NL2018145B1

NL2018145B1 - Datacenter en werkwijze voor het koelen van een dergelijk datacenter

Info

Publication number: NL2018145B1
Application number: NL2018145A
Authority: NL
Inventors: Arjen Binnerts Coenraad; Wilhelm Snip Grzegorz
Original assignee: Switch Datacenter Group B V
Priority date: 2016-06-06
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2017-12-13
Also published as: US10743440B2; EP3466227A1; US20190159365A1; NL2016901B1

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een datacenter voor ICT- en/of telecomapparatuur, in het bijzonder servers, omvattende een gebouw met een verdiepingsvloer ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur, in het bijzonder servers, alsmede koelmiddelen voor het koelen van de ICT- en/of telecomapparatuur, in het bijzonder servers, teneinde oververhitting van de ICT- en/ of telecomapparatuur, in het bijzonder servers, te kunnen tegengaan.

Description

Datacenter en werkwijze voor het koelen van een dergeiijk datacenter

De uitvinding heeft betrekking op een datacenter voor ICT- en/of telecomapparatuur. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het koelen van een dergelijke datacenter.

Datacentra zijn algemeen bekend en omvatten gewoonlijk 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 doorgaans gelegen tussen 'le'C en 27'C en een goede luchtvochtigheid is doorgaans gelegen tussen 20% en 60%. 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 bedrijf en de ICT - en/of telecomapparatuur dient derhalve nagenoeg continu te worden gekoeld. Teneinde 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 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, en kan de temperatuur van de apparatuur onder controle worden gehouden.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterd datacenter, in het bijzonder een datacenter waarin relatief veel ICT- en/of telecomapparatuur kan worden geïnstalleerd die op relatief efficiënte wijze kan worden gekoeld.

De uitvinding verschaft daartoe een datacenter van het in aanhef genoemde type, omvattende: ten minste één gebouw, welk gebouw één of meerdere zijwanden omvat, ten minste één in het gebouw aangebrachte, ten minste gedeeltelijk open eerste verdiepingsvloer ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur, en ten minste één in het gebouw aangebrachte, onder de ten minste gedeeltelijk open eerste verdiepingsvloer gelegen, tweede verdiepingsvloer waarop ten minste één indirecte verdampingskoeler is aangebracht, welke verdampingskoeler is ingericht voor het geleiden van een, van de ICT- en/of telecomapparatuur afkomstige, te koelen primaire luchtstroom en het op afstand van de te koelen primaire luchtstroom geleiden van een secundaire luchtstroom die via ten minste één inlaat in de verdampingskoeler wordt geleid en via ten minste één uitlaat uit de verdampingskoeler wordt geleid, waarbij de primaire luchtstroom en de secundaire luchtstroom worden gescheiden middels ten minste één, van de verdampingskoeler deel uitmakende, scheidingswand, waarbij ten minste een deel van een naar de secundaire luchtstroom toegekeerd deel van de scheidingswand bij voorkeur is bekleed met ten minste één hygroscopische bekleding, en ten minste één waterreservoir ingericht voor het bevochtigen van ten minste een deel van ten minste één scheidingswand, en in het bijzonder de hygroscopische bekleding (indien toegepast), eerste luchtstroomgenererende middelen voor het opwekken van de primaire luchtstroom, zodanig dat de primaire luchtstroom door de ten minste ene verdampingskoeler wordt geleid, tweede luchtstroomgenererende middelen voor het opwekken van de secundaire luchtstroom, zodanig dat de secundaire luchtstroom door de ten minste ene verdampingskoeler wordt geleid, waarbij een eerste zijwand van het gebouw is voorzien van ten minste één toevoeropening voorde secundaire luchtstroom, en waarbij een tweede zijwand van het gebouw is voorzien van een afvoeropening voor de secundaire luchtstroom. Het datacenter overeenkomstig de uitvinding heeft diverse voordelen. Een belangrijk voordeel van het datacenter is dat gebruik wordt gemaakt van één of meerdere indirecte verdampingskoelers ingericht voor het - via ten minste één scheidingswand - (indirect) uitwisselen van warmte, of althans enthalpie, tussen een te koelen primaire luchtstroom en een secundaire luchtstroom. Hierbij zal water, bij voorkeur uit de (door middel van de door het waterreservoir bevochtigde) hygroscopisch bekleding (indien toegepast), verdampen en worden meegevoerd door de secundaire luchtstroom. De hierbij benodigde verdampingswarmte zal ten minste gedeeltelijk worden onttrokken aan de ten minste ene scheidingswand van de verdampingskoeler, en dientengevolge aan de primaire luchtstroom, waardoor de primaire luchtstroom wordt afgekoeld.

De scheidingswand is hierbij relatief dun uitgevoerd en heeft bij voorkeur een relatief geringe dikte, zoals een dikte van kleiner of gelijk aan 1 mm, in het bijzonder kleiner of gelijk aan 0,5 mm, teneinde een relatief efficiënte warmteoverdracht te kunnen realiseren. Veelal is de, bij voorkeur relatief dunne, scheidingswand uit kunststof vervaardigd, alhoewel gebruik van andere materialen, zoals metaal, in het bijzonder roestvaststaal (rvs), tevens denkbaar is. De primaire luchtstroom en de secundaire luchtstroom stromen bij voorkeur in tegenstroom door de ten minste ene verdampingskoeier. De verdampingskoeler fungeert derhalve als enthalpie-uitwisselaar, en tevens in het bijzonder als warmtewisselaar. Deze wijze van indirecte adiabatische koeling ((water)verdampingskoeling) van de primaire luchtstroom is vanuit energetisch oogpunt bijzonder efficiënt, en circa zo’n tien maal efficiënter dan conventionele, compressorgedreven koeling, en bovendien bijzonder betrouwbaar doordat, in tegenstelling tot diverse conventionele koelmethoden, de wijze van koeien niet langer afhankelijk is van een ‘single point of failure (SPOF)’, ofwel enkelvoudig kritiek punt. Bovendien kan het datacenter, door de bijzonder positionering van de één of meerdere verdampingskoelers op de tweede verdiepingsvloer (in plaats van op en/of buiten het gebouw), relatief compact worden uitgevoerd in vergelijking met alternatief indirecte, adiabatische koelers met een vergelijkbaar vermogen. Verder voordeel van het datacenter overeenkomstig de uitvinding is dat de eerste (mogelijk buitenste) zijwand van het gebouw is voorzien van een toevoeropening voor de secundaire luchtstroom en de tweede (mogelijk buitenste) zijwand van het gebouw is voorzien van een afvoeropening voor de secundaire luchtstroom. De ten minste ene toevoeropening kan hierbij zijn voorzien van een luchtfilter. Hierdoor zal de secundaire luchtstroom worden gevormd door een atmosferische luchtstroom, die vanuit de atmosfeer via de toevoeropening wordt aangezogen, eventueel wordt gefilterd, en via de afvoeropening (bevochtigd) weer terug in de atmosfeer wordt geleid. Het gebouw is aardvast verbonden met de vaste wereld en heeft derhalve een onroerend, permanent en stationair (immobiel) karakter. Het gebruikmaken van de zijwanden van het gebouw van het datacenter voor het toevoeren en afvoeren van secundaire lucht, heeft als voordeel dat geen separate voorzieningen hoeven te worden getroffen voor een door het gebouw stromende secundaire luchtstroom, hetgeen vanuit financieel en logistiek oogpunt voordelig is, en waardoor ook de ruimte op of boven de tweede verdiepingsvloer relatief efficiënt (en maximaal) kan worden benut voor het installeren van één of meerdere verdampingskoelers. leder zijwand kan worden gevormd door een buitenste zijwand, of buitenmuur, van het gebouw. Echter, het is tevens denkbaar dat de eerste zijwand en/of de tweede zijwand op afstand van een buitenste zijwanden van het gebouw zijn gepositioneerd. Hierbij zullen de eerste zijwand en/of de tweede zijwand doorgaans een door het gebouw omsloten (deel)vertrek begrenzen. Het is tevens denkbaar dat de eerste zijwand een buitenste zijwand van het gebouw vormt, terwijl de tweede zijwand op afstand is gelegen van een buitenste zijwand van het gebouw, of juist vice versa. Het is verder denkbaar dat, ingeval de eerste zijwand op afstand is gelegen van een de eerste zijwand ten minste gedeeltelijk omsluitende andere zijwand, mogelijk een buitenste zijwand van het gebouw, tussen de eerste zijwand en voornoemde andere zijwand een verdeelruimte (kanaal) voor secundaire lucht wordt gevormd. Het is verder denkbaar dat, ingeval de tweede zijwand op afstand is gelegen van een de tweede zijwand ten minste gedeeltelijk omsluitende andere zijwand, mogelijk een buitenste zijwand van het gebouw, tussen de tweede zijwand en voornoemde andere zijwand een verzamelruimte (kanaal) voor secundaire lucht wordt gevormd.

