NL1035984C - Computerruimte. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Computerruimte.

BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft volgens een eerste aspect 5 betrekking op een computerruimte die is omgeven door een benedenvloer, ten minste één zijwand en een dak, verder omvattende een klimaatbeheersings-inrichting en een boven de benedenvloer gelegen luchtdoorlatende draagvloer waarop in gebruik computerapparatuur is opgesteld. Het dak hoeft geen afzonderlijk dak te zijn, maar kan ook zijn gevormd doordat de zijwand of zijwanden samenkomt 10 respectievelijk samenkomen, zoals bij een iglo respectievelijk een piramide.

Dergelijke computerruimten zijn bekend als datacenters. In de ruimte wordt een mechanische luchtcirculatie gegenereerd voor het koelen van de computerapparatuur, waarbij door middel van ventilatoren lucht die boven in de ruimte is afgezogen en door koelers is afgekoeld tussen de benedenvloer en de 15 draagvloer wordt geblazen. Hiertoe is de draagvloer ongeveer 30 cm boven de benedenvloer aangebracht. Om een nagenoeg uniforme verdeling van de luchtstroom door de gehele draagvloer te genereren heeft de vloer een luchtweerstand, ook wel autoriteit genoemd, die voorkomt dat een groot deel van de ingeblazen lucht dicht bij de plaatsen waar de lucht onder de draagvloer wordt 20 geblazen door de draagvloer naar boven stroomt, waardoor verder van de betreffende plaatsen relatief weinig lucht door de draagvloer naar boven zou stromen. Computerapparatuur is in de loop der jaren steeds compacter geworden en geeft steeds meer warmte af. Aldus moet de lucht voor het verschaffen van voldoende koelcapaciteit steeds meer worden gekoeld. Een nadeel van de bekende 25 inrichtingen is dat zij veel energie verbruiken, niet alleen voor het bekrachtigen van de computerapparatuur, maar ook voor het beheersen van het klimaat in de computerruimte.

De onderhavige uitvinding beoogt daarom volgens een eerste aspect een computerruimte te verschaffen waarin de voorwaarden worden 30 geschapen voor een situatie waarin de computerapparatuur voldoende kan worden gekoeld, terwijl daarvoor minder energie wordt verbruikt dan bij een computerruimte met vergelijkbare computerapparatuur volgens de stand van de techniek. De onderhavige uitvinder is tot het inzicht gekomen, dat voor het verschaffen van de luchtstroom een krachtige mechanische ventilatie nodig is, omdat de lucht 1035984 2 gedurende de circulatie veel weerstand ondervindt, en dat het verminderen van die weerstand tot gevolg heeft dat de circulatie van de lucht minder mechanisch hoeft te worden ondersteund. Het beoogde doel wordt door de onderhavige uitvinding bereikt, doordat scheidingsmiddelen zijn voorzien voor het onderling scheiden van 5 enerzijds een stijgkanaal voor warme lucht boven de computerapparatuur en anderzijds een retourkanaal voor lucht die van bovenin de computerruimte naar onder de draagvloer wordt teruggevoerd, waarbij het oppervlak van het retourkanaal van een horizontale doorsnede door de computerruimte ten minste 5% bedraagt van het oppervlak van het stijgkanaal van diezelfde doorsnede. Voor het verschaffen van 10 een goede verdeling van lucht tussen de benedenvloer en de draagvloer kunnen additionele maatregelen nodig zijn naast de genoemde vermindering van de autoriteit van de draagvloer. Voorbeelden van dergelijke maatregelen worden verder in dit document genoemd. Als gevolg van kenmerkende maatregelen kan de luchtcirculatie met lage snelheid worden bedreven en hoeft geen (nauwelijks) 15 weerstand te worden overwonnen. Aldus zijn voorwaarden geschapen voor een circulatie op basis van natuurlijke trek die wordt veroorzaakt door de kolom stijgende lucht boven de warme computerapparatuur. Eventueel kan die trek mechanisch worden ondersteund, maar in dat geval is daarvoor slechts zeer weinig energie nodig. De aan de uitvinding ten grondslag liggende gedachte is dat vermindering 20 van weerstand in de luchtstroom een minder hoge stroomsnelheid vereist. Een lagere stroomsnelheid leidt op zich tot minder weerstand. Uiteindelijk kan de stroomsnelheid en de weerstand tot een minimum worden gereduceerd, tot de luchtsnelheid over althans ten minste in hoofdzaak het gehele traject bijvoorbeeld 1 tot 2 m/s bedraagt.

