. Dit levert een verdere energiebesparing en dus 5 kostenbesparing op.Preferably, the first air flow cooled by the air-to-air heat exchanger is supplied to the equipment separately from the air flow heated by the equipment. This prevents the heated first air stream from mixing with the cooling air, as a result of which the temperature of the air stream cooled by the air-to-air heat exchanger can be approximately equal to the desired operating temperature. This provides a further energy saving and therefore 5 cost savings.

In een andere voordelige uitvoeringsvorm wordt de tweede luchtstroom van buiten de geconditioneerde ruimte aangevoerd. Dit kan bijvoorbeeld lucht uit een andere ruimte in het datacentrum zijn, of buitenlucht. Door bijvoorbeeld gebruik te maken van buitenlucht kan de 10 recirculatielucht op voordelige wijze worden gekoeld.In another advantageous embodiment, the second air flow is supplied from outside the conditioned space. This can be, for example, air from another room in the data center, or outside air. By making use of outside air, for example, the recirculation air can be cooled advantageously.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de lucht-luchtwarmtewisselaar uitgevoerd als een warmtewiel. Voordelig aan het warm te wiel is de efficiënte wijze van warmte-overdracht van de eerste luchtstroom naar de tweede luchtstroom. Bovendien hoeft nauwelijks 15 vochttransport plaats te vinden tussen de eerste en de tweede luchtstroom, waardoor de luchtvochtigheid van de eerste luchtstroom ongeveer gelijk blijft. Voor de nagenoeg continue koeling van de recirculatielucht in de ruimte in het datacentrum, kan een warmtewiel op bijzonder efficiënte wijze worden toegepast. Voorts kan de temperatuur van de gekoelde eerste 20 luchtstroom ongeveer gelijk zijn aan de werktemperatuur. In een regio met een klimaat vergelijkbaar met Nederland en bij gebruik van buitenluchtstroom als tweede luchtstroom kan het warmtewiel bij volcontinu bedrijf gedurende bijna 80% van de tijd worden gebruikt. Slechts voor de overige 20% kan de buitenluchtstroom te warm zijn en kan 25 beperkte bijkoeling nodig zijn, die de koeling met behulp van het warmtewiel aanvult.In an advantageous embodiment, the air-to-air heat exchanger is designed as a heat wheel. The efficient method of transferring heat from the first air flow to the second air flow is advantageous to the wheel to heat. Moreover, hardly any moisture transport needs to take place between the first and the second air stream, as a result of which the air humidity of the first air stream remains approximately the same. For the virtually continuous cooling of the recirculation air in the space in the data center, a heat wheel can be used in a particularly efficient manner. Furthermore, the temperature of the cooled first air stream can be approximately equal to the operating temperature. In a region with a climate comparable to the Netherlands and when outside air flow is used as the second air flow, the heat wheel can be used for fully continuous operation for almost 80% of the time. Only for the remaining 20% can the outside air flow be too warm and limited additional cooling may be required, which supplements the cooling with the aid of the heat wheel.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het met behulp van recirculatielucht koelen van een voor luchtvochtigheid en temperatuur geconditioneerde ruimte in een datacentrum waarin ICT- en/of 30 telecomapparatuur is opgesteld, en op het gebruik van een lucht- 5 luchtwarmtewisselaar, in het bijzonder een warmtewiel, voor het koelen van een recirculatielucht van een voor luchtvochtigheid en temperatuur geconditioneerde ruimte van een datacentrum waarin ICT- en/of telecomapparatuur is opgesteld. Verdere voordelige uitvoeringsvormen van 5 de uitvinding zijn weergegeven in de volgconclusies. De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een ui tvoe rings voorbeeld dat in een tekening is weergegeven. In de tekening toont:The invention also relates to a method for cooling, with the aid of recirculated air, a room conditioned for humidity and temperature in a data center in which ICT and / or telecom equipment is arranged, and to the use of an air-to-air heat exchanger, in the in particular a heat wheel, for cooling a recirculated air from a room humidity and temperature conditioned room of a data center in which ICT and / or telecom equipment is arranged. Further advantageous embodiments of the invention are shown in the subclaims. The invention will be elucidated on the basis of an exemplary embodiment which is represented in a drawing. In the drawing:

Fig. 1 een schematisch aanzicht van een ruimte met apparatuur;FIG. 1 is a schematic view of a room with equipment;

Fig. 2 een schematisch aanzicht van een lucht-10 luchtwarmtewisselaar.FIG. 2 is a schematic view of an air-to-air heat exchanger.

Opgemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven zijn van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding die wordt beschreven bij wijze van niet-limitatief uitvoeringsvoorbeeld. In de figuren zijn gelijke of corresponderende onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers 15 weergegeven.It is noted that the figures are only schematic representations of a preferred embodiment of the invention which is described by way of non-limitative exemplary embodiment. In the figures, the same or corresponding parts are designated with the same reference numerals.

In Figuur 1 is een geconditioneerde ruimte 1 getoond in een datacentrum. In de ruimte 1 heerst een stabiele temperatuur en luchtvochtigheid. Bij voorkeur is de luchtvochtigheid tussen de 45% en de 55% gelegen. In de ruimte 1 is ICT- en/of telecomapparatuur 2 opgesteld. De 20 apparatuur 2 produceert warmte en wordt derhalve gekoeld met behulp van een luchtstroom die recirculeert in de ruimte 1. Bij voorkeur is de werktemperatuur van de apparatuur tussen de 20°C en 25°C. Ter wille van de luchtrecirculatie en de koeling is de ruimte 1 voorzien van een verhoogde vloer 3.In Figure 1, a conditioned space 1 is shown in a data center. A stable temperature and humidity prevail in room 1. The air humidity is preferably between 45% and 55%. ICT and / or telecom equipment 2 is installed in room 1. The equipment 2 produces heat and is therefore cooled with the aid of an air stream that recirculates in the space 1. Preferably, the operating temperature of the equipment is between 20 ° C and 25 ° C. For the sake of air recirculation and cooling, the space 1 is provided with a raised floor 3.

25 De apparatuur 2 omvat bij voorbeeld computer-, netwerk- of serverapparatuur en is bij voorkeur opgesteld in een systeemkast 14. In dit uitvoeringsvoorbeeld zijn systeemkasten 14 voorzien van een voorzijde 4 waaraan een gekoelde eerste luchtstroom wordt toegevoerd en een achterzijde 5 waarlangs een opgewarmde eerste luchtstroom wordt 30 afgevoerd. De apparatuur 2 is met een voorzijde 16 gericht naar de voorzijde 6 4 van de systeemkast 14 en met een achterzijde 17 gericht naar de achterzijde 5 van de systeemkast 14.The equipment 2 comprises, for example, computer, network or server equipment and is preferably arranged in a system cabinet 14. In this exemplary embodiment, system cabinets 14 are provided with a front side 4 to which a cooled first air stream is supplied and a rear side 5 along which a heated first air flow is discharged. The equipment 2 is oriented with a front side 16 towards the front side 4 of the system cabinet 14 and with a rear side 17 towards the rear side 5 of the system cabinet 14.

Om tegen te gaan dat opgewarmde luchtstroom zich vermengt met de gekoelde eerste luchtstroom staan de systeemkasten 14 met hun 5 voorzijden 4 naar elkaar toe om zo een 'koude gang' 6 te vormen. In dit uitvoeringsvoorbeeld is de koude gang 6 afgesloten met zijwanden en een plafond 7 om zo een afgesloten ruimte te creëren binnen de ruimte 1, en de opgewarmde eerste lucht helemaal te scheiden van de gekoelde eerste luchtstroom. De opgewarmde eerste lucht wordt gekoeld met behulp van een 10 koelinrichting 8 en de gekoelde eerste luchtstroom wordt vervolgens onder de verhoogde vloer 3 geblazen.In order to prevent heated air flow from mixing with the cooled first air flow, the system cabinets 14 with their front sides 4 face each other to form a 'cold corridor' 6. In this exemplary embodiment, the cold corridor 6 is closed with side walls and a ceiling 7 so as to create a sealed space within the space 1, and to completely separate the heated first air from the cooled first air stream. The heated first air is cooled with the aid of a cooling device 8 and the cooled first air stream is then blown under the raised floor 3.