De configuratie van de ICT- en/of telecomapparatuur en de configuratie en capaciteit ondergelegen één of meerdere verdampingskoelers kan relatief eenvoudig worden aangepast aan de vormgeving en dimensionering van het gebouw, hetgeen het datacenter een relatief flexibel karakter verschaft. Bovendien kan, doordat gebruik wordt gemaakt van verschillende verdiepingsvloeren voor de elektronische apparatuur en de koelmiddelen (verdampingskoelers), de capaciteit van het datacenter relatief eenvoudig in de hoogte worden uitgebreid door meerdere eerste verdiepingsvloeren en tweede verdiepingsvloeren alternerend boven elkaar te positioneren. Een aanvullend voordeel is dat de ten minste ene watergedreven verdampingskoeler is gepositioneerd onder de eerste verdiepingsvloer waarop de te koelen apparatuur is of althans kan worden geïnstalleerd, waardoor, ingeval van waterlekkage in of nabij de ten minste ene verdampingskoeler, de apparatuur doorgaans niet zal worden beschadigd. Bij voorkeur is tevens het ten minste ene waterreservoir onder de eerste verdiepingsvloer gepositioneerd, teneinde de kans op waterschade aan de apparatuur verdergaande te verkleinen. Bij voorkeur is de tweede verdiepingsvloer in hoofdzaak waterdicht uitgevoerd. Doordat de waterdichte tweede verdiepingsvloer doorgaans, tevens op waterdichte wijze, aansluit op de tweede verdiepingsvloer dragende zijwanden van het gebouw, kan worden voorkomen, of althans worden tegengegaan, dat water ingeval van een waterlekkage zich kan verplaatsen naar een eventueel onder de tweede verdiepingsvloer gelegen ruimte. Alhoewel de eerste verdiepingsvloer doorgaans is ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur is het tevens denkbaar dat de eerste verdiepingsvloer is ingericht voor het dragen van andersoortige, te koelen (elektronische) apparatuur. De primaire luchtstroom circuleert door het datacenter. De primaire luchtstroom stroomt daarbij doorgaans van een relatief warme zone boven de eerste verdiepingsvloer, gevormd door een zone achter de te koelen apparatuur, in neerwaartse richting en zal via de open eerste verdiepingsvloer in ten minste één ondergelegen verdampingskoeler worden geleid, waarbij de primaire luchtstroom na doorstroming van de ten minste ene verdampingskoeler in opwaartse richting stromen en via de open eerste verdiepingsvloer in een relatief koude zone boven de eerste verdiepingsvloer worden geblazen. De koude zone wordt daarbij doorgaans gevormd door de voorzijde van de apparatuur. De eerste verdiepingsvloer wordt ook wel aangeduid als computervloer. De eerste verdiepingsvloer is doorgaans voorzien van één of meerdere roosters, waardoor de primaire luchtstroom zich kan verplaatsen. Alhoewel de primaire luchtstroom een in hoofdzaak verticaal georiënteerde circulatie ondergaat in het datacenter, zal de secundaire luchtstroom doorgaans een in hoofdzaak horizontaal (en niet-circulerend) traject afleggen door het datacenter.

Met de secundaire luchtstroom in contact komend water, zal doorgaans onder in hoofdzaak atmosferische omstandigheden, worden verdampt. Derhalve zullen de verdampingskoelers géén compressor omvatten en/of gekoppeld zijn met een compressor. Het te verdampen water wordt vanuit een waterreservoir, zoals een waterleiding en/of buffervat, bij voorkeur door gebruikmaking van één of meerdere sproeier (sproeikoppen), doorgaans boven ten minste ene de scheidingswand en/of op een bovenste sectie van, de ten minste ene scheidingswand, worden gesproeid, gedruppeld, of anderszins toegevoegd, waarna het (nog niet verdampte) water zich onder invloed van de zwaartekracht in neerwaartse richting (richting de ondergelegen tweede verdiepingsvloer) zal verplaatsen. Het water kan hierbij op horizontale en/of verticale afstand van de verdampingskoeler worden toegediend.

Bij voorkeur sijpelt of stroomt het toegediende water als filmlaag via de ten minste ene scheidingswand in neerwaartse richting. Toepassing van de hygroscopische bekleding op de scheidingswand kan voordelig zijn om een grotere hoeveelheid water om meer gecontroleerde, doorgaans vertraagde, wijze langs of over de scheidingswand te laten stromen, hetgeen de koelcapaciteit van de verdampingskoeler doorgaans ten goede komt.

Bij voorkeur is de inlaat van de ten minste ene verdampingskoeler ingericht voor het in de verdampingskoeler geleiden van de secundaire luchtstroom op afstand gepositioneerd van de in de eerste zijwand van het gebouw aangebrachte toevoeropening. Alhoewel het denkbaar is om de inlaat van de verdampingskoeler middels een buis, slang of pijp te verbinden met de toevoeropening, geniet het doorgaans de voorkeur om een dergelijk koppelelement niet toe te passen. Hierdoor ontstaat tussen de inlaat van de ten minste ene verdampingskoeler en de in de eerste zijwand van het gebouw aangebracht toevoeropening een in hoofdzaak afgesloten verdeelruimte voor de door de ten minste ene verdampingskoeler te geleiden secundaire luchtstroom. De verzamelruimte wordt deels begrensd door ten minste één zijwand van het gebouw, deels door de ten minste ene verdampingskoeler, en mogelijk tevens deels door overige begrenzende elementen in het gebouw, zoals één of meerdere in het gebouw aangebrachte binnenmuren. Door toepassing van de verdeelruimte wordt de via de toevoeropening in de eerste zijwand aangezogen secundaire lucht verdeeld over de ruimte, waardoor een efficiëntere invoer van de secundaire lucht in de ten minste ene verdampingskoeler kan worden bewerkstelligd. Alhoewel het denkbaar is dat de tweede verdiepingsvloer slechts is voorzien van één verdampingskoeler, die bijvoorbeeld langgerekt (en relatief groot) kan zijn uitgevoerd, geniet het doorgaans de voorkeur dat op de tweede verdiepingsvloer meerdere verdampingskoelers zijn aangebracht. Het toepassing van de verdeelruimte (of verzamelruimte) voor secundaire lucht is hierbij bijzonder voordelig, teneinde verbeterd te kunnen waarborgen dat ook secundaire lucht wordt geleid door verdampingskoelers die, in vergelijking met één of meerdere andere verdampingskoelers, op grotere afstand zijn gepositioneerd van de in de eerste zijwand aangebrachte toevoeropening. Hierdoor kan een relatief evenwichtige koeling van het datacenter worden gerealiseerd.

Op de tweede verdiepingsvloer kunnen meerdere indirecte verdampingskoelers worden toegepast. Deze verdampingskoelers kunnen op diverse wijze zijn opgesteld op de tweede verdiepingsvloer. Het is bijvoorbeeld denkbaar dat de inlaat voor secundaire lucht van iedere verdampingskoeler frontaal is toegekeerd naar de in de eerste zijwand aangebrachte toevoeropening. In plaats van deze frontale oriëntatie is het tevens denkbaar, en doorgaans relatief voordelig, ingeval de verdampingskoelers dwars (loodrecht), of onder een andere hoek, zijn georiënteerd ten opzichte van de in de eerste zijwand aangebrachte toevoeropening(en). In deze dwarse oriëntatie is de inlaat van iedere verdampingskoeler dwars georiënteerd ten opzichte van de toevoeropening(en).

De verdampingskoelers zijn bij voorkeur parallel (zij-aan-zij) opgesteld. Door deze parallelle oriëntatie, waarbij de verdampingskoelers bij voorkeur tegen elkaar aan zijn gepositioneerd teneinde ruimte tussen de verdampingskoelers te minimaliseren, zal de secundaire lucht doorgaans ook op parallelle en simultane wijze door de verdampingskoelers worden geleid. Een gevolg van een dwarse oriëntatie van de één of meerdere verdampingskoelers ten opzichte van de in de eerste zijwand aangebracht toevoeropening(en) is dat de secundaire lucht volgens een niet-lineair pad zal stromen in het datacenter, hetgeen een efficiënte koeling van de primaire luchtstroom doorgaans ten goede komt. Bovendien heeft het de secundaire luchtstroom laten volgen van een niet-lineair pad (in de verdeelruimte) doorgaans als voordeel dat eventuele grote snelheidsverschillen in de secundaire luchtstroom in of nabij de in de eerste zijwand aangebrachte toevoeropening in de verdeelruimte kunnen worden afgezwakt, hetgeen een gebalanceerde invoer van secundaire lucht in de één of meerdere verdampingskoelers ten goede komt. Daarnaast vergroot een dergelijke dwarse oriëntatie de flexibiliteit in het aantal toe te passen, parallel georiënteerde verdampingskoelers, met name ingeval de tweede verdiepingsvloer rechthoekig is uitgevoerd en de in het gebouw aangebrachte toevoeropening en afvoeropening boven kopse zijden van de tweede verdiepingsvloer zijn gepositioneerd.