25 Ter illustratie kan hier worden aangehaald dat bij grote computercenters typisch 33% van het totale energiegebruik is gerelateerd aan het beheersen van het inwendig klimaat. Die 33% is typisch verdeeld in 25% voor koeling, 7% voor circulatie van de lucht en 1% overig. Met de inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan meer dan 80%, bij volledig natuurlijke ventilatie zelfs tot 30 100%, van het energiegebruik voor de luchtcirculatie worden bespaard. De besparing van energie op koeling van lucht is afhankelijk van het buitenklimaat ter plaatse van het computercenter. In landen met een relatief koel klimaat zal die besparing hoger zijn dan in landen met een relatief warm klimaat.

3

Uit US 2006/068695 A1 is een luchtbeheersingsysteem voor een computerruimte beschreven, waar via luchtbehandelingssystemen lucht in een vloerplenum onder computerapparatuur wordt geblazen en vervolgens door de computerapparatuur naar boven stroomt in de computerruimte waarin zich ook de 5 luchtbehandelingssystemen bevinden. De uit de computerapparatuur opstijgende lucht kan zich dan direct vermengen met lucht die in het luchtbehandelingssysteem wordt getrokken.

Uit WO 2007/054578 is een computerruimte bekend die is omgeven door een benedenvloer, zijwanden, een dak en een dubbele vloer met 10 luchtdoorlatende koelmodules. In de ruimte is bovendien een klimaat-beheersingsinrichting voorzien. De uit de computerapparatuur opstijgende lucht kan zich ook hier direct vermengen met lucht die in het luchtbehandelingssysteem wordt getrokken.

Uit de samenvatting van JP 62 186147 A is een 15 luchtbehandelingseenheid voor een zogenaamde ‘clean room’ bekend. Onder de daadwerkelijke clean room bevindt zich een dubbele vloer. Boven de cleanroom bevindt zich een dubbel plafond. Bij de inrichting uit JP 62 186147 A wordt lucht door de vloer uit de cleanroom gezogen. De lucht wordt na behandeling in een ruimte boven de cleanroom tussen het dubbel plafond geblazen.

20 Voor het kunnen koelen van de computerapparatuur met buitenlucht heeft het de voorkeur dat ten minste één luchtinlaat en ten minste één luchtuitlaat zijn voorzien. De luchtuitlaat bevindt zich daarbij bij voorkeur hoger in de computerruimte dan de luchtinlaat. Het voordeel van het koelen van de computerapparatuur met buitenlucht is dat de door de computerapparatuur 25 verwarmde lucht niet hoeft te worden teruggekoeld alvorens die weer wordt gebruikt voor het bij een volgende cyclus koelen van de computerapparatuur. Bij de onderhavige voorkeursuitvoeringsvorm bevindt de luchtinlaat zich op 2 m boven maaiveldniveau en bevindt de luchtuitlaat zich bovenin de ten minste ene zijwand. Hierdoor kan buitenlucht door de ten minste ene luchtinlaat in de computerruimte 30 tussen de benedenvloer en de draagvloer stromen, om vervolgens langs de computerapparatuur te worden geleid en aldus verwarmd via de ten minste ene luchtuitlaat de computerruimte te verlaten. Het moge duidelijk zijn dat een dergelijke inrichting, mits de buitentemperatuur voldoende laag is, minder energie verbruikt dan een bekende inrichting waarbij de lucht wordt gerecirculeerd en iedere cyclus 4 opnieuw dient te worden gekoeld. Ook hierdoor kan een besparing tot 100% op energie voor het koelen van lucht worden gerealiseerd.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding bedraagt het oppervlak van het retourkanaal ten minste 10% van het oppervlak van 5 het stijgkanaal, bij verdere voorkeur meer dan 20%. Hoe groter het oppervlak van het retourkanaal ten opzichte van het oppervlak van het stijgkanaal des te verder kan de stromingssnelheid van de lucht worden gereduceerd.

