RU2700001C2

RU2700001C2 - Модульный центр обработки данных и способ его формирования

Info

Publication number: RU2700001C2
Application number: RU2016107438A
Authority: RU
Inventors: Эрик УИЛКОКС; Джон ХОФФНЕР; Штьепан ШИНКОВИЦ; Дениш РАНСИС; Зелько ГЬЮРАНИК
Original assignee: Вертив Корпорэйшн
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2019-09-12
Also published as: SG11201601539TA; HRP20201532T1; US9850655B2; HRP20190906T1; EP3053423A1; WO2015051086A1; JP2016533561A; PH12016500373A1; PH12019501746A1; EP3053423B1; US20160138260A1; US20170013745A1; CN105594313A; NZ717781A; CA2922525C; CN105594313B; NZ744535A; US10172261B2; KR102234195B1; WO2015051086A8

Abstract

Изобретение относится к системам и способам для построения модульных быстровозводимых центров обработки данных, которые могут быть сконфигурированы с эффективным использованием пространства для целей транспортировки, затем легко развернуты на месте назначения, чтобы сформировать центр обработки данных, и в дальнейшем могут быть легко расширены модульным образом для удовлетворения меняющихся потребностей центров обработки данных на месте назначения. Технический результат - снижение стоимости конструкции центра обработки данных, а также времени, необходимого для его строительства. Достигается тем, что в модульном центре обработки данных, который может иметь множество структурных блоков, расположенных, в основном, параллельно друг другу, для поддержки структурных блоков на уровне выше пола используется множество опор. При этом соседние структурные блоки образуют горячие проходы между ними, через которые может проходить горячий воздух, генерируемый компонентами центра обработки данных. Каждый структурный блок может быть образован удлиненной рамой, кровельными панелями, поддерживаемыми рамой, и потолочными панелями. Структурные блоки могут быть использованы для подачи холодного воздуха в компоненты центра обработки данных и для удаления горячего воздуха из горячих проходов структурных блоков. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 28 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данная заявка испрашивает приоритет заявки США на полезную модель №14/504,081, поданную 1 октября 2014 года, а также испрашивает приоритет предварительной заявки США №61/886,402, поданной 3 октября 2013 года. Вышеуказанные заявки включены здесь в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Настоящее изобретение относится к системам и способам для построения центров обработки данных и, более конкретно, к модульным быстровозводимым центрам обработки данных которые могут быть сконфигурирован с эффективным использованием пространства для целей транспортировки, затем легко развернут на месте назначения, чтобы сформировать центр обработки данных, и в дальнейшем могут быть легко расширены модульным образом для удовлетворения меняющихся потребностей центров обработки данных на месте назначения.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Заявления в данном разделе лишь предоставляют справочную информации, относящейся к настоящему изобретению и не могут охватывать весь предшествующий уровень техники.

[0004] Поскольку нужда в центрах обработки данных растет во всем мире, наблюдается повышение интереса к поиску более экономичных способов постройки комплектации центров обработки данных. Дополнительные вызовы относятся к соответствующему качеству компонентов центра обработки данных и времени, необходимому для построения центра обработки данных. Эти проблемы особенно актуальны при построении центров обработки данных в других странах помимо США. Традиционно центры обработки строились в виде "строительного блока" полностью на выбранном участке центр обработки данных. Это предполагает склад всех исходных материалов за пределами участки центра обработки данных, используя большое количество строительных рабочих, таких как электрики, сварщики, строители и других квалифицированных рабочих для создания структуры центр обработки данных из материалов, поставляемых на площадку. Понятно, этот конструктивный подход может быть весьма дорогостоящим. Поддержание качества конструкции готового центр обработки данных иногда может оказаться сложным, как правило, требует многочисленных проверок со стороны различных специалистов по мере продолжения процесса строительства. Могут возникнуть задержки строительства, когда конкретные компоненты или материалы, используемые для построения центра обработки данных на строительной площадке не получены в соответствии с запланированным графиком строительства. Необходимость отдельной доставки отдельных компонентов здания (стальные конструкции, кабельные лотки, стеновые панели и т.д.) к месту также может значительно увеличить общую стоимость строительства центра обработки данных. Сезонные изменения погоды и задержки, связанные с ненастной погодой, также могут привести к увеличению сроков строительства здания центра обработки данных.