De recirculatie van de eerste luchtstroom in de ruimte 1 gaat als volgt. Een gekoelde eerste luchtstroom 9 wordt onder de verhoogde vloer 3 geblazen. Ter plaatse van de voorzijden 4 van de systeemkasten 14 zijn er 15 openingen in de vloer waar de gekoelde eerste luchtstroom 9 doorheen wordt geblazen. De gekoelde eerste luchtstroom 9 wordt toegevoerd aan de voorzijden 4 van de systeemkasten 14 en wordt daarin door de eigen ventilatoren van de in de systeemkasten 14 opgestelde apparatuur 2 naar de achterzijde 5 gezogen. Onderweg wordt de apparatuur 2 gekoeld waardoor 20 de gekoelde eerste luchtstroom opwarmt, en de eerste luchtstroom als een opgewarmde eerste luchtstroom 10 aan de achterzijde 5 uit de systeemkasten 14 treedt. Na doorgang door de systeemkast 14 zal de gekoelde eerste luchtstroom 9 gemiddeld zo'n 6 a 12°C zijn opgewarmd tot een opgewarmde eerste luchtstroom 10. De opgewarmde eerste luchtstroom 25 10 bevindt zich buiten de koude gang 6 en kan vanwege het plafond 7 niet mengen met de gekoelde eerste luchtstroom 9. Hierdoor treden geen verliezen op en kan de gekoelde eerste luchtstroom 9 aan de apparatuur 2 worden aangeboden op de werktemperatuur van de apparatuur 2, tussen 20°C en 25°C. De gekoelde eerste luchtstroom 9 die uit een uittree-opening 30 19 van de koelinrichting 8 uittreedt, wordt zodoende via een toevoerleiding 7 15 afgescheiden aan de voorzijde 16 van de apparatuur 2 toegevoerd. De opgewarmde eerste luchtstroom 10 wordt met behulp van een niet-weergegeven afvoerleiding nabij het plafond uit de ruimte 1 afgevoerd, en wordt aan een intree-opening 18 van de koelinrichting toegevoerd. De eerste 5 luchtstroom recirculeert dus in de ruimte 1, waarbij in dit uitvoeringsvoorbeeld de gekoelde eerste luchtstroom 9 gescheiden is van de opgewarmde eerste luchtstroom 10.The recirculation of the first air stream in the room 1 proceeds as follows. A cooled first air stream 9 is blown under the raised floor 3. At the location of the front sides 4 of the system cabinets 14 there are 15 openings in the floor through which the cooled first air stream 9 is blown. The cooled first air stream 9 is supplied to the front sides 4 of the system cabinets 14 and is sucked therein by the fans of the equipment 2 arranged in the system cabinets 14 to the rear side 5. On the way, the equipment 2 is cooled, so that the cooled first air stream heats up, and the first air stream leaves the system boxes 14 as a heated first air stream 10 at the rear 5. After passage through the system cabinet 14, the cooled first air flow 9 will be heated on average by about 6 to 12 ° C to a heated first air flow 10. The heated first air flow 10 is located outside the cold aisle 6 and cannot work because of the ceiling 7 mixing with the cooled first air stream 9. As a result, no losses occur and the cooled first air stream 9 can be supplied to the equipment 2 at the operating temperature of the equipment 2, between 20 ° C and 25 ° C. The cooled first air stream 9, which exits from an exit opening 19 of the cooling device 8, is thus supplied to the front side 16 of the equipment 2 via a supply line 7. The heated first air stream 10 is discharged from the space 1 by means of a discharge conduit (not shown) near the ceiling, and is supplied to an entrance opening 18 of the cooling device. The first air stream thus recirculates in the space 1, wherein in this exemplary embodiment the cooled first air stream 9 is separated from the heated first air stream 10.

De koelinrichting 8 is uitgevoerd als een luchtluchtwarmtewisselaar 8 waaraan de opgewarmde eerste luchtstroom 10 10 wordt toegevoerd. In de lucht-luchtwarmtewisselaar 8 wordt de op gewarmde eerste luchtstroom 10 gekoeld met behulp van een gescheiden tweede luchtstroom 12. Bij voorkeur wordt, zoals getoond in Figuur 1, de tweede luchtstroom 12 van buiten de ruimte 1 aangevoerd. In een voordelige uitvoeringsvorm is de tweede luchtstroom 12 buitenlucht. In de lucht-15 luchtwarmtewisselaar 8 blijven de eerste luchtstroom 10 en de tweede luchtstroom 12 van elkaar gescheiden, en vindt derhalve geen of nagenoeg geen menging van eerste en tweede luchtstroom plaats.The cooling device 8 is designed as an air-air heat exchanger 8 to which the heated first air stream 10 is supplied. In the air-to-air heat exchanger 8 the heated first air stream 10 is cooled with the aid of a separate second air stream 12. Preferably, as shown in Figure 1, the second air stream 12 is supplied from outside the space 1. In an advantageous embodiment, the second air stream 12 is outside air. In the air-air heat exchanger 8, the first air stream 10 and the second air stream 12 remain separate from each other, and therefore no or substantially no mixing of first and second air stream takes place.

Figuur 2 toont een schematisch aanzicht van een lucht-luchtwarmtewisselaar 8. De lucht-luchtwarmtewisselaar 8 is voorzien van 20 een warmtewisselingslichaam 13, bijvoorbeeld een metalen plaat met kleine openingen waardoorheen zich lucht kan bewegen. De plaat kan een willekeurige vorm hebben, maar is bij voorkeur rechthoekig of cirkelvormig. Het warmtewisselingslichaam 13 beweegt zich achtereenvolgens door de opgewarmde eerste luchtstroom 10 en de koelere tweede luchtstroom 12 25 heen.Figure 2 shows a schematic view of an air-to-air heat exchanger 8. The air-to-air heat exchanger 8 is provided with a heat exchange body 13, for example a metal plate with small openings through which air can move. The plate can have any shape, but is preferably rectangular or circular. The heat exchange body 13 moves successively through the heated first air stream 10 and the cooler second air stream 12.

Wanneer het warmtewisselingslichaam 13 door de opgewarmde eerste luchtstroom 10 heen beweegt, wordt het warmtewisselingslichaam 13 opgewarmd en koelt de opgewarmde eerste luchtstroom 10 af tot een gekoelde eerste luchtstroom. Vervolgens beweegt het opgewarmde 30 warmtewisselingslichaam 13 door de koele intredende tweede luchtstroom 8 12 heen, waardoor de tweede luchtstroom 12 wordt opgewarmd tot een warme uittredende tweede luchtstroom, en het warmtewisselingslichaam 13 afkoelt.When the heat exchange body 13 moves through the heated first air stream 10, the heat exchange body 13 is heated and the heated first air stream 10 cools to a cooled first air stream. Subsequently, the heated heat exchange body 13 moves through the cool incoming second air stream 8 12, whereby the second air stream 12 is heated to a warm emerging second air stream, and the heat exchange body 13 cools down.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de lucht-5 luchtwarmtewisselaar 8 uitgevoerd als een warmtewiel, zoals getoond in Figuur 2. Bij een warmtewiel is het warmtewisselingslichaam 13 uitgevoerd als een cirkelvormig dun metalen wiel met kleine openingen waardoorheen zich lucht kan bewegen. Voordelig aan het warmtewiel is dat vochtoverdracht tussen de eerste en tweede luchtstroom minimaal kan zijn, 10 zodat de luchtvochtigheid van de eerste luchtstroom 9, en dus de luchtvochtigheid in de ruimte 1, in hoofdzaak ongewijzigd blijft. Op de constructie van het warmtewiel zal hier niet nader worden ingegaan daar deze de vakman welbekend is. Een voorbeeld van de constructie van een warmtewiel is beschreven in de publicatie 'Hoval Rotary Heat Exchanger for 15 Heat Recovery in Ventilation Systems' HW 60aEl 11/2002 zoals beschikbaar op www.hoval.com van Hovalwerk AG, in het bijzonder op pagina 8 van de publicatie.In an advantageous embodiment, the air-to-air heat exchanger 8 is designed as a heat wheel, as shown in Figure 2. In a heat wheel, the heat-exchanging body 13 is designed as a circularly thin metal wheel with small openings through which air can move. An advantage of the heat wheel is that moisture transfer between the first and second air stream can be minimal, so that the air humidity of the first air stream 9, and thus the air humidity in the space 1, remains substantially unchanged. The construction of the heat wheel will not be discussed in more detail here since it is well known to those skilled in the art. An example of the construction of a heat wheel is described in the publication 'Hoval Rotary Heat Exchanger for Heat Recovery in Ventilation Systems' HW 60aEl 11/2002 as available on www.hoval.com from Hovalwerk AG, in particular on page 8 of the publication.