Het is doorgaans voordelig ingeval de uitlaat van de ten minste ene verdampingskoeler ingericht voor het uit de verdampingskoeler geleiden van de secundaire luchtstroom op afstand is gepositioneerd van de in de tweede zijwand van het gebouw aangebracht afvoeropening. Deze afstand vergroot enerzijds de flexibiliteit van het plaatsen van de één of meerdere verdampingskoelers op de tweede verdiepingsvloer, en maakt het anderzijds tevens mogelijk om een in hoofdzaak gesloten verzamelruimte te vormen tussen de uitlaat van de ten minste ene verdampingskoeler en de in de tweede zijwand van het gebouw aangebrachte afvoeropening. De verzamelruimte is ingericht voor doorstroming van de door de ten minste ene verdampingskoeler geleide (bevochtigde) secundaire luchtstroom. De verdeelruimte (indien toegepast) en de verzamelruimte (indien toegepast) zijn bij voorkeur onderling gescheiden, bij nadere voorkeur middels één of meerdere scheidingswanden en/of andersoortige scheidingscomponenten. Echter, het kan bijzonder voordelig zijn ingeval ten minste één scheidingswand, die de verdeelruimte en de verzamelruimte onderling scheidt, is voorzien van ten minste één regelklep voor het vermengen van uit de verzamelruimte afkomstige lucht met de in de verdeelruimte aanwezige lucht. Deze vermenging is vooral gunstig, ingeval relatief koude secundaire (omgevings)lucht, met een temperatuur lager dan 0 graden Celsius, in de verdeelruimte wordt geleid, teneinde de temperatuur van deze secundaire lucht (enigszins) te laten stijgen, tot een temperatuur hoger dan 0 graden Celsius, alvorens de secundaire luchtstroom door de één of meerdere (watergedreven) verdampingskoelers wordt geleid. Dit voorkomt bevriezing van de verdampingskoelers, in het bijzonder de bevochtigde hygroscopische bekleding daarvan, waardoor een correcte enthalpie-uitwisselende werking van de verdampingskoeler(s) kan worden gewaarborgd. Het is denkbaar, en zelfs voordelig, ingeval onder de tweede verdiepingsvloer een verzamelruimte voor de door de ten minste ene verdampingskoeler geleide secundaire luchtstroom is aangebracht, waarbij de tweede verdiepingsvloer in verbinding staat met de ondergelegen verzamelruimte. Door ten minste een deel van de verzamelruimte onder de tweede verdiepingsvloer te positioneren kan de omvang van het gebouw, in het bijzonder de footprint van het gebouw, zo beperkt mogelijk worden gehouden, hetgeen voordelig is vanuit financieel en economisch oogpunt. De onder de tweede verdiepingsvloer gelegen verzamelruimte kan aan een onderzijde worden begrensd door een derde verdiepingsvloer. Overliggende zijden van de onder de tweede verdiepingsvloer gelegen verzamelruimte worden doorgaans begrensd door zijwanden van het gebouw. De tweede verdiepingsvloer kan eventueel zijn voorzien van één of meerdere doorvoeropeningen voor het realiseren van de verbinding tussen de tweede verdiepingsvloer en de ondergelegen verzamelruimte.

De primaire luchtstroom wordt bij voorkeur opgewekt middels toepassing van eerste luchtstroomgenererende middelen die deel uitmaken van het datacenter. De secundaire luchtstroom wordt bij voorkeur (tevens) opgewekt middels toepassing van tweede luchtstroomgenererende middelen die deel uitmaken van het datacenter. Doorgaans omvatten de luchtstroomgenererende middelen één of meerdere ventilatoren. Het is denkbaar dat één of meerdere ventilatoren deel uitmaken van iedere verdampingskoeler. Het is denkbaar dat één of meerdere ventilatoren in de ruimte boven de eerste verdiepingsvloer en onder een bovenliggende afscheiding, gevormd door een bovenliggende vloer of bovenliggend plafond, zijn geplaatst, welke ruimte tevens kan worden aangeduid ais eerste verdiepingsruimte. Het is tevens denkbaar dat één of meerdere ventilatoren in de ruimte boven de tweede verdiepingsvloer en onder een bovenliggende eerste verdiepingsvloer zijn geplaatst, welke ruimte tevens wordt aangeduid met tweede verdiepingsruimte. Het is denkbaar dat één of meerdere ventilatoren in de eerste verdiepingsvloer zijn opgenomen. Verder is het denkbaar dat de één of meerdere ventilatoren zijn aangebracht ter plaatse van de in de eerste zijwand aangebrachte toevoeropening en/of ter plaatse van de in de tweede zijwand aangebrachte afvoeropening. De hoogte van de eerste verdiepingsruimte en tweede verdiepingsruimte is bij voorkeur groter dan 2 meter, bij nadere voorkeur groter dan 2,5 meter, waardoor voldoende ruimte bestaat om personen te kunnen laten lopen over de verdiepingsvloeren. Doorgaans zal het debiet van de secundaire luchtstroom kleiner zijn dan het debiet van de primaire luchtstroom. Bij voorkeur is het debiet van de secundaire luchtstroom kleiner of gelijk aan de helft van het debiet van de primaire luchtstroom. Het totale debiet van de door iedere verdampingskoeler geleide secundaire luchtstroom is doorgaans kleiner dan 100.000 m3 per uur.

De hygroscopische bekleding van de ten minste ene verdampingskoeler wordt bij voorkeur gevormd door een hygroscopische materiaallaag, in het bijzonder een hygroscopisch doek, meer in het bijzonder een hygroscopische non-woven (ook aangeduid als vlies) en/of een hygroscopisch weefsel. Bij voorkeur ligt de materiaallaag in hoofdzaak los tegen de contactzijde van de scheidingswand, zodat de waterfilm zich onbelemmerd kan uitstrekken over de in hoofdzaak volledige contactzijde van de scheidingswand. Alzo kan warmte op elke locatie van de scheidingswand op optimale, onbelemmerde wijze worden overgedragen. Daar veelal een eindtemperatuur voor opwarming of koeling als randvoorwaarde wordt gesteld, kan de verblijftijd van de primaire luchtstroom in de enthalpie-uitwisselaar, vanwege de relatief hoge energetische efficiency, aanzienlijk worden gereduceerd. Teneinde het loslaten van de materiaallaag van de scheidingswand te voorkomen is de materiaallaag bij voorkeur bevestigd aan de scheidingswand, in het bijzonder aan een zijde van de scheidingswand anders dan de contactzijden, om alzo een belemmering in de warmteoverdracht tussen beide media te voorkomen. In een voorkeursuitvoering is de materiaallaag opgespannen over de contactzijde van de scheidingswand. Een dergelijke opgespannen toestand van de materiaallaag zal zich met name voordoen na bevochtiging van de materiaallaag, daar de materiaallaag veelal zal worden gevormd door een doek en/of een vlies dat krimpt bij bevochtiging. Voordeel van het opspannen van de materiaallaag over de contactzijde van de scheidingswand is dat een permanente, solide en stabiele aansluiting van de materiaallaag op de scheidingswand kan worden gegarandeerd, waardoor de warmteoverdracht over de gehele scheidingswand uniform en permanent van aard kan zijn. In een andere voorkeursuitvoering omgeeft de materiaallaag de scheidingswand tweezijdig. Daartoe kan de materiaallaag als een eindloze kous de scheidingswand bekleden. Voordeel van een dergelijke kous is dat geheel geen chemische en/of mechanische bevestigingsmiddelen benodigd zijn om de onderlinge oriëntatie tussen de scheidingswand en de materiaallaag te fixeren. In weer een andere voorkeursuitvoering vormt de scheidingswand ten minste één kanaal waaromheen de materiaallaag is aangebracht. Daarbij is het kanaal ingericht voor doorvoer van de primaire luchtstroom. De materiaallaag is aangebracht tegen een exterieure omtrekszijde van het kanaal. De scheidingswand kan in deze voorkeursuitvoering worden gevormd door een buis of pijp die ten minste gedeeltelijk wordt bekleed door de materiaallaag. De scheidingswand kan echter tevens worden uitgevoerd als een kanalenstructuur voorzien van meerdere kanalen voor doorvoer van de primaire luchtstroom. De hygroscopische bekleding van de ten minste ene verdampingskoeler wordt bij voorkeur gevormd door een materiaallaag, in het bijzonder een doek, meer in het bijzonder een non-woven en/of een weefsel. Bij voorkeur ligt de hygroscopisch materiaallaag (of andersoortige bekleding) in hoofdzaak los tegen de contactzijde van de scheidingswand van de verdampingskoeler, zodat een waterfilm zich onbelemmerd kan uitstrekken over de in hoofdzaak volledige contactzijde van de scheidingswand. Op deze wijze kan warmte op elke locatie van de scheidingswand op relatief onbelemmerde wijze worden overgedragen.