[0005] Дополнительной проблемой центров обработки данных является быстрое и экономически эффективное расширение центра обработки данных по мере роста потребностей. При использовании обычных конструкций центров обработки данных, которые были построены с использованием принципа "строительного блока" расширение иногда может оказаться очень дорогим, и потребует много времени.

[0006] Таким образом, проявляется большой интерес в снижении стоимости конструкции центра обработки данных, а также времени, необходимым для его строительства. Значительное снижение общей стоимости строительства конструкции центра обработки данных и времени, необходимом для получения нового центра обработки данных, делает возможным создание центров обработки данных в различных частях мира, где стоимость строительства такого центра методом "строительного блока" является слишком высокой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] В одном из вариантов настоящее изобретение относится к модульному центру обработки данных. Модульный центр обработки данных может содержать множество отдельных структурных блоков, расположенных, в основном, параллельно друг другу. Для поддержки структурных блоков на уровне выше пола может быть использовано множество опор, и при этом в котором соседние структурные блоки образуют горячие каналы между ними, через которые может направляться горячий воздух, генерируемый компонентами центра обработки данных. Каждый структурный блок может формировать удлиненную рамную конструкцию, имеющую перекрывающую панель, удерживаемую рамной конструкцией, и потолочную панель. Потолочная панель может быть расположена на расстоянии от перекрывающей панели, определяя объем, через который горячий воздух одного из горячих проходов может быть принят и перенаправлен. Перекрывающая панель помогает сформировать холодный проход между смежными рядами компонентов центра обработки данных, расположенных под структурным блоком. Холодный проход может быть использован для направления холодного воздуха между компонентами центра обработки данных.

[0008] В другом варианте воплощения настоящее изобретение относится к способу формирования модульного центра обработки данных. Способ может включать обеспечение множества структурных блоков, каждый из которых имеет раму, при этом каждый структурный блок формирует холодный проход, через который может циркулировать холодный воздух, и также формирует горячий проход, через который может циркулировать горячий воздух. Конструкционные блоки могут поддерживаться над полом, чтобы расположить компоненты центра обработки данных под каждым из структурных блоков в два ряда лицевой стороной друг к другу и сформировать холодный проход между ними. Один ряд каждого из двух рядов компонентов центра обработки данных из смежных структурных блоков может быть использован для формирования горячего прохода между ними. Способ может дополнительно включать конфигурирование каждого из структурных блоков с целью сформировать объем, определяемый, по меньшей мере, частично потолочной панелью, и, по меньшей мере, частично перекрывающей панелью, через которые может проходить горячий воздух. Способ может дополнительно включать в себя использование перекрывающей панели для формирования холодного прохода между смежными рядами компонентов центра обработки данных, расположенных под структурным блоком, при этом холодный проход служит для направления холодного воздуха между компонентами центра обработки данных.

[0009] В еще одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к модульному блоку структурных блоков, сконфигурированному для формирования модульного центра обработки данных. Модульный блок может включать раму, формирующую удлиненную конструкцию, по меньшей мере, одну перекрывающую панель, удерживаемая рамой, множество опор для поддержки рамы над полом и, по меньшей мере, одну потолочную панель, удерживаемую рамой на некотором расстоянии от перекрывающей панели для создания объема между потолочной панелью и перекрывающей панелью. Этот объем может функционировать в качестве канала для направления горячего воздуха, отходящего от компонентов центра обработки данных, расположенных под структурным блоком, в центре которого компоненты расположены в двух рядах, обращенных лицевой стороной друг к другу. Структурный блок дополнительно может функционировать, чтобы помочь формировать холодный проход между двумя рядами компонентов центра обработки данных, через которые циркулирует холодный воздух, и при этом могут быть расположены дополнительные структурные блоки, сопряженные друг с другом во множество рядов, чтобы сформировать расширяемый модульный центр обработки данных.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Описанные здесь чертежи приведены только для целей иллюстрации раскрытия и не предназначены каким-либо образом ограничить объем настоящего изобретения. На чертежах:

[0011] Фигура 1 - перспективное изображение множества модульных сборно-разборных структурных блоков центров обработки данных, расположенных рядом друг с другом и используемых для формирования центра обработки данных, в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения;

[0012] Фигура 2 - увеличенный перспективный вид части одного из структурных блоков центра обработки данных по настоящему изобретения с множеством складных опор кабельных лотков, где каждый структурный блок включает один кабельный лоток;