Als de tweede luchtstroom 12 een stroom buitenlucht is, kan deze bijvoorbeeld tot een intreetemperatuur van 18°C worden gebruikt voor 20 volledige koeling van de gekoelde luchtstroom tot 22°C. Aangezien de apparatuur in de ruimte in het datacentrum nagenoeg continu dient te worden gekoeld, en aangezien de buitenluchttemperatuur inclusief de nachten in landen met een klimaattype als Nederland gemiddeld 80% van de tijd lager ligt dan 18°C, kan het warmtewiel gedurende wel 80% van de 25 tijd zonder bijkoeling worden ingezet voor het koelen van het datacentrum. De overige 20% van de tijd zal de temperatuur van de buitenluchtstroom dikwijls zodanig zijn dat bijkoeling nodig is. Bijkoeling kan worden gerealiseerd met elk ander type koelinrichting. Op milieuvriendelijke wijze kan bijkoeling bijvoorbeeld worden uitgevoerd door middel van 9 bodemopslag. Daarbij wordt luchtbetrokken uit een koele ondergrondse bufferruimte.For example, if the second air stream 12 is a stream of outside air, it can be used up to an inlet temperature of 18 ° C for complete cooling of the cooled air stream to 22 ° C. Since the equipment in the room in the data center needs to be cooled almost continuously, and since the outside air temperature including the nights in countries with a climate type such as the Netherlands is on average 80% of the time lower than 18 ° C, the heat wheel can last up to 80% of the time can be used without cooling for cooling the data center. For the remaining 20% of the time, the temperature of the outside air stream will often be such that additional cooling is required. Additional cooling can be realized with any other type of cooling device. Additional cooling can, for example, be carried out in an environmentally friendly way by means of 9 soil storage. Air is drawn from a cool underground buffer room.

Daar een koelinrichting 8 voor het koelen van de eerste luchtstroom in een geconditioneerde ruimte 1 in een datacentrum vrijwel 5 continu — 24 uur per dag, zeven dagen per week - nodig is, is het gebruik van een lucht-luchtwarmtewisselaar, en in het bijzonder van een warmtewiel, doordat geen koudemiddel en koelvloeistof wordt toegepast, uitermate efficiënt. Hierdoor kan een aanzienlijke besparing van energieverbruik en dus van elektriciteitskosten worden bereikt. Tevens is er 10 minder belasting voor het milieu door de afwezigheid van een milieubelastend koudemiddel en door het lagere energieverbruik.Since a cooling device 8 for cooling the first air flow in a conditioned room 1 in a data center is required almost continuously - 24 hours a day, seven days a week - the use of an air-to-air heat exchanger, and in particular of a heat wheel, because no refrigerant and coolant is used, extremely efficient. As a result, a considerable saving of energy consumption and thus of electricity costs can be achieved. There is also 10 less burden on the environment due to the absence of an environmentally harmful refrigerant and due to the lower energy consumption.

Zolang een koelingsvraag nagenoeg ongewijzigd is - bijvoorbeeld doordat dezelfde hoeveelheid apparatuur 2 in de ruimte actief blijft - en de temperatuur van de tweede luchtstroom 12 nagenoeg ongewijzigd is, zal een 15 debiet van de eerste luchtstroom 9 en de tweede luchtstroom 12 eveneens in hoofdzaak ongewijzigd blijven. De koelingsvraag is namelijk afhankelijk van de hoeveelheid warmte die door de apparatuur 2 wordt geproduceerd. Bij een verandering van de koelingsvraag, bijvoorbeeld doordat meer of minder apparatuur 2 in de ruimte 1 actief is, kan het debiet van de eerste 20 luchtstroom 9, 10 worden gewijzigd. Als de temperatuur van de intredende tweede luchtstroom 12 wijzigt, bijvoorbeeld doordat de omgeving warmer of kouder wordt, kan ook het debiet van de tweede luchtstroom 12 worden aangepast. Doordat het debiet van de tweede luchtstroom 12 kan worden aangepast, kan ervoor worden gezorgd dat de temperatuur van de gekoelde 25 tweede luchtstroom 9 in hoofdzaak ongewijzigd blijft. Het debiet van de tweede luchtstroom 12 is dus afhankelijk van het verschil in temperatuur tussen de tweede luchtstroom 12 en de eerste luchtstroom 11. Het debiet kan dan worden geregeld afhankelijk van de gewenste temperatuur van de gekoelde tweede luchtstroom, bijvoorbeeld 22°C.As long as a cooling demand is virtually unchanged - for example, because the same amount of equipment 2 remains active in the room - and the temperature of the second air stream 12 is virtually unchanged, a flow rate of the first air stream 9 and the second air stream 12 will also remain substantially unchanged. . This is because the cooling demand depends on the amount of heat produced by the equipment 2. With a change in the cooling demand, for instance because more or less equipment 2 is active in the room 1, the flow rate of the first air flow 9, 10 can be changed. If the temperature of the entering second air flow 12 changes, for example because the environment becomes warmer or colder, the flow rate of the second air flow 12 can also be adjusted. Because the flow rate of the second air flow 12 can be adjusted, it can be ensured that the temperature of the cooled second air flow 9 remains substantially unchanged. The flow rate of the second air flow 12 is thus dependent on the difference in temperature between the second air flow 12 and the first air flow 11. The flow rate can then be controlled depending on the desired temperature of the cooled second air flow, for example 22 ° C.

1010

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven uitvoeringsvoorbeelden. Zo kan de koelinrichting zich in de ruimte bevinden of daarbuiten, of - zoals getoond in Figuur 1 - deels in de ruimte en deels daarbuiten. Ook kan de koelinrichting zich buiten het 5 datacentrum bevinden. Als de koelinrichting zich buiten de ruimte bevindt, dan zal de opgewarmde eerste luchtstroom bijvoorbeeld via een plafond van de ruimte worden afgevoerd naar de lucht-luchtwarmtewisselaar. De bijkoeling kan op velerlei wijzen geschieden, zoals bijvoorbeeld door middel van adiabatische koeling of door middel van een conventionele 10 vloeistofkoeling. Dergelijke varianten zullen de vakman duidelijk zijn en worden geacht te liggen in het bereik van de uitvinding zoals weergegeven in de hiernavolgende conclusies.It will be clear that the invention is not limited to the exemplary embodiments represented here. The cooling device can for instance be located in the space or outside it, or - as shown in Figure 1 - partly in the space and partly outside. The cooling device can also be located outside the data center. If the cooling device is outside the room, the heated first air stream will, for example, be discharged via a ceiling of the room to the air-to-air heat exchanger. The additional cooling can take place in various ways, such as for example by means of adiabatic cooling or by means of a conventional liquid cooling. Such variants will be clear to those skilled in the art and are understood to fall within the scope of the invention as set forth in the following claims.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een datacentrum omvattende ten minste een voor luchtvochtigheid en temperatuur te 15 conditioneren ruimte voor ICT- en/of telecomapp ara tuur.The invention also relates to a data center comprising at least one room for IT and / or telecom equipment to be conditioned for air humidity and temperature.