Het dwarsdoorsnede-oppervlak tussen de scheidingsmiddelen en de zijwand is bij voorkeur over een belangrijk deel van de hoogte althans ten minste 10 in hoofdzaak van dezelfde omvang. Hierdoor is de capaciteit van het tussen de scheidingsmiddelen en de zijwand gevormd luchtstroomkanaal in hoofdzaak continu en wordt de luchtstroom hierdoor niet beïnvloed teneinde in combinatie met de lage snelheid en lage stromingsweerstand te realiseren.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding 15 zijn in de scheidingsmiddelen koelmiddelen voorzien. De koelmiddelen kunnen zijn uitgevoerd in de vorm van ten minste een koelmiddelleiding. De koelmiddelen kunnen worden gebruikt voor het koelen van lucht die vanaf de computerapparatuur omhoog stroomt en in aanraking komt met de scheidingsmiddelen. Aldus ontstaat ook aan de binnenkant van de scheidingsmiddelen een neerwaartse luchtstroom die 20 opnieuw langs computerapparatuur die minder temperatuurgevoelig is, kan worden geleid. Hierdoor wordt de door de computerapparatuur verwarmde en vervolgens door de scheidingsmiddelen deels afgekoelde lucht verder verwarmd. Dit verbetert het schoorsteeneffect en daarmee de trek van (koele) lucht door de computerapparatuur, waardoor nog minder energie nodig is voor het binnen de 25 computerruimte verplaatsen van lucht. Uiteraard heeft de koeling van de scheidingsmiddelen ook tot gevolg dat de lucht in het luchtkanaal tussen de scheidingsmiddelen en de ten minste ene zijwand verder koelt en daardoor sneller zal zakken, hetgeen eveneens bijdraagt aan het verbeteren van de luchtstroom.

Wanneer de luchtweerstand van de draagvloer kleiner is dan 3Pa, 30 bij voorkeur 2Pa en verder bij voorkeur 1Pa, ondervindt de lucht die door de draagvloer stroomt nauwelijks weerstand van de draagvloer. Bij een dergelijk lage luchtweerstand kan voldoende lucht in de computerruimte door middel van louter natuurlijke trek worden gecirculeerd om de in de computerruimte aanwezige apparatuur te koelen. Het heeft daarbij de voorkeur dat de draagvloer een 5 roostervloer is.

Voor het verschaffen van voldoende weerstandvrije stroming onder de draagvloer heeft het de voorkeur dat de draagvloer zich ten minste 0,6 m, bij verdere voorkeur 1 m boven de benedenvloer bevindt. Door de relatief lage 5 weerstand vanwege het relatief brede stroomkanaal tussen de benedenvloer en de draagvloer kan de lucht zich in de ruimte tussen de draagvloer en de benedenvloer goed verspreiden voor een althans ten minste in hoofdzaak uniforme verdeling van de luchtstroom onder de draagvloer. In feite kan de lucht zich afhankelijk van de vraag van de op de draagvloer aanwezige computerapparatuur verdelen.

10 Wanneer de draagvloer zich ten minste 1.80 m boven de benedenvloer bevindt, bij voorkeur ten minste 2.10 m, wordt tussen de benedenvloer en de draagvloer een werkruimte voor personeel verschaft. De werkruimte kan worden gebruikt voor het onder de draagvloer aanbrengen van kabels van en naar de computerapparatuur. Bovendien kunnen onder de draagvloer goten zijn 15 opgehangen waardoorheen kabels kunnen worden geleid. Dit verbetert de toegankelijkheid van de computerapparatuur door personeel op de draagvloer bij aanpassingen in systemen en bijbehorende bekabeling.