[0013] На фигуре 2а представлен перспективный вид части одного типа поворотного механизма, который может использоваться для поддержки кронштейна, который включает использование удлиненного опорного трубчатого элемента, который может вращаться;

[0014] Фигура 2b - увеличенный перспективный вид седлообразного хомута, показанного на фигуре 2а, который может быть использован для придания вращательного движения удлиненному элементу трубчатой опоры, показанной на фигуре 2а;

[0015] Фигура 3 - перспективный вид одного из структурных блоков центра обработки данных, показанных на фигуре 1, но со структурным блоком в сложенном положении, подготовленном для транспортировки;

[0016] Фигура 4 - перспективный вид двух структурных блоков центра обработки данных в сложенном положении и расположенных «спина к спине», чтобы образовать компактную сборку, подходящую для размещения в стандартном транспортном контейнере;

[0017] Фигура 5 - боковой вид верхнего уровня части центра обработки данных, в котором показаны два структурных блока центра обработки данных, образующие удлиненный ряд, и дополнительно иллюстрирующий модульный технический этаж, который находится над структурными блоками и облегчает выход горячего воздуха из проходов горячего воздуха, образованных между рядами аппаратных стоек, расположенных под структурными блоками;

[0018] Фигура 6 - увеличенный вид обведенной окружностью части 6 на фигуре 5;

[0019] Фигура 6а - перспективный вид части одного конца центра обработки данных, иллюстрирующий, как горячий воздух, исходящий из прохода горячего воздуха, может быть удален через структуру модульной технической надстройки;

[0020] Фигура 7 - перспективный вид модульного блока охлаждения, который может быть использован в структурных блоках центра обработки данных при формировании модульного центра обработки данных;

[0021] Фигура 8 - перспективный вид одного из модульных блоков охлаждения, примыкающего к концам множества структурных блоков центра обработки данных;

[0022] На фигуре 9 - вид сверху компонентов модульного блока охлаждения, показанного на фигуре 7;

[0023] Фигура 10 - вид спереди модульного блока охлаждения с фигуры 9;

[0024] Фигура 11 - вид сбоку охлаждающего устройства фигуры 9 в соответствии со стрелкой 11 на фигуре 10;

[0025] Фигура 12 - перспективный вид фильтрующего блока модульного блока охлаждения;

[0026] Фигура 13 - перспективный вид модуля вентилятора модульного блока охлаждения;

[0027] Фигура 14 - перспективный вид блока охлаждающей среды модульного блока охлаждения;

[0028] Фигура 15 - еще один перспективный вид модульного блока охлаждения, но с удаленной внешней стенкой и далее с удаленной стенкой, окружающей один из модулей вентиляторов;

[0029] Фигура 16 - компоненты, которые могут быть включены в каждый из модульных блоков охлаждения;

[0030] Фигура 17 - перспективный вид одного модульного блока охлаждения, расположенного рядом с множеством блоков центра обработки данных, иллюстрирующий, как отработанный горячий воздух из одного из горячих проходов может быть возвращен в модульный блок охлаждения;

[0031] Фигура 18 - вид сверху части центра обработки данных, иллюстрирующий множество модульных секций, которые вместе образуют "аппаратный зал" центра обработки данных, и которые расположены рядом с множеством структурных блоков центра обработки данных;

[0032] Фигура 19 - модульный блок питания для построения аппаратного зала, показанного на фигуре 18;

[0033] Фигура 20 - модульный блок питания для использования в аппаратном зале, показанном на фигуре 18;

[0034] Фигура 21 - модульный блок бесперебойного электропитания для использования в аппаратном зале, показанном на фигуре 18;

[0035] Фигура 22 - модульный распределительный блок электропитания для использования в аппаратном зале, показанном на фигуре 18;

[0036] Фигура 23 вид сверху одного примерного расположения центра обработки данных, в котором используются два зала, разделенные модульным офисом/хранилищем и модульным блоком водоподготовки;

[0037] Фигура 24 - перспективный вид другого варианта осуществления структурного блока; и

[0038] Фигура 25 - перспективный вид части структурного блока фигуры 24, где показан расположенный по центру кабельный лоток.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0039] Последующее описание носит чисто иллюстративный характер и не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения или области его применения. Следует понимать, что на всех чертежах одинаковые цифровые позиции указывают на одни и те же соответствующие детали и признаки.