Bij nieuwbouw van dergelijke datacenters is ca. 70% van de totale investering bedoeld voor de realisatie van de elektrotechnische- en werktuigbouwkundige installaties. Deze investering wordt gewoonlijk genomen aan het begin voor of tijdens de bouw van het datacentrum.With the construction of such data centers, around 70% of the total investment is intended for the realization of the electrical and mechanical installations. This investment is usually made at the start before or during the construction of the data center.

20 Nadelig is dat de investeringen voor de infrastructuur voor elektrotechnische- en werktuigbouwkundige installaties, waaronder bijvoorbeeld een koelingsinstallatie, in een keer worden gedaan. Direct na oplevering echter is het datacentrum gewoonlijk nog niet tot aan de maximale capaciteit benut, waardoor een deel van de wel aangelegde 25 infrastructuur nog niet in bedrijf is.A disadvantage is that the investments for the infrastructure for electrical and mechanical installations, including for example a cooling installation, are made in one go. Immediately after delivery, however, the data center is usually not yet used up to the maximum capacity, so that part of the infrastructure that has been installed is not yet in operation.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een datacentrum dat koelingscellen omvat waarvan afhankelijk van benodigde koelcapaciteit van de te conditioneren ruimte een deel van het aantal van de koelingscellen is ingericht met ten minste een lucht-luchtwarmtewisselaar, waarbij een 30 koelingscel is voorzien van een aanvoeropening voor het aanvoeren van te 11 koelen lucht uit de te conditioneren ruimte, een afvoeropening voor het afvoeren van gekoelde lucht naar de te conditioneren ruimte, een buitenluchtaanvoeropening en een buitenluchtafvoeropening.To this end the invention provides a data center comprising cooling cells of which, depending on the required cooling capacity of the space to be conditioned, a part of the number of the cooling cells is equipped with at least one air-to-air heat exchanger, wherein a cooling cell is provided with a supply opening for supplying of air to be cooled from the space to be conditioned, a discharge opening for discharging cooled air to the space to be conditioned, an outside air supply opening and an outside air discharge opening.

Door het datacentrum uit te rusten met koelingscellen die al dan 5 niet voorzien zijn van een lucht-luchtwarmtewisselaar, waarbij een koelingscel is voorzien van een aanvoeropening voor het aanvoeren van te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte, een afvoeropening voor het afvoeren van gekoelde lucht naar de te conditioneren ruimte, een buitenluchtaanvoeropening en een buitenluchtafvoeropening, is het 10 mogelijk om in een actief datacentrum additionele koelcapaciteit in te richten. Hierdoor hoeven bij de bouw nog niet alle investeringen voor de koelingsinstallaties worden gedaan en kan de investering in de koelingsinstallaties worden verspreid over de gebruiksduur van het datacentrum.By equipping the data center with cooling cells which may or may not be provided with an air-to-air heat exchanger, wherein a cooling cell is provided with a supply opening for supplying air to be cooled from the room to be conditioned, a discharge opening for discharging cooled air to the room to be conditioned, an outside air inlet opening and an outside air outlet opening, it is possible to arrange additional cooling capacity in an active data center. As a result, not all investments for the cooling installations have to be made during construction and the investment in the cooling installations can be spread over the useful life of the data center.

15 Afhankelijk van de benodigde capaciteit van de te conditioneren ruimte in het datacentrum, kunnen koelingscellen worden ingericht met een lucht-luchtwarmtewisselaar. Hierdoor kan in de beginfase van het datacentrum, wanneer er nog weinig ICT- en/of telecomapparatuur in de te conditioneren ruimte van het datacentrum staat en de benodigde 20 koelcapaciteit gering is, slechts een beperkt aantal koelingscellen worden ingericht met een lucht-luchtwarmtewisselaar, waarbij het aantal ingerichte koelingscellen kleiner is dan het aantal aanwezige koelingscellen. Als er meer ICT- en/of telecomapparatuur in de te conditioneren ruimte van het datacentrum komt te staan, neemt de benodigde koelcapaciteit toe en 25 kunnen er meer koelingscellen worden ingericht met een lucht-luchtwarmtewisselaar om voor de benodigde koeling te zorgen.Depending on the required capacity of the space to be conditioned in the data center, cooling cells can be equipped with an air-to-air heat exchanger. As a result, in the initial phase of the data center, when there is still little ICT and / or telecom equipment in the space to be conditioned and the required cooling capacity is low, only a limited number of cooling cells can be equipped with an air-to-air heat exchanger, the number of fitted cooling cells is smaller than the number of cooling cells present. If more IT and / or telecom equipment is placed in the space of the data center to be conditioned, the required cooling capacity increases and more cooling cells can be set up with an air-to-air heat exchanger to provide the required cooling.

Voordelig is het om de te conditioneren ruimte met behulp van recirculatielucht te koelen, waarbij door de apparatuur opgewarmde recirculatielucht als een eerste luchtstroom wordt toegevoerd aan de lucht-30 luchtwarmtewisselaar waarin de eerste luchtstroom met behulp van een 12 gescheiden tweede luchtstroom wordt gekoeld. De tweede luchtstroom is bij voorkeur buitenlucht. Om de eerste en de tweede luchtstroom van elkaar te scheiden, kan de koelingscel worden ingedeeld in deelruimten met behulp van een scheidingswand. Door de scheidingswand is er geen uitwisseling 5 mogelijk tussen de eerste luchtstroom en de buitenlucht. Mede door gebruik van recirculatielucht kan worden volstaan met een lagere koelcapaciteit om te voldoen aan de koelingsvraag van de te conditioneren ruimte.It is advantageous to cool the room to be conditioned with the aid of recirculated air, whereby recirculated air heated by the equipment is supplied as a first air stream to the air-to-air heat exchanger in which the first air stream is cooled by means of a 12 separate second air stream. The second air stream is preferably outside air. To separate the first and the second air stream from each other, the cooling cell can be divided into subspaces with the aid of a partition wall. Due to the partition wall, no exchange is possible between the first air flow and the outside air. Partly due to the use of recirculation air, a lower cooling capacity will suffice to meet the cooling demand of the room to be conditioned.

In een voordelige uitvoeringsvorm omvat de luchtluchtwarmtewisselaar een warmtewiel, zoals hiervoor omschreven, 10 bijvoorbeeld op p. 4, r. 12 — 26. Door gebruik te maken van een warmtewiel is het op eenvoudige wijze mogelijk om koelingscellen in te richten na ingebruikname van het datacentrum. Er is geen koelwater nodig voor toepassing van een warmtewiel, waardoor geen leidingennetwerk hoeft te worden aangelegd in de te conditioneren ruimte van het datacentrum.In an advantageous embodiment the air-air heat exchanger comprises a heat wheel, as described above, for example on p. 4, r. 12 - 26. By using a heat wheel, it is possible in a simple way to arrange cooling cells after the data center has been put into use. No cooling water is required for the application of a heat wheel, so that no piping network has to be installed in the space of the data center to be conditioned.

15 Hierdoor kan de investering worden verminderd.This allows the investment to be reduced.

Bij voorkeur is het warmtewiel liggend op gesteld in de koelingscel. Bij een liggende opstelling van het warmtewiel kan de hoogte van de koelingscel beperkt blijven, waardoor geen al te hoge ruimten nodig zijn in het datacentrum. Dit bespaart ruimte en geld.The heat wheel is preferably positioned in the cooling cell. In a horizontal arrangement of the heat wheel, the height of the cooling cell can remain limited, so that not too high spaces are required in the data center. This saves space and money.

20 Op voordelige wijze zijn de koelingscellen langs de te conditioneren ruimte opgesteld. De aan- en afvoerleidingen van de te conditioneren ruimte naar de koelingscel kunnen daardoor kort zijn.The cooling cells are advantageously arranged along the space to be conditioned. The supply and discharge lines from the room to be conditioned to the cooling cell can therefore be short.