Wanneer een verdere draagvloer is voorzien op een hoger niveau dan de draagvloer is het mogelijk computerapparatuur die minder gevoelig is voor 20 warmte op de verdere draagvloer te plaatsen. Aldus kan de lucht die door de computerapparatuur stroomt nog verder worden opgewarmd. Dit verbetert de natuurlijke trek omdat er meer beschikbaar drukverschil is.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding stekt de ene zijwand zich hellend naar boven uit. Wanneer hiermee een soort van 25 koepel wordt gerealiseerd, volstaat één zijwand. Wanneer een computerruimte met een veelhoekig grondvlak wordt gebruikt zijn, afhankelijk van het aantal hoeken, drie of meer zijwanden voorzien die zich vanuit het veelhoekig grondvlak naar boven convergerend uitstrekken. Het moge duidelijk zijn dat bij een convergerende vorm van de zijwand(en) de onderlinge afstand tussen de scheidingsmiddelen en de ten 30 minste ene buitenwand van boven naar beneden bij voorkeur afneemt. Hierdoor is op het niveau van de draagvloer relatief meer ruimte beschikbaar voor het plaatsen van computerapparatuur dan met een constante onderlinge afstand tussen de scheidingsmiddelen en de ten minste ene buitenwand.

Voor het verschaffen van voldoende ruimte voor het genereren van 6 het schoorsteeneffect heeft het de voorkeur dat het dak van de computerruimte ten minste 8 m boven de luchtinlaat is gelegen. Dit geeft de lucht de ruimte om boven de computerapparatuur op te stijgen en draagt bij aan een trek van de lucht door de ruimte. Wanneer het dak 10 of zelfs 12 m boven de draagvloer is gelegen wordt het 5 schoorsteeneffect nog verder versterkt.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding zijn luchtkoelmiddelen voorzien voor het koelen van lucht. Behalve, of in plaats van de reeds besproken koelmiddelleiding in de scheidingsmiddelen kunnen luchtkoelmiddelen worden opgesteld in de baan van verwarmde lucht afkomstig van de 10 computerapparatuur naar de ruimte tussen de benedenvloer en de draagvloer. Ook wanneer de computerruimte een luchtinlaat en een luchtuitlaat omvat, zoals eerder is beschreven, kunnen luchtkoelmiddelen gewenst zijn voor situaties waarin de buitenlucht die door de luchtinlaat in de computerruimte kan stromen (te) warm is voor het verschaffen van voldoende koelcapaciteit of voor het kunnen terugvallen op 15 mechanische ventilatie wanneer de condities van de buitenlucht ongewenst zijn.

Verder kunnen filtermiddelen zijn voorzien voor het filteren van lucht voordat die door de computerapparatuur stroomt. Met name wanneer lucht van buiten het gebouw wordt aangetrokken is het belangrijk de lucht te filteren om te voorkomen dat de computerapparatuur vervuild raakt door vervuilingen in de 20 luchtstroom.

Het is mogelijk middelen te voorzien voor het terugwinnen en opslaan van energie uit de door de computerapparatuur verwarmde lucht. Hierdoor is niet slechts een vermindering van energiegebruik te realiseren, maar kan ook energie worden opgeslagen die aan derden kan worden doorgeleverd.

25 De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een computercentrum omvattende twee of meer in hoofdzaak van elkaar gescheiden computerruimten als hierboven besproken. De vraag naar geconcentreerde computercapaciteit wordt steeds groter en om aan het aanbod te voldoen worden computercentra steeds verder uitgebreid. Bijvoorbeeld uit het oogpunt van 30 veiligheidsoverwegingen kan het gewenst zijn een computercentrum op te bouwen als een aantal van elkaar gescheiden computerruimten.

De onderhavige uitvinding zal nu nader worden toegelicht onder verwijzing naar de bijgevoegde figuur, waarin slechts bij wijze van voorbeeld een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding in verticaal doorsnede- 7 aanzicht is weergegeven.

De bijgevoegde figuur toont schematisch een verticaal doorsnede aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een compartiment van een computercenter, hierna computerruimte 1 genoemd, volgens de onderhavige 5 uitvinding. De computerruimte 1 heeft vier schuine wanden 2 die zich vanaf een bodem 3 in de vorm van een geïsoleerde vloer op maaiveldniveau uitstrekken tot aan een dak 4. In de bovenkant van de wanden 2 zijn ramen 5 voorzien, die naar wens in verschillende standen kunnen worden opengezet of kunnen worden gesloten. Ook aan de onderkant van de wanden 2 zijn in verschillende standen te 10 openen en te sluiten ramen 5 in de wanden 2 opgenomen.