De eerste verdiepingsvloer is althans gedeeltelijk open uitgevoerd. Dit betekent dat de eerste verdiepingsvloer is ingericht voor het doorvoeren van lucht, en in het bijzonder het doorvoeren van de primaire luchtstroom, zowel een te koelen deel van de primaire luchtstroom alsook een gekoeld deel van de primaire luchtstroom. Deze open eerste verdiepingsvloer kan relatief eenvoudig worden gerealiseerd door één of meerdere roosters toe te passen als (onderdeel van de) eerste verdiepingsvloer. De eerste verdiepingsvloer wordt tevens aangeduid als computervloer.

Zoals reeds aangeven wordt ten minste een deel van het waterreservoir bij voorkeur gevormd door een waterleiding. Doorgaans zal iedere verdampingskoeler tevens een eigen verdampingskoelerwaterreservoir omvatten, ingericht voor het op voorraad houden van houder en, bij voorkeur gedoseerd, afgeven van water aan de hygroscopische bekleding van de verdampingskoeler. De waterleiding (indien toegepast) is daarbij bij voorkeur ingericht voor het van water voorzien van het verdampingskoelerwaterreservoir.

Op de één of meerdere eerste verdiepingsvloeren van het datacenter zijn bij voorkeur (gestandaardiseerde) serverracks of alternatieve draagstructuur geplaatst, waarbij ieder serverrack is ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur. Doorgaans zijn de serverracks in overliggende rijen gepositioneerd, waartussen een koude zone wordt gevormd, en waarbij achter iedere rij serverracks een warme zone wordt gevormd. Doorgaans zal iedere verdampingskoeler zijn ingericht voor het koelen van ten minste twee, bij voorkeur ten minste vier boven de betreffende verdampingkoeler gelegen serverracks, en in het bijzonder de door de serverracks gedragen apparatuur. De serverracks, ook wel aangeduid als dataracks, hebben doorgaans een typische breedte van 60 centimeter en een typische diepte van 120 cm, waarbij een koeling met 12,5 kW doorgaans voldoende is om het serverrack te koelen. Ingeval een verdampingskoeler met een koelvermogen van circa 50 kW wordt toegepast, kunnen vier bovengelegen serverracks worden gekoeld.

Ingeval het datacenter meerdere gebouwen omvat die op onderlinge afstand van elkaar zijn gepositioneerd, dan is het voordelig dat de tweede zijwand van een gebouw tegenover de tweede zijwand van een ander gebouw is gelegen. Op deze wijze zijn de afvoeropeningen voor de (bevochtigde) secundaire luchtstroom van beide gebouwen naar elkaar toegekeerd, waardoor vermenging van een bevochtigde secundaire luchtstroom met een nog via de toevoeropening van de eerste zijwand aan te zuigen (onbevochtigde/ongebruikte) secundaire luchtstroom kan worden voorkomen, hetgeen de efficiency van de koeling van het totale datacenter ten goede komt. De naar elkaar toegekeerde tweede zijwanden van de overliggende gebouwen vormen daarbij de facto een afvoersluis of afvoerzone voor bevochtigde en gebruikte secundaire lucht.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het koelen van een datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de werkwijze de stappen omvat: A) het via ten minste één, in de eerste zijwand van een gebouw van het datacenter, aangebrachte toevoeropening leiden van een secundaire luchtstroom in een ruimte boven de tweede verdiepingsvloer van het datacenter, B) het door ten minste één indirecte verdampingskoeler, en langs ten minste één, bij voorkeur bevochtigde, scheidingswand leiden van de secundaire luchtstroom, en bij voorkeur langs een, tegen ten minste één scheidingswand aangelegen, bevochtigde hygroscopische bekleding van de ten minste ene verdampingskoeler, leiden van de luchtstroom, C) het via ten minste één, in de tweede zijwand van een gebouw van het datacenter, aangebrachte afvoeropening afvoer van de tijdens stap B) bevochtigde secundaire luchtstroom, D) het via de, boven de tweede verdiepingsvloer gelegen, eerste verdiepingsvloer afvoeren van te koelen primaire lucht die zich boven de eerste verdiepingsvloer, en achter daarop geplaatste ICT-en/of telecomapparatuur, bevindt, E) het door de ten minste ene indirecte verdampingskoeler, en langs een van de secundaire luchtstroom afgekeerde zijde van de ten minste ene, bij voorkeur bevochtigde, scheidingswand van de ten minste ene verdampingskoeler, leiden van de primaire luchtstroom, waarbij de primaire luchtstroom wordt gekoeld, F) het via de eerste verdiepingsvloer terugleiden van de gekoelde primaire luchtstroom naar een voorzijde van de ICT-en/of telecomapparatuur, waarbij stappen B) en E) - althans gedurende een periode - gelijktijdig worden uitgevoerd. Bij voorkeur omvat de werkwijze tevens stap G), omvattende het middels ten minste één waterreservoir bevochtigen van de hygroscopische bekleding van iedere verdampingskoeler, waarbij stap G) vóór en/of tijdens stap B) wordt uitgevoerd. Voordelen van de werkwijze zijn in het voorgaande reeds uitvoerig beschreven.

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een schematische weergave van een enthalpie-uitwisselende eenheid zoals toegepast in een verdampingskoeler voor gebruik in een datacenter volgens de uitvinding; figuur 2 een schematisch zijaanzicht op een datacenter volgens de uitvinding; figuur 3a een bovenaanzicht op een tweede verdiepingsvloer van een datacenter volgens de uitvinding in een eerste operationele configuratie; figuur 3b een bovenaanzicht op de in figuur 3a getoonde tweede verdiepingsvloer van een datacenter volgens de uitvinding in een tweede operationele configuratie; figuur 4a een dwarsdoorsnede van een datacenter volgens de uitvinding figuur 4b een andere dwarsdoorsnede van een datacenter volgens de uitvinding; figuur 5 een aanzicht op een samenstel van meerdere datacentra volgens de uitvinding; figuur 6 een dwarsdoorsnede van een ander datacenter volgens de uitvinding; en figuur 7 een andere dwarsdoorsnede van een datacenter volgens de uitvinding, optioneel gevormd door het datacenter zoals getoond in figuur 6