Op eenvoudige wijze zijn de koelingscellen zodanig geplaatst dat een zijde aan de te conditioneren ruimte grenst en een andere zijde aan de 25 buitenlucht grenst. Bij een dergelijke opstelling zijn geen lange leidingen nodig voor het aan- en afvoeren van de te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte en de buitenlucht. Eventueel kunnen dergelijke leidingen zelfs achterwege worden gelaten.The cooling cells are arranged in a simple manner such that one side borders on the space to be conditioned and another side borders on the outside air. With such an arrangement, no long conduits are required for supplying and discharging the air to be cooled from the room to be conditioned and the outside air. Optionally, such pipes can even be omitted.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de koelingscel tevens voorzien 30 van een hulpkoelingsinrichting. Deze hulpkoelingsinrichting kan de koeling 13 van de te koelen lucht overnemen wanneer de buitenluchttemperatuur te hoog is en de lucht-luchtwarmtewisselaar niet voldoende kan koelen.In an advantageous embodiment, the cooling cell is also provided with an auxiliary cooling device. This auxiliary cooling device can take over the cooling 13 from the air to be cooled when the outside air temperature is too high and the air-to-air heat exchanger cannot cool sufficiently.

Bij voorkeur wordt de hulp koe lingsinrichting in hoofdzaak gevoed door een noodstroomaggregaat. Meer bij voorkeur wordt de 5 hulpkoelingsinrichting alleen gevoed door het noodstroomaggregaat. Er hoeven dan geen additionele netstroomleidingen naar de koelingscel te worden aangelegd voor de hulpkoelingsinrichting, wat een kostenbesparing oplevert.Preferably, the auxiliary cooling device is mainly fed by an emergency power generator. More preferably, the auxiliary cooling device is only supplied by the emergency power unit. In that case, no additional mains power lines need to be laid to the cooling cell for the auxiliary cooling device, which results in a cost saving.

Bij voorkeur is in de te conditioneren ruimte de door de lucht-10 luchtwarmtewisselaar gekoelde luchtstroom gescheiden van de door de ICT-en/of telecomapparatuur opgewarmde luchtstroom. Doordat de gekoelde luchtstroom en de opgewarmde luchtstroom gescheiden zijn, mengen deze niet meer met elkaar en kan dus worden volstaan met een lagere koelcapaciteit.In the space to be conditioned, the air flow cooled by the air-to-air heat exchanger is preferably separated from the air flow heated by the IT and / or telecom equipment. Because the cooled air flow and the heated air flow are separate, they no longer mix with each other and therefore a lower cooling capacity is sufficient.

15 Bijzonder voordelig is het wanneer in de koelingscel een luchtretourinrichting is voorzien waarmee lucht langs de lucht-luchtwarmtewisselaar kan worden geleid. Wanneer de buitenluchttemperatuur laag is, wordt de te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte te veel afgekoeld. In dat geval is het voordelig om een 20 deel van de te koelen lucht niet via de lucht-luchtwarmtewisselaar te leiden, maar via een luchtretourinrichting om te mengen met gekoelde lucht om zo tegen te gaan dat de temperatuur van de gekoelde lucht te laag zou worden. Ook kan reeds opgewarmde buitenlucht via een luchtretourinrichting terug worden geleid naar de nog op te warmen buitenlucht. Bij een lage 25 buitenluchttemperatuur wordt hierdoor de temperatuur van de buitenlucht waaraan de lucht-luchtwarmtewisselaar haar warmte afgeeft verhoogd, om zo te sterke koeling van de gekoelde lucht voor de te conditioneren ruimte tegen te gaan.It is particularly advantageous if an air return device is provided in the cooling cell with which air can be conducted along the air-to-air heat exchanger. When the outside air temperature is low, the air to be cooled from the room to be conditioned is cooled too much. In that case it is advantageous not to pass a part of the air to be cooled via the air-to-air heat exchanger, but via an air return device to mix with cooled air in order to prevent the temperature of the cooled air from becoming too low . It is also possible for already heated outside air to be returned via an air return device to the still to be heated outside air. With a low outside air temperature, the temperature of the outside air to which the air-to-air heat exchanger gives off its heat is hereby increased, so as to prevent excessive cooling of the cooled air for the room to be conditioned.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het 30 aanpassen van koelcapaciteit van een te conditioneren ruimte voor ICT- 14 en/of telecomapparatuur in een datacentrum omvattende het inrichten van het datacentrum met cellen, het realiseren van een aantal van de cellen als koelingscellen door deze te voorzien van een aanvoeropening voor het aanvoeren van te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte, een 5 afvoeropening voor het afvoeren van gekoelde lucht naar de te conditioneren ruimte, een buitenluchtaanvoeropening en een buitenluchtafvoeropening, het inrichten van een aantal van de koelingscellen met een luchtluchtwarmtewisselaar, waarbij het aantal ingerichte koelingscellen kleiner is dan het aantal aanwezige cellen. Door het datacentrum modulair op te 10 bouwen en in te richten met cellen voor koeling hoeft bij de bouw niet direct alle infrastructuur voor de koelingsinstallaties te worden aangelegd, waardoor deze investering niet in een keer hoeft te worden genomen, maar kan worden verspreid. Dit maakt het bouwen van een datacentrum goedkoper.The invention also relates to a method for adjusting cooling capacity of a space to be conditioned for IT and / or telecom equipment in a data center comprising arranging the data center with cells, realizing a number of the cells as cooling cells by providing it with a supply opening for supplying air to be cooled from the room to be conditioned, an outlet opening for discharging cooled air to the room to be conditioned, an outside air supply opening and an outside air discharge opening, arranging a number of the cooling cells with a air-air heat exchanger, the number of equipped cooling cells being smaller than the number of cells present. By modularly building the data center and furnishing it with cooling cells, it is not necessary to immediately install all the infrastructure for the cooling installations during the construction, so that this investment does not have to be taken at once, but can be spread. This makes building a data center cheaper.

15 Voordelig is het om het aantal ingerichte koelingscellen te vergroten afhankelijk van de benodigde koelcapaciteit van de te conditioneren ruimte. Hierdoor kan de aanwezige koelcapaciteit worden aangepast aan de benodigde koelcapaciteit, bij voorkeur gebeurt dit stapsgewijs. Hierdoor kunnen investeringen worden uitgesteld.It is advantageous to increase the number of equipped cooling cells depending on the required cooling capacity of the room to be conditioned. As a result, the cooling capacity present can be adjusted to the required cooling capacity, preferably this is done step by step. As a result, investments can be postponed.

20 De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven. In de tekening toont:The invention will be elucidated on the basis of an exemplary embodiment which is represented in a drawing. In the drawing:

Fig. 10 een schematisch zijaanzicht van een koelingscel;FIG. 10 is a schematic side view of a cooling cell;

Fig. 11 een schematisch bovenaanzicht van koelingscellen; 25 Fig. 12 een schematisch bovenaanzicht van een ruimte met ICT- en/of telecomapparatuur met langs koelingscellen;FIG. 11 is a schematic top view of cooling cells; FIG. 12 is a schematic top view of a room with ICT and / or telecom equipment with cooling cells along;

Fig. 13 een schematisch zijaanzicht van een datacentrum overeenkomstig de uitvinding.FIG. 13 is a schematic side view of a data center according to the invention.

Opgemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven 30 zijn van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding die wordt 15 beschreven bij wijze van niet-limitatief uitvoeringsvoorbeeld. In de figuren zijn gelijke of corresponderende onderdelen met dezelfde of met 100 verschillend verwijzingscijfers weergegeven.It is noted that the figures are only schematic representations of a preferred embodiment of the invention which is described by way of non-limitative exemplary embodiment. In the figures, the same or corresponding parts are designated with the same or with 100 different reference numerals.