Ongeveer 2 m boven de bodem 3 bevindt zich een draagvloer 6 van op zich bekende open roostervloerpanelen (niet getoond) waarop racks 7 met computerapparatuur zijn opgesteld. Onder de draagvloer 6 hangen kabelgoten 8. In de computerapparatuur bevinden zich inwendige ventilatoren 9. Tussen twee 15 naburige racks 7 bevindt zich afwisselend een zogenaamde koude gang 10a en een zogenaamde warme gang 10b. Boven een koude gang 10a is een plafond 11 aangebracht, maar dat is niet noodzakelijk.

In de computerruimte 1 strekken zich naast de zijwanden 2 binnenwanden 12 naar het dak 4 uit. Bij de ramen 5 bevinden zich in de 20 binnenwanden openingen 13 en glasstroken 14 die zoveel mogelijk naar het noorden zijn gericht. De binnenwanden 12 zijn samengesteld uit sandwichelementen waardoorheen leidingen 15 voor koelmiddel lopen (zie inzet). De koelmiddelleidingen 15 strekken zich vanuit lage-weerstandkoelers 17 uit naar de binnenwand 12, waardoorheen ze slingerend omhoog lopen om zich vervolgens 25 naar een niet nader aangeduide warmtewisselaar uit te strekken. Aldus zijn luchtkanalen 16 gevormd tussen de zijwanden 2 en de respectievelijke binnenwanden 12. De luchtkanalen 16 worden naar beneden toe dunner, maar omdat ze zich naar beneden toe over een steeds bredere wand uitstrekken is het totaal oppervlak van een horizontale doorsnede van de luchtkanalen 16 in de 30 computerruimte 1 steeds even groot.

Nabij de zijwand 2 zijn tussen de bodem 3 en de draagvloer 6 lage-weerstandkoelers 17, lage-weerstand filters 18 en ventilatoren 19 opgesteld. De koelers 17 staan in verbinding met een niet getoonde combinatie van ondergrondse opslag voor energie en koelmachines en afname van warmte door derden.

δ

In de figuur worden door middel van pijlen deelluchtstromen weergegeven die in een datacenter volgens de onderhavige uitvinding worden gegenereerd en die in de beschrijving worden toegelicht. Hierbij wordt aan de rechterzijde een situatie weergegeven waarbij lucht onder in de computerruimte 1 5 door ramen 5 naar binnen en boven in de computerruimte 1 door ramen 5 naar buiten stroomt. Lucht wordt wanneer nodig gedeeltelijk tussen de zijwand 2 en de binnenwand 12 gerecirculeerd. Links in de figuur is een luchtstroom getekend bij een situatie met volledige recirculatie.

De koeling van een computerruimte volgens de onderhavige 10 uitvinding kan geschieden door middel van 100% natuurlijke ventilatie, door middel van een gesloten systeem met recirculatie van de lucht en door een combinatie van deze twee uitersten. De keuze van koelmethode kan zijn gebaseerd op de temperatuur, vochtigheid of zuiverheid van de buitenlucht en kan althans bij deze uitvoeringsvorm met openzetbare ramen op ieder moment worden gewijzigd. Hierna 15 zullen de twee uitersten, 100% natuurlijke ventilatie en 100% recirculatie worden besproken. Ter ondersteuning van de koeling kan tussen de buitenwand en de scheidingsmiddelen vocht worden verneveld welke voor adiabatische koeling óf bevochtiging van de lucht kan zorgen.

De methode van 100% natuurlijke ventilatie heeft de voorkeur 20 vanuit het oogpunt van energiegebruik voor het koelen van de computerruimte 1, en is met name geschikt voor toepassing in landen met een niet al te warm klimaat. De ramen 5 zijn geopend. Onder in wand 2 wordt door de ramen 5 buitenlucht in de computerruimte 1 binnengelaten. De buitenlucht is koeler dan de lucht in de computerruimte 1 en zal daarom naar beneden “vallen” en zich over de bodem 3 25 verspreiden. Daarbij passeert de lucht lage-weerstand filters 18. Een goede verspreiding van de lucht over de bodem is mogelijk omdat de draagvloer 6 zich in tegenstelling tot bij bekende computercenters relatief hoog boven de bodem 3 bevindt. Warmte die door de computerapparatuur in racks 7 wordt gegenereerd wordt opgenomen door lucht die zich in de nabijheid van de apparatuur (in de racks) 30 bevindt. Door de verwarming stijgt die lucht en wordt lucht vanuit de ruimte tussen de draagvloer 6 en de bodem 3 door de open roosters van draagvloer 6 aangezogen. Ook die lucht wordt vervolgens verwarmd en stijgt op zijn beurt op. Dit proces gaat uiteraard continu door.