[0040] На фигуре 1 показана часть модульного центра обработки данных 10, включающего в себя множество модульных сборно-разборных структурных блоков центра обработки данных 12 (в дальнейшем просто "структурный блок 12") для формирования быстро развертываемого центра обработки данных. Каждый из структурных блоков 12 образует удлиненную структуру, которая может быть использована как для направления холодного воздуха из одной или нескольких систем кондиционирования воздуха через холодный проход 15, который разделяет параллельные ряды аппаратных стоек 14, так и для направления горячего воздуха из горячего прохода. Каждый структурный блок 12 выполнен с возможностью поддержки структурными опорными колоннами 16 на заданной высоте над полом 18 центра обработки данных 10. На фигуре 1 показано множество структурных блоков 12, расположенных бок-о-бок друг к другу. Соседние структурные блоки 12 дополнительно разнесены на определенное расстояние. Этот промежуток образует горячие проходы 17 между смежными структурными блоками 12.

[0041] Снова обращаясь к фигуре 1, отметим, модульный центр обработки данных 10 может также включать в себя одну или несколько модульных надстроек 20 вытяжного устройства, используемые для приема горячего воздуха, поступающего из горячих проходов 17, и для отвода горячего воздуха из здания модульного центра обработки данных 10. Модульные надстройки 20 получают поток горячего воздуха из горячих проходов 17 через отверстия 24 в потолочных панелях 26 структурных блоков 12. Эта функция будет описана более подробно в следующих разделах описания. Множество перекрывающихся потолочных панелей 2 6а также используются как перекрытия между соседними структурными блоками 12, чтобы горячий воздух втягивался из горячих проходов 17 и выпускался наружу через отверстия 24.

[0042] На фигуре 2 один из структурных блоков 12 показан более подробно. В дополнение к потолочной панели 26, каждый структурный блок 12 имеет раму 28, которая удерживает множество потолочных панелей 26, формирующих крышеобразную конструкцию. Рамная конструкция 30 может быть соединена по периметру с опорными колоннами 16. Рамная конструкция 30 может быть использована для поддержки разборных (т.е. складываемых) панелей 32, чтобы сохранить холодный воздух, поступающий из системы кондиционирования воздуха, в холодных проходах 15 между смежными рядами аппаратных стоек 14. Рамная конструкция 30 также может включать в себя множество шарнирных кронштейнов 34 и 36, которые поддерживаются рамной конструкцией 30 по периметру рамы. Кронштейны 34 в данном примере поддерживаются отдельными поперечинами элементами 33 и при их использовании способны поворачиваться в направлении, показанном на фигуре 2. Кронштейны 34 могут иметь множество прикрепленных к ним кабельных лотков 38, и кронштейны 36 также могут иметь множество прикрепленных к ним кабельных лотков 40. Кабельные лотки 38 и 40 могут быть использованы для поддержки множества различных типов кабелей, таких как сетевые кабели, силовые кабели и т.д., которые должны быть проложены через центр обработки данных 10 к компонентам оборудования, установленного в аппаратных стойках 14. Перекрывающая панель крыши 42 также может быть прикреплена к рамной конструкции 30 по периметру. Перекрывающая панель крыши 42 образует перегородку, которая дополнительно помогает направлять холодный воздух от одного или нескольких систем кондиционирования воздуха через холодный проход 15, образованный между соседними рядами оборудования в стойках 14.

[0043] На фигуре 2а показана часть одного из кронштейнов 36. Кронштейн 36 может быть представлен как элемент, идентичный конструкции, используемой для кронштейнов 34. Способность кронштейна 36 поворачиваться вокруг оси, в одном примере, достигается использованием круглого, жесткого, трубчатого удлиненного опорного элемента 36а, который может быть поддержан во время вращательного движения на своих противоположных концах седлообразным держателем 36b, когда седлообразный держатель 36b жестко закреплен на части рамной конструкции 30 с помощью соответствующих крепежных элементов (не показаны). На фигуре 2b также показан седлообразный держатель 36b. Конечно, может быть использована любая другая подходящая шарнирная или тому подобная конструкция, чтобы обеспечить поворотное движение шарнира 36.