Fig. 10 toont een schematisch zijaanzicht van een koelingscel 100, die 5 grenst aan de te conditioneren ruimte 101. In de te conditioneren ruimte 101 is ICT- en/of telecomapparatuur 102 opgesteld. Deze apparatuur 102 produceert warmte en dient derhalve te worden gekoeld. Koeling van de te conditioneren ruimte 101 geschiedt door middel van recirculatielucht, waarbij door de apparatuur 102 opgewarmde recirculatielucht als een eerste 10 luchtstroom wordt toegevoerd aan de lucht-luchtwarmtewisselaar 108. De eerste luchtstroom wordt met behulp van een gescheiden tweede luchtstroom, bijvoorbeeld buitenlucht, gekoeld.FIG. 10 shows a schematic side view of a cooling cell 100, which borders on the space 101 to be conditioned. ICT and / or telecom equipment 102 is arranged in the space 101 to be conditioned. This equipment 102 produces heat and must therefore be cooled. Cooling of the space 101 to be conditioned is effected by means of recirculation air, recirculation air heated by the equipment 102 being supplied as a first air stream to the air-to-air heat exchanger 108. The first air stream is cooled by means of a separate second air stream, for example outside air. .

In de koelingscel 100 is een lucht-luchtwarmtewisselaar 108 opgesteld. In dit uitvoeringsvoorbeeld is de lucht-luchtwarmtewisselaar 108 15 uitgevoerd als een warmtewiel. Het warmtewiel 108 is liggend opgesteld en draait om een staande as. Een beschrijving van een warmtewiel is hierboven gegeven bijvoorbeeld op p. 8, r. 7 - 17.An air-to-air heat exchanger 108 is arranged in the cooling cell 100. In this exemplary embodiment, the air-to-air heat exchanger 108 is designed as a heat wheel. The heat wheel 108 is arranged horizontally and rotates about a standing axis. A description of a heat wheel is given above, for example on p. 8, r. 7 - 17.

De koelingscel 100 grenst aan een zijde 105 aan de te conditioneren ruimte 101 en aan een andere zijde 106 aan de buitenlucht 107. De 20 koelingscel 100 heeft een aanvoeropening 118 voor het aanvoeren van te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte 101 en een afvoeropening 119 voor het afvoeren van gekoelde lucht naar de te conditioneren ruimte 101. Tevens omvat de koelingscel 100 een buitenluchtaanvoeropening 110 en een buitenluchtafvoeropening 111.The cooling cell 100 borders on one side 105 with the room 101 to be conditioned and on another side 106 with the outside air 107. The cooling cell 100 has a supply opening 118 for supplying air to be cooled from the room 101 to be conditioned and a discharge opening 119 for discharging cooled air to the room 101 to be conditioned. The cooling cell 100 also comprises an outside air inlet opening 110 and an outside air outlet opening 111.

25 Doordat de koelingscel 100 grenst aan de te conditioneren ruimte 101 en de buitenlucht 107, zijn geen aan- en afvoerleidingen nodig en kan de lucht worden aan- en afgevoerd via de openingen 118, 119, 110 en 111.Because the cooling cell 100 borders on the space 101 to be conditioned and the outside air 107, no supply and discharge pipes are required and the air can be supplied and discharged via the openings 118, 119, 110 and 111.

De te koelen lucht treedt via de opening 118 de koelingscel 100 binnen en wordt dan via het warmtewiel 108 geleid. Via het warmtewiel 108 16 wordt de te koelen lucht afgekoeld. De afgekoelde lucht treedt via de opening 119 uit de koelingscel 100 naar de te conditioneren ruimte 101.The air to be cooled enters the cooling cell 100 via the opening 118 and is then guided via the heat wheel 108. The air to be cooled is cooled via the heat wheel 108 16. The cooled air exits via the opening 119 from the cooling cell 100 to the room 101 to be conditioned.

De koelingscel 100 is in twee deelruimten 116 en 117 gedeeld door middel van een scheidingswand 114. In de deelruimte 116 bevindt zich lucht 5 uit de te conditioneren ruimte 101. In de deelruimte 117 bevindt zich buitenlucht. Via het warmtewiel 108 geeft de te koelen lucht van de eerste luchtstroom haar warmte af aan de buitenlucht in de ruimte 117.The cooling cell 100 is divided into two subspaces 116 and 117 by means of a partition wall 114. In the subspace 116 there is air 5 from the space 101 to be conditioned. In the subspace 117 there is outside air. Via the heat wheel 108, the air to be cooled from the first air stream transfers its heat to the outside air in the room 117.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de koelingscel 100 voorzien van een luchtretourinrichting - niet getoond - waarlangs te koelen lucht kan 10 worden geleid om te mengen met reeds gekoelde lucht. Deze luchtretourinrichting zou zich dan in de deelruimte 116 bevinden en maakt een omleiding mogelijk voor een deel van de te koelen lucht. Deze omgeleide lucht gaat dan niet langs het warmtewiel 108, maar wordt via de luchtretourinrichting direct gemengd met de gekoelde lucht. Hiervan kan 15 gebruik gemaakt worden als de gekoelde lucht te koud zou worden. Door deze te vermengen met opgewarmde lucht, kan de temperatuur van de lucht die naar de te conditioneren ruimte gaat voor de apparatuur 102 acceptabel worden gehouden. Eveneens of als alternatief kan in de ruimte 117 een luchtretourinrichting worden aangebracht waarlangs reeds opgewarmde 20 buitenlucht kan worden geleid om te mengen met nog op te warmen buitenlucht, bijvoorbeeld als de buitenlucht zeer koud is. Hierdoor kan een te sterke koeling van de lucht uit de te conditioneren ruimte 101 worden tegengegaan.In an advantageous embodiment, the cooling cell 100 is provided with an air return device - not shown - along which air to be cooled can be guided to mix with already cooled air. This air return device would then be located in the subspace 116 and allows a diversion for part of the air to be cooled. This diverted air then does not go along the heat wheel 108, but is directly mixed with the cooled air via the air return device. This can be used if the cooled air becomes too cold. By mixing it with heated air, the temperature of the air going to the room to be conditioned can be kept acceptable to the equipment 102. Also or alternatively, an air return device can be provided in the space 117 along which already heated outside air can be guided to mix with outside air still to be heated, for instance if the outside air is very cold. As a result, excessive cooling of the air from the room 101 to be conditioned can be prevented.

Voor een beschrijving van het koelen van de te conditioneren ruimte 25 met behulp van recirculatielucht en gekoelde lucht die wordt gescheiden van opgewarmde lucht, wordt naar hierboven verwezen (bijvoorbeeld p. 6 r. 6 -p. 7 r. 7).For a description of the cooling of the space to be conditioned with the aid of recirculated air and cooled air that is separated from heated air, reference is made above (for example p. 6 to 6 to 7 to 7).

In Fig. 10 is eveneens te zien dat de koelingscel 100 is uitgerust met een hulpkoelingsinrichting 115. Dit kan bijvoorbeeld een koelbatterij met 30 een condensor in een compressiekoelmachine zijn met ongeveer dezelfde of 17 een grotere capaciteit dan de capaciteit van het warmtewiel 108. Mocht het warmtewiel 108 uitvallen of anderszins niet voldoende koelen, dan kan de hulpkoelingsinrichting 115 de koeling overnemen. Voor een koelingscel 100 met een warmtewiel 108 en een hulpkoelingsinrichting 115 zijn dus slechts 5 koeUeidingen voor de hulpkoelingsinrichting 115 in de koelingscel zelf nodig. Er zijn geen koelleidingen nodig in de te conditioneren ruimte 101.In FIG. 10 it can also be seen that the cooling cell 100 is equipped with an auxiliary cooling device 115. This can for instance be a cooling battery with a condenser in a compression cooling machine with approximately the same or 17 a greater capacity than the capacity of the heat wheel 108. Should the heat wheel 108 fail or otherwise not sufficiently cooling, then the auxiliary cooling device 115 can take over the cooling. Thus, for a cooling cell 100 with a heat wheel 108 and an auxiliary cooling device 115, only 5 cooling lines for the auxiliary cooling device 115 in the cooling cell itself are required. No cooling pipes are required in the room 101 to be conditioned.