In de racks 7 bevinden zich inwendige ventilatoren, die de 9 opstijgende lucht weg van een koude gang 10a naar een warme gang 10b sturen. In feite bepaalt het stroompatroon van de lucht welke gang warm is en welke gang koud. Boven de koude gangen 10a zijn in de figuren plafonds 11 aangebracht. Dergelijke plafonds voorkomen bij computercenters volgens de stand van de 5 techniek dat door de computerapparatuur verwarmde lucht alvorens die kan opstijgen over de racks heen aan de achterkant weer via de koude gang naar binnen wordt getrokken door de inwendige ventilatoren van de computerapparatuur. Vanwege de autoriteit van de draagvloer volgens de stand van de techniek kan immers makkelijker lucht van boven de racks dan door de draagvloer worden 10 aangezogen. Dit risico is bij computercenters volgens de onderhavige uitvinding kleiner of zelfs uitgesloten omdat de vloer geen autoriteit heeft. De stijgende lucht ontsnapt uiteindelijk boven in de wanden 2 door de openstaande ramen 5.

Aldus wordt de computerruimte 1 geheel op natuurlijke wijze en met natuurlijke lucht gekoeld en wordt geen energie voor koeling van de lucht gebruikt. 15 Het is denkbaar dat een computerruimte 1 altijd door middel van 100% natuurlijke koeling kan worden gekoeld. In dat geval zouden geen koelinrichtingen of ventilatoren in de computerruimte hoeven te zijn voorzien. In praktijk zal echter vaak een mechanische ventilatie en koeling worden voorzien voor noodgevallen maar een dergelijke “reserve capaciteit” is ook bij mechanisch geventileerde computercenters 20 vereist. Het moge verder duidelijk zijn dat het voor een 100% natuurlijke ventilatie gewenst is dat de lucht weinig weerstand ondervindt wanneer die de zojuist geschetste route aflegt.

Er kunnen valide redenen zijn waarom natuurlijke koeling niet mogelijk of ongewenst is. Dit kan te maken hebben met een (te) hoge / lage 25 buitentemperatuur, een (te) lage luchtvochtigheid, (te) veel vervuiling in de lucht of met een andere reden. In dat geval kan de computerruimte op basis van 100% recirculatie worden gekoeld. Daarbij blijven de ramen 5 gesloten. Van bovenuit de computerruimte 1 wordt warme lucht tussen de zijwanden 2 en de binnenwanden 12 in de richting van de ruimte tussen de bodem 3 en de draagvloer 6 geleid. Hiervoor 30 zijn ventilatoren 19 opgesteld die complementair aan de thermische trek en afhankelijk van de uitvoeringsvorm lucht uit het luchtkanaal 16 aanzuigen en onder de draagvloer 6 kunnen blazen. Daarbij wordt lucht primair gekoeld door de lucht door de koelers 17 die aan de zijkant van de bodem 3 zijn opgesteld te trekken. De lucht wordt al voorgekoeld doordat de luchtstroom eerst deels in contact wordt 10 gebracht met de binnenwanden 12 waardoorheen koelmiddelleidingen 15 lopen.