Figuur 1 toont een schematische weergave van een enthalpie-uitwisselende eenheid 100 zoals toegepast in een indirecte verdampingskoeler voor gebruik in een datacenter volgens de uitvinding. De enthalpie-uitwisselende eenheid 100 omvat meerdere parallel aan elkaar opgestelde scheidingswanden 101 die kanalen 102 vormen voor het geleiden van een primaire dan wel een secundaire luchtstroom (103, 104). De primaire luchtstroom 103 voert warme lucht afkomstig van een te koelen ruimte welke ruimte ICT- en/of telecomapparatuur omvat, door de enthalpie-uitwisselende eenheid 100, alwaar de lucht afkoelt. Voorts voert de primaire luchtstroom 103 de afgekoelde lucht terug naar de te koelen ruimte. De secundaire luchtstroom 104 , welke eveneens door de enthalpie-uitwisselende eenheid 100 wordt geleid, fungeert als procesluchtstroom voor het verdampen van aan de enthalpie-uitwisselende eenheid 100 toegevoerde water. De primaire en secundaire luchtstroom 103, 104 worden onder uitwisseling van enthalpie langs een eerste contactzijde 105 respectievelijk een tweede contactzijde 106 van de scheidingswanden 101 van de enthalpie-uitwisselende eenheid 100 gevoerd. Bij voorkeur worden de primaire en secundaire luchtstroom 103, 104 in elkaar tegengestelde richting langs de respectieve contactzijden 105, 106 van de scheidingswanden 101 gevoerd. Het is echter eveneens denkbaar dat de richting van de primaire en secundaire luchtstroom 103,104 een andere onderlinge oriëntatie hebben. De scheidingswanden 101 zijn zodanig opgesteld dat eerste contactzijde 105 en tweede contactzijde 106 van een scheidingswand 101 naar een eerste contactzijde 105 respectievelijk een tweede contactzijde 106 van een aanliggende, parallelle scheidingswand 101 zijn toegekeerd. Hierdoor ontstaan een verzameling van parallelle kanalen 102 die afwisselend worden omgeven door enkel eerste contactzijden 105 respectievelijk een tweede contactzijden 106 van naastgelegen scheidingswanden 101. De tweede contactzijden 106 van de scheidingswanden 101 zijn elk voorzien van een hygroscopische bekleding 107 die aansluit op deze tweede contactzijde 106. Overigens is het ook mogelijk dat slechts één van twee naar elkaar toegekeerde tweede contactzijden 106 van aanliggende scheidingswanden 101 van de enthalpie-uitwisselende eenheid 100 is voorzien van een dergelijke hygroscopische bekleding 107. Teneinde zijn hygroscopische eigenschappen te verkrijgen kan de hygroscopische bekleding 107 (deels) zijn vervaardigd van een hygroscopische non-woven en/of een hygroscopisch weefsel. De hygroscopische bekleding 107 wordt bij voorkeur van de bovenkant middels een bevochtigingsinrichting (zie figuur 2b) met water of een andere geschikte koelvloeistof vanuit een waterreservoir bevochtigd, waardoor zich een waterfilm vormt tussen de hygroscopische bekleding 107 en de tweede contactzijde 106 van de scheidingswand 101. Voor waarborging van een continue watertoevoer kan het waterreservoir middels een waterleiding (zie figuur 2b) van water worden voorzien. Bij het langs de bevochtigde hygroscopische bekleding 107 voeren van de secundaire luchtstroom 104 vindt verdamping van het water plaats, waarbij de voor deze verdamping benodigde warmte aan de omgeving wordt onttrokken en de scheidingswand 101 afkoelt. De primaire luchtstroom 103, welke in warmtewisselend contact staat met de eerste contactzijde 105 van de scheidingswand 101 zal hierdoor bij het passeren van de scheidingswand eveneens worden gekoeld. Door scheiding van de primaire luchtstroom 103 en de secundaire luchtstroom 104 zal het in de secundaire luchtstroom 104 terechtgekomen verdampte vocht niet aan de primaire luchtstroom 103 worden afgegeven.

Figuur 2 toont een schematisch zijaanzicht op een deel van een datacenter 200 volgens de uitvinding. Het getoonde datacenter 200 omvat meerdere zijwanden 201, een eerste verdiepingsvloer 202 en een onder de eerste verdiepingsvloer gelegen tweede verdiepingsvloer 203. De eerste verdiepingsvloer 202 is ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur 204 en kan daartoe zijn voorzien van draagstructuren zoals serverracks 205. De tweede verdiepingsvloer 203, welke bij voorkeur waterdicht is uitgevoerd, is ingericht voor het dragen van één of meerdere verdampingskoelers 206. Elke verdampingskoeler 206 is ingericht voor de koeling van de bovengelegen, op de eerste verdiepingsvloer 202 geplaatste ICT- en/of telecomapparatuur 204. Hiertoe wordt middels één of meerdere ventilatoren 207 een primaire luchtstroom 208 tot stand gebracht die door de verdampingskoeler 206 gekoelde lucht 209 (waarbij de lucht bijvoorbeeld wordt gekoeld naar een temperatuur van rond de 24°C) door een luchtkanaal 228 en langs een in de eerste verdiepingsvloer 202 aangebracht rooster 210 naar de voorzijde van de serverracks 205 voert. Het is eveneens mogelijk dat voor het genereren van een luchtstroom andere luchtstroomgenererende middelen worden gebruikt. De voorzijden van de serverracks 205 zijn aan hun bovenkant door een afdekelement 211 verbonden, waardoor een koude zone 212 ontstaat, ingesloten tussen het afdekelement 211, de eerste verdiepingsvloer 202 en de serverracks 205. Voorts zal bij meerdere achter elkaar geplaatste serverracks 205 een koude zone 212 in de vorm van een koude gang ontstaan. De gekoelde lucht 209 kan door gebruik van het afdekelement 211 enkel door de serverracks 205 de koude zone 212 verlaten, waardoor een koude luchtstroom langs de in de serverrack geplaatste ICT- en/of telecomapparatuur 204 is gewaarborgd. Door de ICT- en/of telecomapparatuur 204 opgewarmde lucht 213 (waarbij de lucht bijvoorbeeld tot een temperatuur van rond de 36°C wordt opgewarmd) komt vervolgens in een achter de serverracks 205 bevindende warme zone 214 terecht, vanwaar de primaire luchtstroom 208 de opgewarmde lucht 213 via een ander in de eerste verdiepingsvloer 202 aangebracht rooster 210 terug de verdampingskoeler 206 in voert. Teneinde indirecte koeling van de door de verdampingskoeler 206 stromende primaire luchtstroom 208 te bereiken, wordt door één of meerdere ventilatoren 207 (zie figuur 2b) een secundaire (proces) luchtstroom 215 tot stand gebracht. Deze secundaire luchtstroom 215 voert buitenlucht door een in een niet getoonde zijwand van het datacenter aangebrachte toevoeropening naar een in hoofdzaak afgesloten eerste verdeelruimte 217. Vandaaruit wordt de secundaire luchtstroom 215 via een inlaat 218 van de verdampingskoeler 206 in een hoofdzakelijk horizontale richting door de verdampingskoeler 206 geleid. Hierbij blijft de secundaire luchtstroom 215 gescheiden van de primaire luchtstroom 208. Na enthalpie-uitwisseling in de verdampingskoeler 206 verlaat de lucht de verdampingskoeler 206 via een uitlaat 219, alwaar het in een in hoofdzaak afgesloten tweede verdeelruimte 220 terechtkomt. De secundaire luchtstroom 215 verlaat de tweede verdeelruimte 220, en daarmee het datacenter 200, tenslotte via een in een overliggende zijwand van het datacenter aangebrachte afvoeropening (niet getoond). De eerste verdeelruimte 217 en de tweede verdeelruimte 220 worden middels een scheidingswand 222 van elkaar gescheiden. De scheidingswand 222 kan zijn voorzien van een regelbare doorvoer 223, zoals een regelklep of afsluitbaar rooster, voor het vermengen van uit de tweede verdeelruimte 220 afkomstige lucht met de in de eerste verdeelruimte 217 aanwezige lucht. De scheidingswand 222 kan daarnaast zijn voorzien van een deur 224 , waardoor een doorgang tussen de eerste een tweede verdeelruimte 217, 220 wordt verschaft. Zoals tevens getoond in figuur 2 wordt, teneinde een efficiënte werking van de verdampingskoeler 206 te waarborgen, aan een bovenzijde van de verdampingskoeler 206 water aan de verdampingskoeler 206 toegevoerd om de in de verdampingskoeler 206 aanwezige hygroscopische bekleding te bevochtigen. Bevochtiging geschiedt middels een bevochtigingsinrichting 225, omvattende een waterreservoir 226, die aan de bovenzijde van de verdampingskoeler 206 is aangebracht. Bij voorkeur is het waterreservoir 226 verbonden met of voorzien van één of meerdere sproeiers (sproeikoppen) voor het nat sproeien (bevochtigen) van de scheidingswand, of althans het bevochtigen van de secundaire luchtstroom.

Voor waarborging van een continue watertoevoer wordt het waterreservoir 226 middels een waterleiding 227 van water voorzien.