De koelingscel 100 kan eveneens met een noodstroomvoorziening zijn uitgerust. Er hoeven dan geen noodstroomleidingen naar de koelingscel 100 te worden gelegd. Bij voorkeur is de noodstroomvoorziening een 10 noodstroomaggregaat. Slechts de lucht-luchtwarmtewisselaar 108, ventilatoren en een regelinrichting in de koelingscel 100 zijn aangesloten op netstroomvoorziening. Als de netstroom wegvalt, dan heeft een koelingscel 100 haar eigen noodstroomvoorziening om door te kunnen gaan met koelen, eventueel met een korte onderbreking die nodig is voor het opstarten van de 15 noodstroomvoorziening. Ook kan een dergelijke korte onderbreking worden opgevangen door noodstroomaggregaten. Hierdoor hoeven bij de bouw van het datacentrum minder voorzieningen voor leidingen te worden gemaakt, wat de bouw goedkoper maakt.The cooling cell 100 can also be equipped with an emergency power supply. No emergency power lines need then be laid to the cooling cell 100. The emergency power supply is preferably an emergency power generator. Only the air-to-air heat exchanger 108, fans and a control device in the cooling cell 100 are connected to the mains power supply. If the mains power fails, a cooling cell 100 has its own emergency power supply to be able to continue cooling, possibly with a short interruption necessary for starting the emergency power supply. Such a short interruption can also be absorbed by emergency power units. As a result, fewer facilities for pipelines have to be made when building the data center, which makes construction cheaper.

De in de koelingscel 100 aanwezige hulpkoelingsinrichting 115 is bij 20 voorkeur niet aangesloten op de netstroomvoorziening, maar alleen op de noodstroomvoorziening. Hiervoor is dus geen additionele netstroomleiding nodig in en naar de koelingscel 100. Indien de hulpkoelingsinrichting 115 wordt ingeschakeld, betrekt zij dus stroom van de noodstroomvoorziening. Op deze wijze zijn er nauwelijks nog pieken in de vraag naar netstroom, 25 aangezien de additionele stroom die wordt gevraagd door de hulpkoelingsinrichting 115 wordt geleverd door het noodaggregaat. Dit leidt tot een meer constante belasting van de elektriciteitsnetaansluiting.The auxiliary cooling device 115 present in the cooling cell 100 is preferably not connected to the mains power supply, but only to the emergency power supply. Therefore, no additional mains power line is required for this in and to the cooling cell 100. If the auxiliary cooling device 115 is switched on, it therefore draws power from the emergency power supply. In this way there are hardly any peaks in the demand for mains current, since the additional current demanded by the auxiliary cooling device 115 is supplied by the emergency unit. This leads to a more constant load on the electricity grid connection.

Bij voorkeur is ook de condensor - niet getoond - als onderdeel van een hulpkoelingsinrichting 115 voor warmteafdracht aan de buitenlucht bij 30 de koelingscel geplaatst, bijvoorbeeld bij de buitenluchtafvoeropening 111.Preferably, the condenser - not shown - is placed as part of an auxiliary cooling device 115 for heat transfer to the outside air at the cooling cell, for example at the outside air discharge opening 111.

1818

De in de koelingscel 100 reeds aanwezige ventilatoren voor het aanzuigen van de buitenluchtstroom en de eerste luchtstroom uit de te conditioneren ruimte 101, kunnen op voordelige wijze eveneens worden gebruikt om lucht aan te zuigen voor de condensor. In dat geval hoeft de condensor zelf niet te 5 worden voorzien van ventilatoren en hoeft dan ook niet van stroom te worden voorzien, waardoor elektriciteitsleidingen naar de condensor achterwege kunnen blijven.The fans already present in the cooling cell 100 for sucking in the outside air stream and the first air stream from the room 101 to be conditioned can advantageously also be used to suck in air for the condenser. In that case the condenser itself does not have to be provided with fans and therefore does not have to be supplied with electricity, as a result of which electrical lines to the condenser can be dispensed with.

Wanneer de koelingscel 100 haar eigen noodstroomvoorziening heeft, is er eveneens geen redundante bekabeling voor netstroom meer nodig naar 10 de koelingscel 100. Dit maakt de bouw van een dergelijk datacentrum goedkoper.When the cooling cell 100 has its own emergency power supply, redundant cabling for mains power to the cooling cell 100 is also no longer required. This makes the construction of such a data center cheaper.

De koelingscel 100 kan op voordelige wijze bedrijfszekerder worden gemaakt door temperatuursensoren redundant uit te voeren. Door bijvoorbeeld het warmtewiel te voorzien van drie temperatuursensoren in 15 plaats van de gebruikelijke ene sensor, kan een sensor uitvallen zonder de betrouwbaarheid van de temperatuurmeting te verminderen. De derde temperatuursensor kan ondertussen worden hersteld, zonder dat het warmtewiel uit bedrijf hoeft te worden genomen.The cooling cell 100 can advantageously be made more reliable by making temperature sensors redundant. For example, by providing the heat wheel with three temperature sensors instead of the usual one sensor, a sensor can fail without reducing the reliability of the temperature measurement. The third temperature sensor can be restored in the meantime without having to take the heat wheel out of operation.

Door gebruik te maken van recirculatielucht en gescheiden gekoelde 20 lucht van opgewarmde lucht in de te conditioneren ruimte 101, is er minder koelcapaciteit nodig. Bovendien is het gebruik van een warmtewiel 108 bijzonder efficiënt. Dit levert een vermindering op van het benodigde stroomverbruik voor de koeling van de te conditioneren ruimte met circa 20% a 30% van het geïnstalleerde vermogen aan ICT- en/of 25 telecomapparatuur 102. Tevens is het stroomverbruik nagenoeg stabiel -nauwelijks piekbelasting - en weinig afhankelijk van bijvoorbeeld de buitenluchttemperatuur.By using recirculated air and separately cooled air from heated air in the room 101 to be conditioned, less cooling capacity is required. Moreover, the use of a heat wheel 108 is particularly efficient. This results in a reduction of the required power consumption for cooling the room to be conditioned by approximately 20% to 30% of the installed power of ICT and / or telecom equipment 102. The power consumption is also virtually stable - hardly any peak load - and little depending on, for example, the outside air temperature.

Fig. 11 toont een bovenaanzicht van een koelingscel 100 waarin het liggend opgestelde warmtewiel 108 is te zien. Tevens is te zien de 19 scheidingswand 114 die de buitenluchtstroom scheidt van de eerste luchtstroom en de koelingscel 100 deelt in twee deelruimten 116 en 117.FIG. 11 shows a top view of a cooling cell 100 in which the heat wheel 108 disposed horizontally can be seen. The 19 partition wall 114 can also be seen, which separates the outside air flow from the first air flow and divides the cooling cell 100 into two subspaces 116 and 117.

Fig. 12 toont een bovenaanzicht van een te conditioneren ruimte 101 met ICT- en/of telecomapparatuur 102 waarlangs koelingscellen 100 zijn 5 opgesteld. Zoals is te zien in Fig. 12 zijn niet alle koelingscellen 100 voorzien van een warmtewiel 108. Door gebruik te maken van een celstructuur met koelingscellen 100 die al dan niet zijn voorzien van een luchtluchtwarmtewisselaar 108, kan de aanwezige koelcapaciteit in de pas lopen met de gevraagde koelcapaciteit. De in de te conditioneren ruimte 101 10 opgestelde apparatuur 102 heeft een bepaalde hoeveelheid koeling nodig.FIG. 12 shows a top view of a room 101 to be conditioned with IT and / or telecom equipment 102 along which cooling cells 100 are arranged. As can be seen in FIG. 12, not all cooling cells 100 are provided with a heat wheel 108. By making use of a cell structure with cooling cells 100 that may or may not be provided with an air-air heat exchanger 108, the cooling capacity present can match the requested cooling capacity. The equipment 102 arranged in the room 101 to be conditioned requires a certain amount of cooling.