De afgekoelde lucht stroomt onder de draagvloer 6 en zal niet alleen door natuurlijke trek, maar ook een drukverschil dat door de ventilatoren 19 wordt gegenereerd door de draagvloer 6 stijgen. Daarbij stroomt de lucht weer door 5 de racks 7, waar de lucht door de computerapparatuur wordt verwarmd en al dan niet door de inwendige ventilatoren 9 naar een warme gang 10b stroomt om vervolgens verder in de computerruimte 1 te stijgen. Daarbij zal lucht in het midden van de computerruimte 1 recht omhoog naar het dak 4 stijgen. De warme lucht die aan een zijkant van de computerruimte 1 komt in contact met de binnenwanden 12 10 die door middel van koelmiddelleidingen 15 worden gekoeld. Hierdoor wordt die lucht enigszins gekoeld. De lucht die in contact komt met een binnenwand 12 koelt af en zal minder snel stijgen en vervolgens zelfs naar beneden stromen. Vervolgens wordt de lucht weer naar het midden van de computerruimte 1 geleid. De lucht is dan wel afgekoeld, maar heeft nog steeds een hogere temperatuur dan de lucht die 15 door de draagvloer 6 naar de computerapparatuur naar de onderste racks 7 wordt geleid. Door computerapparatuur die is gepositioneerd in racks 7a op de draagvloer 6a die zich bevindt boven racks 7 op draagvloer 6 wordt de lucht verder opgewarmd tot een temperatuur die hoger is dan die van lucht die vanaf de draagvloer slechts één keer door de computerapparatuur is gestroomd. Het resultaat is dat de lucht 20 sneller stijgt en bovenin de computerruimte 1 warmer is dan wanneer een deel van de lucht niet door de gekoelde binnenwand via een substroom voor een tweede keer door de apparatuur zou zijn gevoerd.

In een computerruimte met 100% mechanische koeling en recirculatie zijn geen luchtin- en uitlaten nodig. Het is mogelijk een computercenter 25 volgens de onderhavige uitvinding dat bedoeld is voor 100% recirculatie en mechanische koeling toch te voorzien van luchtin- en uitlaten. Wanneer het klimaatbeheersingssysteem dan uitvalt kan de computerruimte door natuurlijke ventilatie worden gekoeld. Aldus is het, afhankelijk van het locale buitenklimaat, mogelijk te besparen op een mechanisch noodklimaatbeheersingssysteem dat een 30 vereiste is voor een computercenter met 100% recirculatie, waarbij hoge bedrijfs-betrouwbaarheid vereist is.

De lucht wordt bij een systeem met 100% recirculatie niet door de ramen 5 naar buiten afgevoerd. De ramen 5, indien aanwezig, zijn immers gesloten. In plaats daarvan wordt de lucht door ventilatoren 19 van boven de computerruimte 11 1 door de luchtkanalen 16 tussen de zijwanden 2 en de binnenwanden 12 naar beneden gezogen. Daar passeert de lucht de koelers 17 waar de lucht tot de gewenste temperatuur wordt afgekoeld.

. Wanneer het computercenter alleen door 100% recirculatie met 5 mechanische koeling zal worden gekoeld kunnen de ramen uiteraard als permanent dichte ramen worden uitgevoerd. Afhankelijk van de werkomstandigheden is het ook mogelijk geen filters in de luchtstroom te plaatsen, zodat de weerstand voor de luchtstroom verder afneemt.

Hierboven zijn twee uiterste vormen van koeling van computer-10 apparatuur in een computercenter volgens de onderhavige uitvinding beschreven. Uiteraard zijn ook verschillende mengvormen denkbaar, waarbij de koelmethode afwisselend op basis van natuurlijke ventilatie of mechanische ventilatie plaatsheeft. Het is ook mogelijk de koeling op enig moment deels door natuurlijke ventilatie en deels door mechanische koeling (al dan niet met recirculatie) uit te voeren wanneer 15 de buitenlucht te droog is of te warm. Indien de buitenlucht te koud is, kan die worden vermengd met een recirculatiestroom.

Zoals reeds aan de orde is gekomen kunnen, afhankelijk van specifieke wensen of door omstandigheden opgelegde beperkingen, elementen die voor één van beide uiterste vormen vereist zijn (bijvoorbeeld luchtin- en uitlaten bij 20 natuurlijke ventilatie) worden weggelaten bij een inrichting die op een andere wijze wordt bedreven (in dit voorbeeld 100% recirculatie). De uitvinding is gestoeld op de gedachte dat door het vermijden of beperken van weerstand in de luchtstroom energie kan worden bespaard.