Figuur 3a toont een bovenaanzicht op een tweede verdiepingsvloer van een datacenter 300 volgens de uitvinding in een eerste operationele configuratie. In de eerste operationele configuratie komt buitenlucht 301 via een toevoeropening 302 in een zijwand 303 van het datacenter 300 een verdeelruimte 304 binnen. Vandaar uit wordt de buitenlucht 301 als secundaire luchtstroom 305 door een verdampingskoeler 306 gevoerd, waarna het in een verzamelruimte terechtkomt 307. Zoals uit de figuur 3a (en figuur 3b) is op te maken volgt de secundaire luchtstroom 305 een niet-lineair pad, waarbij de stromingsrichting van de secundaire luchtstroom 305 in de verdeelruimte 304 en de respectieve inlaten 308 van de verdampingskoeler(s) 306 onderling een hoek, en specifiek een rechte hoek, insluiten. Op gelijke wijze wordt door de stromingsrichting van de secundaire luchtstroom 305 in de verzamelruimte 307 en de respectieve uitlaten 309 van de verdampingskoeler(s) 306 onderling een hoek, en specifiek een rechte hoek, ingesloten. In de getoonde opstelling zijn ten behoeve van de uitbreidbaarheid meerdere naast elkaar opgestelde, parallel geschakelde verdampingskoelers 306 toegepast. Het is echter ook mogelijk om een enkele verdampingskoeler 306 (veelal met een breedte die een groot deel van de breedte van het gebouw beslaat) toe te passen. De eerste en verzamelruimte 304, 307 worden door een scheidingswand 310 van elkaar gescheiden. Tevens omvat de scheidingswand 310 een regelbare doorvoer 311 die in de eerste operationele configuratie gesloten is. Hierdoor kan lucht in de verdeelruimte 304 zich niet vermengen met lucht uit de verzamelruimte 307. Vanuit de verzamelruimte 307 wordt de lucht via een afvoeropening 312 in een andere zijwand 303 van het datacenter 300 naar de buitenlucht 301 afgevoerd. Deze eerste operationele configuratie is voordelig bij zomerse condities, waarbij de buitenlucht 301 en daarmee de verdampingskoeler 306 inkomende secundaire luchtstroom 305 droger is dan de verdampingskoeler 306 uitgaande secundaire luchtstroom 305. In typisch zomerse condities zal buitenlucht 301, die met een temperatuur van rond de 35^0 en met een relatieve luchtvochtigheid van rond de 25% de verdeelruimte 304 binnen stroomt, na passeren van de verdampingskoeler 306 een temperatuur van rond de 30Ό en een relatieve luchtvochtigheid van rond de 90% hebben.

Figuur 3b toont een bovenaanzicht op de in figuur 3a getoonde tweede verdiepingsvloer van een datacenter 300 volgens de uitvinding in een tweede operationele configuratie. Wederom verwijzen corresponderende verwijzingscijfers naar corresponderende onderdelen. De tweede operationele configuratie verschilt van de eerste operationele configuratie in dat regelbare doorvoer 311 tenminste gedeeltelijk is geopend. Hierdoor kan lucht in de verdeelruimte 304 zich nu wél vermengen met lucht uit de verzamelruimte 307. Deze tweede operationele configuratie is voordelig bij winterse condities, teneinde door de verdampingskoeler 306 te leiden secundaire lucht (enigszins) voor te verwarmen alvorens deze door de verdampingskoeler 306 wordt geleid, teneinde bevriezing van de componenten van het datacenter, in het bijzonder de verdampingskoeler 306, te kunnen voorkomen. In typisch winterse condities zal buitenlucht 301, die met een temperatuur van bijvoorbeeld rond de -20°C en met een relatieve luchtvochtigheid van rond de 95%, de verdeelruimte 304 binnen stroomt, na passeren van de verdampingskoeler 306 een temperatuur van rond de 34°C en een relatieve luchtvochtigheid van rond de 3% hebben. Bij dergelijke lage temperaturen van de secundaire luchtstroom is toepassing van water overigens niet (per sé) benodigd in de verdampingskoeler om voldoende koeling van de primaire luchtstroom te kunnen realiseren.

Figuur 4a toont een dwarsdoorsnede van een datacenter 400 in breedterichting volgens de uitvinding langs lijn A-A zoals getoond in figuur 4b. In de getoonde configuratie omvat het datacenter 400 een drietal boven elkaar geplaatste secties 401 die elk een koelingsruimte 402 en een gekoelde ruimte 403 omvatten. De gekoelde ruimte 403 omvat een eerste verdiepingsvloer 404 voor het dragen van in serverracks 405 geplaatste ICT- en/of telecomapparatuur 406. Tevens omvat de gekoelde ruimte 403 een aantal met de eerste verdiepingsvloer 404 verbonden zijwanden 407 die op hun beurt een dak 408 of tweede verdiepingsvloer 409 van een bovenliggende sectie 401 dragen. De koelingsruimte 402 van elke sectie 401 bevindt zich direct onder de gekoelde ruimte 403 van diezelfde sectie en omvat een tweede verdiepingsvloer 409 voor het dragen van één of meerdere verdampingskoelers 410. Tevens omvat de koelingsruimte 402 een aantal op de tweede verdiepingsvloer 409 afsteunende zijwanden 407 die op hun beurt de eerste verdiepingsvloer 404 van de betreffende sectie 401 dragen. Buitenlucht 411 wordt aan een eerste zijwand 407 van het datacenter 400 via een daarvoor bestemde toevoeropening 412 aan een koelingsruimte 402 toegevoerd. Deze lucht wordt vervolgens als secundaire luchtstroom (procesluchtstroom, niet getoond) door de verdampingskoeler 410 geleid en verlaat daarna de koelingsruimte 402 via een daarvoor bestemde afvoeropening 414 aan een tweede zijwand 407 van het datacenter 400 tegenoverliggend voornoemde eerste zijwand 407 van het datacenter 400. De getoonde configuratie is gemakkelijk zowel in hoogterichting als in breedterichting aan te passen of uit te breiden. In breedterichting kan de breedte van de verdampingskoeler 410 aan de breedte van het datacenter 400 worden aangepast. Voordelig is om meerdere naast elkaar opgestelde, parallel geschakelde verdampingskoelers 410 toe te passen, waarmee individuele verdampingskoelers 410 naar behoeven kunnen worden bijgeplaatst of weggenomen naar gelang de gewenste breedte van het datacenter 400. Op gelijke wijze kunnen serverracks 405 in breedterichting in de gekoelde ruimte 403 worden bijgeplaatst of weggenomen. Omdat elke sectie 401 een onafhankelijk opererend systeem vormt, kan gemakkelijk een gewenste hoogte van het datacenter 400 worden gekozen door het op elkaar stapelen van meerdere secties 401.

Figuur 4b toont een andere dwarsdoorsnede van een datacenter 400 in lengterichting volgens de uitvinding langs lijn B-B zoals getoond in figuur 4a, waarbij corresponderende verwijzingscijfers verwijzen naar corresponderende onderdelen. Het datacentrum 400 omvat meerdere in hoogterichting én in lengterichting aangrenzende secties 401, elk omvattende een gekoelde ruimte 403 met ICT- en/of telecomapparatuur 406 en een koelingsruimte 402 met één of meerdere verdampingskoelers 410. Door het in hoogterichting en/of in lengterichting bijplaatsen of wegnemen van secties 401 is het datacenter 400 op een eenvoudige wijze uit te breiden dan wel te verkleinen.

Figuur 5 toont een aanzicht op een samenstel van meerdere datacenters 500 volgens de uitvinding. In de getoonde configuratie omvat elk datacenter 500 drie in hoogterichting op elkaar gestapelde secties 501. Iedere sectie 501 omvat daarbij een samenstel van een eerste verdiepingsvloer voor ICT- en/of telecomapparatuur en een onderliggende tweede verdiepingsvloer voorzien van één of meerdere verdampingskoelers, zoals in het voorgaande, in het bijzonder in de figuurbeschrijving van figuur 2, reeds is beschreven. De secties 501 van de individuele datacenters 500 zijn zodanig ten opzichte van elkaar georiënteerd dat de toevoeropeningen 502 in dezelfde zijde van het datacenter 500 zijn geïncorporeerd. De afvoeropeningen 503 zijn eveneens in eenzelfde zijde van het datacenter 500 geïncorporeerd, tegenoverliggend de zijde van het datacenter 500 die de toevoeropeningen 502 omvat. Voorts zijn de individuele datacenters 500 zodanig ten opzichte van elkaar georiënteerd dat de zijde met de toevoeropeningen 502 respectievelijk de zijde met de afvoeropeningen 503 van naastliggende datacenters 500 naar elkaar zijn toegekeerd. Hierdoor ontstaan tussen de datacenters 500 afwisselend gangen voor de toevoer van secundaire lucht (proceslucht) 504 dan wel de afvoer van secundaire lucht 505, waarbij de verschillende luchtstromen zoveel mogelijk van elkaar gescheiden blijven. Teneinde de secundaire lucht meer gecontroleerd te kunnen geleiden, is het voordelig ingeval tussen de gebouwen 500, een (aanvullende) opstaande wand 506 is aangebracht.