Om aan deze gevraagde koelcapaciteit te kunnen voldoen kunnen een aantal koelingscellen 100 worden ingericht met luchtluchtwarmtewisselaars 108 en met een aanvoeropening 118 voor het aanvoeren van te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte, een 15 afvoeropening 119 voor het afvoeren van gekoelde lucht naar de te conditioneren ruimte, een buitenluchtaanvoeropening 110 en een buitenluchtafvoeropening 111. Als vervolgens meer apparatuur 102 in de te conditioneren ruimte 101 wordt opgesteld, neemt de gevraagde koelcapaciteit toe. De aanwezige koelcapaciteit kan dan stapsgewijs worden 20 aangepast door een of meer extra koelingscellen 100 in te richten met een lucht-luchtwarmtewisselaar 108 en met een aanvoeropening 118 voor het aanvoeren van te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte, een afvoeropening 119 voor het afvoeren van gekoelde lucht naar de te conditioneren ruimte, een buitenluchtaanvoeropening 110 en een 25 buitenluchtafvoeropening 111.In order to be able to meet this requested cooling capacity, a number of cooling cells 100 can be equipped with air-air heat exchangers 108 and with a supply opening 118 for supplying air to be cooled from the space to be conditioned, a discharge opening 119 for discharging cooled air to the conditionable space, an outside air inlet opening 110 and an outside air outlet opening 111. If subsequently more equipment 102 is arranged in the space 101 to be conditioned, the required cooling capacity increases. The cooling capacity present can then be adjusted stepwise by arranging one or more additional cooling cells 100 with an air-to-air heat exchanger 108 and with a supply opening 118 for supplying air to be cooled from the room to be conditioned, a discharge opening 119 for discharging cooled air to the room to be conditioned, an outside air inlet opening 110 and an outside air outlet opening 111.

Wanneer een koelingscel 100 eveneens is voorzien van een eigen noodstroomvoorziening, wordt de noodstroomvoorziening eveneens afhankelijk van de hoeveelheid ICT- en/of telecomapparatuur 102 die is opgesteld in de te conditioneren ruimte 101 en kan deze ook stapsgewijs 30 worden aangepast.When a cooling cell 100 is also provided with its own emergency power supply, the emergency power supply also becomes dependent on the amount of IT and / or telecom equipment 102 which is arranged in the room 101 to be conditioned and can also be adjusted stepwise.

2020

Fig. 13 toont een schematisch zijaanzicht van een datacentrum 120 met daarin een aantal te conditioneren ruimten 101 en een aantal koelingscellen 100. Doordat het warmtewiel in de koelingscel 100 liggend is opgesteld, kan de hoogte van de koelingscel 100 en dus van de bouwlaag in 5 het datacentrum 120 beperkt blijven. In dit uitvoeringsvoorbeeld is te zien dat per bouwlaag koelingscellen 100 aanwezig zijn die al dan niet zijn ingericht met een lucht-luchtwarmtewisselaar 108.FIG. 13 shows a schematic side view of a data center 120 with a number of spaces 101 to be conditioned and a number of cooling cells 100 therein. Because the heat wheel is arranged lying in the cooling cell 100, the height of the cooling cell 100 and thus of the building layer in the data center can 120 remain limited. In this exemplary embodiment it can be seen that cooling cells 100 are present per building layer, which cells may or may not be equipped with an air-air heat exchanger 108.

Eventueel kunnen ook een aantal boven elkaar liggende te conditioneren ruimten 101 zijn verbonden met een koelingscel 100. Dit kan 10 bijvoorbeeld het geval zijn in de beginfase van het datacentrum 120, als nog niet de volledige ruimten 101 zijn benut voor de plaatsing van ICT- en/of telecomapparatuur 102. Later bij uitbreiding van de ICT- en/of telecomapparatuur 102 kan eenvoudig de koelcapaciteit worden aangepast door een of meerdere additionele koelingscellen in te richten met een lucht-15 luchtwarmtewisselaar 108 en met een aanvoeropening 118 voor het aanvoeren van te koelen lucht uit de te conditioneren ruimte, een afvoeropening 119 voor het afvoeren van gekoelde lucht naar de te conditioneren ruimte 101, een buitenluchtaanvoeropening 110 en een buitenluchtafvoeropening 111.A number of spaces 101 to be conditioned one above the other may also be connected to a cooling cell 100. This may, for example, be the case in the initial phase of the data center 120, if the entire spaces 101 have not yet been utilized for the placement of IT and / or telecom equipment 102. Later on when the IT and / or telecom equipment 102 is expanded, the cooling capacity can be easily adjusted by arranging one or more additional cooling cells with an air-to-air heat exchanger 108 and with a supply opening 118 for supplying cooling. air from the room to be conditioned, an outlet opening 119 for discharging cooled air to the room 101 to be conditioned, an outside air inlet opening 110 and an outside air outlet opening 111.

20 Vele varianten zijn mogelijk en zullen de vakman duidelijk zijn.Many variants are possible and will be clear to the skilled person.

Dergelijke varianten worden geacht te liggen in het bereik van de uitvinding zoals weergegeven in de hiernavolgende conclusies.Such variants are considered to fall within the scope of the invention as set forth in the following claims.

1 03 3 8 71'*]1 03 3 8 71 '*]

Claims

1. Data center comprising at least one room to be conditioned for humidity and temperature for IT and / or telecom equipment, characterized in that the data center comprises cooling cells of which a part of the number of the cooling cells is arranged depending on the required cooling capacity of the room to be conditioned with at least one air-to-air heat exchanger, wherein a cooling cell is provided with a supply opening for supplying air to be cooled from the room to be conditioned, an outlet opening for discharging cooled air to the room to be conditioned, an outside air supply opening and an outside air discharge opening.

2. Data center as claimed in claim 1, wherein the space to be conditioned is cooled with the aid of recirculated air, wherein the data center comprises an air-to-air heat exchanger in which recirculated air heated by the equipment is supplied as a first air stream to the air-to-air heat exchanger, and in which the first airflow is cooled using a separate second airflow.

A data center according to claim 1 or claim 2, wherein an air-to-air heat exchanger comprises a heat wheel.

The data center according to claim 3, wherein the heat wheel is arranged horizontally.

A data center according to any one of the preceding claims, wherein the cooling cells are arranged along the space to be conditioned.

6. Data center according to any one of the preceding claims, wherein the cooling cells on one side are adjacent to the space to be conditioned and on another side are adjacent to the outside air. 1 033 8 71

A data center according to any one of the preceding claims, wherein the cooling cell is also provided with an auxiliary cooling device.

8. Data center according to claim 7, wherein the auxiliary cooling device is mainly supplied by an emergency power unit.

A data center according to any one of the preceding claims, wherein air flow cooled by the air-to-air heat exchanger in the space to be conditioned is separated from air flow heated by the ICT and / or telecom equipment.

10. Data center according to one of the preceding claims, wherein an air return device is provided in a cooling cell with which air can be guided along the air-to-air heat exchanger.

A data center according to any one of the preceding claims, wherein the space to be conditioned is cooled with the aid of recirculated air.

12. Method for adjusting cooling capacity for a room to be conditioned for ICT and / or telecom equipment in a data center comprising - furnishing the data center with cells; realizing a number of the cells as cooling cells by providing them with a supply opening for supplying air to be cooled from the room to be conditioned, an outlet opening for discharging cooled air to the room to be conditioned, an outside air supply opening and a outside air outlet opening; - arranging a number of the cooling cells with an air-to-air heat exchanger, the number of arranged cooling cells being smaller than the number of cells present.

13. Method as claimed in claim 12, wherein the number of cooling cells equipped with an air-to-air heat exchanger is increased depending on the required cooling capacity of the room to be conditioned.

A method according to claim 12 or 13, wherein the number of cooling cells equipped with an air-to-air heat exchanger is incrementally increased. 1 03 3 8 714