De luchtstromen die in deze aanvrage zijn beschreven betreffen 25 hoofdstromen. De dynamiek van lucht, indien in detail ontleed, is veel complexer dan in dit document is beschreven. Voor de toelichting van de werking van het computercenter volstaat echter de beschrijving van de hoofdstromen.

Het moge duidelijk zijn dat er vele, al dan niet voor een vakman voor de hand liggende, varianten van een computerruimte mogelijk zijn binnen de 30 beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding die wordt bepaald door de hiernavolgende conclusies. Zo kan het pand bijvoorbeeld in plaats van de vorm van een afgeknotte piramide, rechthoekig of bolvormig zijn, of kunnen de wanden in een puntdak doorlopen. Een computerruimte hoeft geen vierkant grondvlak te hebben maar kan ook een driehoekig of vijf-, zes, zeven- of meerhoekig grondvlak hebben.

12

De elementen waardoorheen daglicht tot het pand kan toetreden mogen zich ook aan de zuidkant bevinden, maar dat kan leiden tot een hogere interne warmte als gevolg van binnenvallend zonlicht. Wellicht ten overvloede wordt hier opgemerkt, dat bij de term “100% natuurlijke ventilatie” in dit document gemakshalve wordt 5 voorbijgegaan aan de inwendige ventilatoren die in de computerapparatuur aanwezig zijn. Deze worden in dit document beschouwd als een onveranderbaar gegeven.

1035984

Claims (18)

1. Computerruimte die is omgeven door een benedenvloer, ten minste één zijwand en een dak, verder omvattende een klimaatbeheersingsinrichting en 5 een boven de benedenvloer gelegen luchtdoorlatende draagvloer waarop in gebruik computerapparatuur is opgesteld, met het kenmerk, dat scheidingsmiddelen zijn voorzien voor het onderling scheiden van enerzijds een stijgkanaal voor warme lucht boven de computerapparatuur en anderzijds een retourkanaal voor lucht die van bovenin de computerruimte naar onder de draagvloer wordt teruggevoerd, waarbij 10 het oppervlak van het retourkanaal van een horizontale doorsnede door de computerruimte ten minste 5% bedraagt van het oppervlak van het stijgkanaal van diezelfde doorsnede.

2. Computerruimte volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ten minste één luchtinlaat en ten minste één luchtuitlaat zijn voorzien.

3. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het oppervlak van het retourkanaal ten minste 10% van het oppervlak van het stijgkanaal bedraagt.

4. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de scheidingsmiddelen koelmiddelen zijn 20 voorzien,

5. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afstand tussen enerzijds de scheidingsmiddelen en anderzijds de zijwand van boven naar beneden afneemt.

6. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande 25 conclusies, met het kenmerk, dat het dwarsdoorsnede-oppervlak tussen de scheidingsmiddelen en de zijwand over een belangrijk deel van de hoogte althans ten minste in hoofdzaak van dezelfde omvang is.

7. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de luchtweerstand van de draagvloer kleiner is 30 dan3Pa.

8. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de draagvloer een roostervloer is.

9. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de draagvloer zich ten minste 0,60 m boven de 1035984 benedenvloer bevindt.

10. Computerruimte volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de draagvloer zich ten minste 1,80 m boven de benedenvloer bevindt.

11. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande 5 conclusies, met het kenmerk, dat een verdere draagvloer is voorzien op een hoger niveau dan de draagvloer.

12. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ten minste ene zijwand zich hellend naar boven uitstrekt.

13. Computerruimte volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat drie of meer zijwanden zijn voorzien die zich naar boven convergerend vanuit een grondvlak uitstrekken.

14. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het dak van de computerruimte ten minste 8 m 15 boven de luchtinlaat is gelegen.

15. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat luchtkoelmiddelen zijn voorzien voor het koelen van lucht.

16. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande 20 conclusies, met het kenmerk, dat filtermiddelen zijn voorzien voor het filteren van lucht.

17. Computerruimte volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat middelen zijn voorzien voor het terugwinnen en opslaan van energie uit door de computerapparatuur verwarmde lucht.

18. Computercentrum omvattende twee of meer althans in hoofdzaak van elkaar gescheiden computerruimten volgens één of meer van de voorgaande conclusies. 1035984