Figuur 6 toont een dwarsdoorsnede van een mogelijke uitvoeringsvorm van een datacenter 600 in breedterichting volgens de uitvinding. In de getoonde configuratie omvat het datacenter 600 een eerste verdiepingsvloer 611 en een onder de eerste verdiepingsvloer 611 gelegen tweede verdiepingsvloer 619. De eerste verdiepingsvloer 611 is ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur 607 en kan daartoe zijn voorzien van draagstructuren zoals serverracks 606. In de getoonde configuratie komt buitenlucht 601 een verdeelruimte 605 binnen, om vervolgens via een toevoeropening 602 in de zijwand 604 de koelingsruimte 615 binnen te voeren. Vanuit de koelingsruimte 615 wordt de buitenlucht 601 als secundaire luchtstroom 618 door meerdere, op de tweede verdiepingsvloer 619 gepositioneerde verdampingskoelers 617 gevoerd. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de tweede verdiepingsvloer 619 regelbare doorvoeropeningen 608, zodanig dat de secundaire lucht 618 nadat deze door de verdampingskoeler 617 is gevoerd, naar een onder de tweede verdiepingsvloer 619 geplaatste verzamelruimte 609 gevoerd wordt. Vervolgens kan de secundaire lucht 618 vanuit de onderste verzamelruimte 609 via een in een zijwand aangebrachte doorvoeropening 603 doorgevoerd te worden naar een volgende in hoofdzaak verticaal opgestelde verzamelruimte 612 waar de secundaire luchtstroom 618 middels een aan de bovenzijde van het gebouw gepositioneerde afvoeropening 613 het datacenter 600 zal verlaten. De secundaire luchtstroom 618 volgt een niet-lineair pad, waarbij de stromingsrichting van de secundaire luchtstroom 618 van de verdampingskoeler 617 naar de onderste verzamelruimte 609, een verticale verplaatsing maakt. De onder de tweede verdiepingsvloer 619 gelegen verzamelruimte 609 wordt aan een onderzijde worden begrensd door een derde verdiepingsvloer 610. Overliggende zijden van de onder de tweede verdiepingsvloer 619 en boven de derde verdiepingsvloer 610 gelegen verzamelruimte 609 worden begrensd door zijwanden en/of tussenwanden van het gebouw (niet getoond). Door het in de hoogterichting bijplaatsen van meerdere secties kan een gewenste hoogte van het datacenter 600 gekozen worden.

Figuur 7 toont een dwarsdoorsnede van een mogelijke uitvoeringsvorm van een datacenter 700 in de lengterichting volgens de uitvinding. In de getoonde configuratie omvat het datacenter 700 meerdere parallel geplaatste verdampingskoelers 701. Elke verdampingskoeler 701 is ingericht voor de koeling van de bovengelegen, op de eerste verdiepingsvloer 709 geplaatste ICT- en/of telecomapparatuur 703. Een primaire luchtstroom 710 voert vanuit de verdampingskoelers 701 als gekoelde lucht 711 naar de gekoelde ruimte 704 via een eerste verdiepingsvloer 709, zoals in het voorgaande, in het bijzonder in de figuurbeschrijving van figuur 2, reeds is beschreven. In de getoonde configuratie wordt de gekoelde lucht 711 vanaf een buitenzijde aangevoerd naar een tweetal serverracks 702, welke middels een afdekelement 712 verbonden zijn. De door de ICT- en/of telecomapparatuur 703 opgewarmde luchtstromen 713 vormen een warme zone 714 ingesloten tussen het afdekelement 712, de eerste verdiepingsvloer 709 en de serverracks 702. Vanuit de warme zone 714 wordt de primaire lucht 710 teruggevoerd naar de verdampingskoelers 701 in de koelingsruimte 706. Er vindt indirecte koeling van de primaire luchtstroom 710 plaats in de verdampingskoelers 701, doordat een secundaire luchtstroom 715 door de verdampingskoelers 701 wordt geleid. De primaire luchtstroom 710 blijft hierbij gescheiden van de secundaire luchtstroom 715. Deze secundaire luchtstroom 715 bestaat uit vanaf buiten het datacenter 700 aangevoerde buitenlucht die via een zijwand van het gebouw het datacenter (700) in wordt geleid. De door de verdampingskoelers 701 geleide secundaire luchtstroom 715 wordt via de op de tweede verdiepingsvloer 707 geplaatste verdampingskoelers 701 naar een onder de tweede verdiepingsvloer 707 en boven de derde verdiepingsvloer 708 aangebrachte verzamelruimte 705 afgevoerd om vervolgens via een in een zijwand van het gebouw aangebrachte afvoeropening naar de buitenlucht te worden afgevoerd (niet getoond).

Lijst met referentiecijfers 100. Enthalpie-uitwisselende eenheid 101. Scheidingswand 102. Kanaal 103. Primaire luchtstroom 104. Secundaire luchtstroom 105. Eerste contactzijde 106. T weede contactzijde 107. Hygroscopische bekleding 200. Datacenter 201. Zijwand 202. Eerste verdiepingsvloer 203. Tweede verdiepingsvloer 204. ICT- en/of telecomapparatuur 205. Serverrack 206. Verdampingskoeler 207. Ventilator 208. Primaire luchtstroom 209. Gekoelde lucht 210. Rooster 211. Afdekelement 212. Koude zone 213. Opgewarmde lucht 214. Warme zone 215. Secundaire luchtstroom 216. Toevoeropening 217. Verdeelruimte 218. Inlaat 219. Uitlaat 220. Verzamelruimte 221. Afvoeropening 222. Scheidingswand 223. Regelbare doorvoer 224. Deur 225. Bevochtigingsinrichting 226. Waterreservoir 227. Waterleiding 228. Luchtkanaal 300. Datacenter 301. Buitenlucht 302. Toevoeropening 303. Zijwand 304. Verdeelruimte 305. Secundaire luchtstroom 306. Verdampingskoeler 307. Verzamelruimte 308. Inlaat 309. Uitlaat 310. Scheidingswand 311. Regelbare doorvoer 312. Afvoeropening 400. Datacenter 401. Sectie 402. Koelingsruimte 403. Gekoelde ruimte 404. Eerste verdiepingsvloer 405. Serverrack 406. ICT- en/of telecomapparatuur 407. Zijwand 408. Dak 409. Tweede verdiepingsvloer 410. Verdampingskoeler 411. Buitenlucht 412. Toevoeropening 413. Secundaire luchtstroom 414. Afvoeropening 500. Datacenter 501. Sectie 502. Toevoeropeningen 503. Afvoeropeningen 504. Toevoergang 505. Afvoergang 506. Aanvullende zijwand 600. Datacenter 601. Buitenlucht 602. Toevoeropening 603. Doorvoeropening 604. Zijwand 605. Verdeelruimte 606. Serverrack 607. ICT- en/of telecomapparatuur 608. Doorvoeropening 609. Verzamelruimte 610. Derde verdiepingsvloer 611. Eerste verdiepingsvloer 612. Verzamelruimte 613. Afvoeropening 614. Ventilator 615. Koelingsruimte 616. Gekoelde ruimte 617. Verdampingskoeler 618. Secundaire luchtstroom 619. Tweede verdiepingsvloer 700. Datacenter 701. Verdampingskoeler 702. Serverrack 703. ICT- en/of telecomapparatuur 704. Gekoelde ruimte 705. Verzamelruimte 706. Koelingsruimte 707. Tweede verdiepingsvloer 708. Derde verdiepingsvloer 709. Eerste verdiepingsvloer 710. Primaire luchtstroom 711. Gekoelde lucht 712. Afdekelement 713. Opgewarmde lucht 714. Warme zone 715. Secundaire luchtstroom

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand zullen liggen. Hierbij is het denkbaar dat verschillende inventieve concepten en/of technische maatregelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvarianten volledig of gedeeltelijk gecombineerd kunnen worden zonder daarbij afstand te doen van de in bijgesloten conclusies beschreven uitvindingsgedachte.

Met het in dit octrooischrift gebruikte werkwoord “omvatten” en vervoegingen hiervan wordt niet alleen “omvatten” verstaan, maar wordt ook verstaan de uitdrukkingen “bevatten”, “in hoofdzaak bestaan”, “gevormd door”, en vervoegingen hiervan.