[0044] На фигуре 2а также показано, что кронштейн 36 может включать множество зависимых структурных блоков 36с, которые могут поддерживать кабельные лотки 40. Зависимые структурные блоки 36с могут быть жестко прикреплены к удлиненному опорному элементу 36а с возможностью поворота вместе с удлиненным опорным элементом 36а и, таким образом, иметь возможность опустить лотки 40 в рабочее положение под рамной конструкцией 30 или в положение укладки. Одна или несколько соединительных скоб 36d могут быть использованы для охвата кронштейна 36 в его рабочем положении. Каждая из скоб 36d может быть закреплена на одном конце рамной конструкции 30 с помощью соответствующих кронштейнов 36е, которые обеспечивают их поворот, и крепления их противоположных концов к зависимым структурным блокам 36с. Это позволяет повернуть скобы 36d вверх в сложенное положение сразу после их отделения от структурных блоков 36с. Тем не менее, скобы 36d могут быть быстро и легко прикреплены к структурным блокам 36с кронштейна 36 для охвата кронштейна 36, как только кронштейн 36 опускается вниз в его рабочее положение. Следует также иметь в виду, что кронштейн 36, как и кронштейн 34, могут состоять из подходящих структурных опор и кронштейнов, чтобы обеспечить их легкое удаление из рамной конструкции 30, вместо складывания. В зависимости от того, сколько кабельных лотков 38 и 40 используются одновременно, и от габаритных размеров структурного блока 12, может быть полезно или необходимо снабдить кронштейны 34 и/или 36 поддерживающими элементами, чтобы обеспечить их полное отделение от рамной конструкции 30, когда структурный блок подготовлен к транспортировке.

[0045] На фигурах 5, 6 и 6а, одна из модульных надстроек 20 вытяжного устройства показана с одного ее конца. Следует иметь в виду, что на практике будет использоваться множество модульных надстроек для формирования удлиненного канала 46, в который будет втягиваться горячий воздух 17а от горячих проходов 17 с помощью множества вытяжных вентиляторов 44. В одном варианте воплощения каждая модульная надстройка 20 вытяжного устройства может включать в общей сложности шесть вытяжных вентиляторов 44, расположенных в двух противоположных рядах по три вентилятора в каждом. Как можно видеть на фигуре 1, отверстия 24 в потолочных панелях 2 6 могут также иметь жалюзийные сборки 48, которые могут регулироваться электроникой с целью изменения объема горячего воздуха, поступающего из горячих проходов 17, причем сборки 48 могут быть встроены в надстройки 20 вытяжного воздуха. Для этой цели могут быть предусмотрены подходящие системы контроля воздушного потока и/или температуры (не показаны).

[0046] Как показано на фигуре 3, один из структурных блоков 12 показан в сложенном положении. Структурный блок 12 имеет кронштейны 34 и 36, которые поворачиваются в положение укладки, в котором они удерживаются таким образом, что они не выступают за части 32а панелей 32. Панели 32 также поворачиваются таким образом, что они проходят параллельно потолочным панелям 26. В сложенном положении структурный блок 12 образует удлиненную относительно узкую конфигурацию с кронштейнами 34 и 36, а также кабельные лотки 38 и 40, вытянутые между боковыми частями 32а панели. Эта конфигурация формирует конфигурацию компактную для упаковки и транспортировки. Любая подходящая крепежная структура может быть использована для удержания панелей 32 в их сложенном положении, например в виде удлиненных балок (не показаны), которые могут быть физически соединены с выбранными частями панелей 32 и рамной конструкцией 30. На фигуре 4 показана пара структурных блоков 12 в сложенном положении «спина к спине». Каждый из структурных блоков 12 в сложенном положении может иметь размеры порядка 12192 мм общей длины на 3658 мм ширины и высоту 2848 мм. Показанная на фигуре 4 пара структурных блоков 12, может иметь габариты примерно 12192 мм по длине, 3658 мм по ширине и 2848 мм по общей высоте. Сложенная пара структурных блоков 12 может быть плотно упакована для транспортировки.

[0047] На фигуре 7 показан модульный блок охлаждения 50, который может быть использован при формировании модульного центра обработки данных 10 фигуры 1. Следует отметить, что модульный блок охлаждения 50 может иметь размер около 13761 мм в длину, 7315 мм в ширину и около 3500 мм общей высоты. Как таковой, блок охлаждения 50 по своим размерам близок к паре сложенных вместе структурных блоков 12, показанных на фигуре 4, что также облегчает транспортировку в стандартном грузовом контейнере.

[0048] На фигуре 8 один модульный блок охлаждения 50 может быть выполнен так, что его основная длина проходит перпендикулярно основной длине структурных блоков 12, и, таким образом, он расположен рядом с одним из концов структурных блоков 12. Это позволяет модульному блоку охлаждения 50 обеспечить подачу холодного воздуха в холодные проходы 15, сформированные множеством структурных блоков 12.

[0049] В одном из вариантов воплощения, показанном на фигурах 9-11, каждый модульный блок охлаждения 50, может формировать испарительный (т.е. адиабатический) блок охлаждения, который включает блок фильтра 52, блок среды 54, блок 56 вентилятора охлаждения общей мощностью порядка 900 кВт. На фигурах 12-14 эти компоненты показаны более подробно. Каждый блок вентилятора 56 может включать множество вентиляторов 56а, и в одном варианте в общей сложности содержит двенадцать таких вентиляторов 5 6а, расположенных в трех отдельных шкафах 56b, как показано на фигуре 15. На фигуре 15 дополнительно показано, что каждый из шкафов 56b может иметь изолированный доступ через дверь 56с.

[0050] На фигуре 16 показано, что блок среды 54 может включать три независимых испарительных охладителя 54а-54с, каждый из которых имеет четыре стадии охлаждения. Испарительный змеевик DX и демпферы 60 могут составить дополнительное оборудование. Фильтрующий узел 52 может включать множество фильтров 52а, обратный воздушный клапан 52b с электроприводом для регулирования потока обратного воздуха в модульном блоке охлаждения 50, жалюзи наружного воздуха с электронным приводом и демпфер 52с для регулирования потока окружающего воздуха (атмосферного воздуха), втягиваемого в модульный блок охлаждения 50. На фигуре 17 показано, как горячий воздух 17а в горячих проходах 17 может быть возвращен в область 64, образованную между потолочными панелями 26, перекрывающимися потолочными панелями 26а и перекрывающими панелями 42 структурного блока 12 как "возвратный" воздух, поступающий через возвратные воздушные заслонки 52b в модульный блок охлаждения 50. Холодный воздух 62 подается в каждый из холодных проходов 15 модульными блоками охлаждения 50, которые могут захватывать наружный воздух 63.

[0051] На фигуре 18 представлен один вариант воплощения модульного "аппаратного зала" 70, который может использоваться в соединении со структурными блоками 12 при формировании модульного центра обработки данных 10. В дополнительных ссылках на фигурах 19-22 модульный аппаратный зал 70 может включать один или несколько модульных блоков питания 72 (фигура 19), один или несколько модульных шкафов питания 74 (фигура 20), один или нескольких модульных источников бесперебойного питания (ИБП), блоки 7 6 и один или несколько модульных распределительных энергоблоков (PDU) 78, а также любой другой тип силового компонента или подсистемы. На фигуре 18 также показано множество электрических шин 80, которые могут быть использованы для подключения различных компонентов в каждом из модульных блоков 72-78, необходимых для распределения электрической мощности.

[0052] Каждый из модульных блоков питания 72 может включать основную шину, например основную шину 5000А для подачи тока 100 кА напряжением 480 вольт. Блок питания также может быть снабжен множеством главных выключателей и распределенных выключателей вместе с соответствующей системой управления мощностью и измерителем качества электроэнергии.

[0053] Модульный шкаф электропитания 74 может включать основную шину 1600А для подачи тока 65 кА при напряжении 480 В. Выключатели питания и распределительные выключатели могут быть сконфигурированы по требованиям конкретной области применения.

[0054] Модульные блоки ИБП 76 могут каждый включать параллельные модули 400kВА/400кВт, чтобы обеспечить резервную мощность 750 кВт. Специалистам понятно, что блоки ИБП 76 могут быть сконфигурированы в зависимости от конкретных требований.

[0055] Каждый из модульных блоков 78 распределения электроэнергии может быть выполнен с возможностью обеспечения 300 kВА 480/208/120 вольт или с другой выбранной электрической мощностью. Выключатели распределения нагрузки могут быть установлены в шкафах (не показаны), которые, в свою очередь, крепится к стенкам рамы каждого распределительного щита питания, содержащегося в модульном блоке 7 8 распределения электроэнергии.