Claims

1. Datacenter, omvattende: - ten minste één gebouw, welk gebouw één of meerdere zijwanden omvat, - ten minste één in het gebouw aangebrachte, ten minste gedeeltelijk open eerste verdiepingsvloer ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur, en - ten minste één in het gebouw aangebrachte, onder de ten minste gedeeltelijk open eerste verdiepingsvloer gelegen, tweede verdiepingsvloer waarop ten minste één indirecte verdampingskoeler is aangebracht, welke verdampingskoeler is ingericht voor het geleiden van een, van de ICT- en/of telecomapparatuur afkomstige, te koelen primaire luchtstroom en het op afstand van de te koelen primaire luchtstroom geleiden van een secundaire luchtstroom die via ten minste één inlaat in de verdampingskoeler wordt geleid en via ten minste één uitlaat uit de verdampingskoeler wordt geleid, waarbij de primaire luchtstroom en de secundaire luchtstroom worden gescheiden middels ten minste één, van de verdampingskoeler deel uitmakende, scheidingswand, waarbij ten minste een deel van een naar de secundaire luchtstroom toegekeerd deel van de scheidingswand bij voorkeur is bekleed met ten minste één hygroscopische bekleding, en - ten minste één waterreservoir ingericht voor het bevochtigen van de scheidingswand, en in het bijzonder de hygroscopische bekleding, - eerste luchtstroomgenererende middelen voor het opwekken van de primaire luchtstroom, zodanig dat de primaire luchtstroom door de ten minste ene verdampingskoeler wordt geleid, - tweede luchtstroomgenererende middelen voor het opwekken van de secundaire luchtstroom, zodanig dat de secundaire luchtstroom door de ten minste ene verdampingskoeler wordt geleid, waarbij een eerste zijwand van het gebouw is voorzien van ten minste één toevoeropening voor de secundaire luchtstroom, en waarbij een tweede zijwand van het gebouw is voorzien van een afvoeropening voor de secundaire luchtstroom.

2. Datacenter volgens conclusie 1, waarbij de inlaat van de ten minste ene verdampingskoeler ingericht voor het in de verdampingskoeler geleiden van de secundaire luchtstroom op afstand is gepositioneerd van de in de eerste zijwand van het gebouw aangebracht toevoeropening.

3. Datacenter volgens conclusie 2, waarbij tussen de inlaat van de ten minste ene verdampingskoeler en de in de eerste zijwand van het gebouw aangebrachte toevoeropening een in hoofdzaak afgesloten verdeelruimte wordt gevormd voor de door de ten minste ene verdampingskoeler te geleiden secundaire luchtstroom.

4. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij op ten minste één tweede verdiepingsvloer meerdere indirecte verdampingskoelers zijn aangebracht.

5. Datacenter volgens conclusie 4, waarbij meerdere indirecte verdampingskoelers in hoofdzaak parallel zijn opgesteld.

6. Datacenter volgens conclusie 3 en conclusie 5, waarbij de inlaat voor de secundaire luchtstroom van iedere verdampingskoeler van de onderling parallel opgestelde verdampingskoelers is toegekeerd naar en aansluit op de verdeelruimte.

7. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de uitlaat van de ten minste ene verdampingskoeler, ingericht voor het uit de verdampingskoeler geleiden van de secundaire luchtstroom, op afstand is gepositioneerd van de in de tweede zijwand van het gebouw aangebracht afvoeropening.

8. Datacenter volgens conclusie 7, waarbij tussen de uitlaat van de ten minste ene verdampingskoeler en de in de tweede zijwand van het gebouw aangebrachte afvoeropening een in hoofdzaak afgesloten verzamelruimte wordt gevormd voor de door de ten minste ene verdampingskoeler geleide secundaire luchtstroom.

9. Datacenter volgens een der conclusies 3, 5, 6, en een der conclusies 7-8, waarbij de verdeelruimte en de verzamelruimte onderling worden gescheiden door ten minste één scheidingswand.

10. Datacenter volgens conclusie 9, waarbij ten minste één scheidingswand is voorzien van ten minste één regelklep voor het vermengen van uit de verzamelruimte afkomstige lucht met de in de verdeelruimte aanwezige lucht.

11. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene verdampingskoeler zodanig is opgesteld dat de secundaire luchtstroom volgens een non-lineair traject door het datacenter wordt geleid.

12. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de stromingsrichting van de secundaire luchtstroom door de in de eerste zijwand van de het gebouw aangebrachte toevoeropening en de stromingsrichting van de secundaire luchtstroom in de inlaat van de ten minste ene verdampingskoeler onderling een hoek, bij voorkeur een in hoofdzaak loodrechte hoek, insluiten.

13. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste luchtstroomgenererende middelen en/of de tweede luchtstroomgenererende middelen ten minste één ventilator omvatten.

14. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij iedere verdampingskoeler eerste luchtstroomgenererende middelen en/of tweede luchtstroomgenererende middelen omvat.

15. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het datacenter eerste geleidingsmiddelen omvat voor het geleiden van de, van een warme zone boven de eerste verdiepingsvloer afkomstige, te koelen primaire luchtstroom naar ten minste één verdampingskoeler en het retourneren van de door de ten minste ene verdampingskoeler gekoelde primaire luchtstroom naar een koude zone boven de eerste verdiepingsvloer.

16. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tweede verdiepingsvloer in hoofdzaak waterdicht is uitgevoerd.

17. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hygroscopische bekleding van de ten minste ene verdampingskoeler wordt gevormd door een hygroscopische materiaallaag, in het bijzonder een hygroscopisch doek, meer in het bijzonder een hygroscopisch weefsel.

18. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hygroscopische bekleding van de ten minste ene verdampingskoeler in hoofdzaak los ligt tegen de contactzijde van de scheidingswand, zodat een waterfilm zich onbelemmerd kan uitstrekken over de in hoofdzaak volledige contactzijde van de scheidingswand.

19. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hygroscopische bekleding van de ten minste ene verdampingskoeler is opgespannen over de contactzijde van de scheidingswand.

20. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hygroscopische bekleding de scheidingswand van de ten minste ene verdampingskoeler meerzijdig omgeeft.

21. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de scheidingswand van de ten minste ene verdampingskoeler ten minste één kanaal vormt waaromheen de hygroscopische bekleding is aangebracht.

22. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij eerste verdiepingsvloer ten minste gedeeltelijk wordt gevormd door ten minste één rooster.

23. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste een deel van het waterreservoir wordt gevormd door een waterleiding.

24. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij in het gebouw meerdere eerste verdiepingsvloeren en tweede verdiepingsvloeren alternerend boven elkaar zijn aangebracht.

25. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één eerste verdiepingsvloer is voorzien van serverracks ingericht voor het dragen van ICT- en/of telecomapparatuur.

26. Datacenter volgens conclusie 25, waarbij iedere verdampingskoeler is ingericht voor het koelen van ten minste twee, bij voorkeur ten minste vier boven de betreffende verdampingkoeler gelegen serverracks.

27. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij onder de tweede verdiepingsvloer een verzamelruimte voor de door de ten minste ene verdampingskoeler geleide secundaire luchtstroom is aangebracht, waarbij de tweede verdiepingsvloer in verbinding staat met de ondergelegen verzamelruimte.

28. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het datacenter meerdere gebouwen omvat die op onderlinge afstand van elkaar zijn gepositioneerd, zodanig dat de tweede zijwand van een gebouw tegenover de tweede zijwand van een ander gebouw is gelegen.

29. Datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene eerste verdiepingsvloer is voorzien van ICT- en/of telecomapparatuur.

30. Werkwijze voor het koelen van een datacenter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de werkwijze de stappen omvat: A) het via ten minste één, in de eerste zijwand van een gebouw van het datacenter, aangebrachte toevoeropening leiden van een secundaire luchtstroom in een ruimte boven de tweede verdiepingsvloer van het datacenter, B) het door ten minste één indirecte verdampingskoeler, en langs ten minste één, bij voorkeur bevochtigde, scheidingswand leiden van de secundaire luchtstroom, C) het via ten minste één, in de tweede zijwand van een gebouw van het datacenter, aangebrachte afvoeropening afvoer van de tijdens stap B) bevochtigde secundaire luchtstroom, D) het via de, boven de tweede verdiepingsvloer gelegen, eerste verdiepingsvloer afvoeren van te koelen primaire lucht die zich boven de eerste verdiepingsvloer, en achter daarop geplaatste ICT- en/of telecomapparatuur, bevindt, E) het door de ten minste ene indirecte verdampingskoeler, en langs een van de secundaire luchtstroom afgekeerde zijde van de ten minste ene, bij voorkeur bevochtigde, scheidingswand van de ten minste ene verdampingskoeler, leiden van de primaire luchtstroom, waarbij de primaire luchtstroom wordt gekoeld, F) het via de eerste verdiepingsvloer terugleiden van de gekoelde primaire luchtstroom naar een voorzijde van de ICT- en/of telecomapparatuur, waarbij althans stappen B) en E) gelijktijdig worden uitgevoerd.

31. Werkwijze volgens conclusie 30, waarbij de werkwijze stap G) omvat, omvattende het middels ten minste één waterreservoir bevochtigen van de hygroscopische bekleding van iedere verdampingskoeler, waarbij stap G) vóór en/of tijdens stap B) wordt uitgevoerd.