[0056] Каждый из модульных блоков 72-78 может иметь идентичные или близкие размеры. В одном варианте размер модульных блоков 72-78 имеет длину 12192 мм, ширину 3658 мм и высоту 3500 мм. Очевидно, что при необходимости эти размеры могут быть слегка изменены. В этом примере модульные блоки 72-78 могут иметь размеры по длине и ширине, равные размерам структурных блоков 12. Эти размеры позволяют транспортировать модульные блоки 72-78 в обычных транспортных контейнерах.

[0057] Как показано на фигуре 21, каждый из модульных блоков 72-78 может включать узел рамы 73, имеющей один или несколько прикрепленных к ней компонентов, таких как пол 73а и одну или несколько стенок 73b. Модульная конфигурация блоков 72-78 обеспечивает быстрое развертывание, когда блоки поступают на место назначения. Модульная конфигурация блоков 72-78 позволяет легко расширять возможности электроснабжения аппаратного зала 70 по мере роста потребностей центра обработки данных.

[0058] На фигуре 23 показан вид сверху одного из примеров реализации модульного центра обработки данных 10. Структурные блоки 12 сгруппированы в двух залах, "Зал А» и «Зал В", разделенные помещением офиса/хранилища 80. Модульная секция водообработки может включать оборудование для очистки воды. Ряды 84 модульных холодильных установок 50 могут примыкать к рядам структурных блоков 12. Ряд модульных надстроек 20 вытяжного воздуха (не показаны на фигуре 23) может проходить по коридору 86 перпендикулярно структурным блокам 12, чтобы взаимодействовать с горячими проходами 17 смежных структурных блоков 12. Модульное помещение 87 может быть использовано для другого центра обработки данных или для размещения офисного оборудования.

[0059] На фигуре 24 представлен структурный блок 100 в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения. Структурный блок 100 в этом пример также имеет дополнительные несущие колонны 102, которые могут использоваться для формирования проходов горячего воздуха с одной или несколькими дверями на противоположных сторонах структурного блока 100.

[0060] Структурный блок 100 также показан на фигуре 25, где он включает центральный удлиненный лоток 104, который составляет существенную часть по длине структурного блока 100. Центральный, удлиненный лоток 104 может включать две криволинейных части 106 лотка, которые позволяют выводить кабели, подаваемые из центрального удлиненного лотка 104. Центральный удлиненный лоток 104 и каждая криволинейная часть 106 лотков может включать множество штырей 108, помогающих удерживать кабели в лотках 104 и 106.

[0061] Следует отметить, что различные варианты воплощения настоящего изобретения могут включать встроенные светильники, а также один или несколько встроенных трубопроводов для подачи воды или противопожарных реагентов. Кабельные лотки 38, 40 и 104 могут быть использованы для разделения и маршрутизации конкретные типов кабелей (т.е. оптических, силовых, сетевых кабелей и т.д.) в зависимости от потребностей или предпочтений пользователей.

[0062] Различные варианты осуществления модульного центра обработки данных 10 позволяют включать различные модульные компоненты, которые используются для формирования центра обработки данных, благодаря тому, что они могут быть легко отправлены на место назначения и построены в нужной конфигурации. Модульные компоненты центра обработки данных 10 могут быть быстро развернуты, в результате чего полностью функционирующий центр обработки данных может быть построен гораздо быстрее, чем обычный "строительный блок", содержащий структуру центра обработки данных.

[0063] Хотя здесь были описаны различные варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть сделаны модификации или варианты воплощения изобретения без выхода из духа и объема настоящего изобретения. Любые размеры, приведенные на чертежах, являются просто примерами подходящих размеров, и поэтому могут быть изменены по мере необходимости для удовлетворения потребностей конкретной области применения. Примеры иллюстрируют различные варианты осуществления и не предназначены ограничить настоящее изобретение этими примерами. Таким образом, описание и формула изобретения должны быть интерпретированы только с таким ограничением, которое необходимо с точки зрения соответствующего уровня техники.

Claims

1. Модульный центр обработки данных, содержащий:

множество структурных блоков, расположенных, в основном, параллельно друг другу,

множество несущих опорных колонн для поддержки структурных блоков на определенной высоте над полом, причем смежные структурные блоки образуют горячие проходы между ними, через которые может быть направлен горячий воздух, отходящий от компонентов центра обработки данных,

каждый из указанных структурных блоков образует удлиненную структуру, имеющую:

рамную конструкцию,

потолочную панель, поддерживаемую рамной конструкцией, периметральную рамную конструкцию для поддержания рамной конструкции на структурных опорных колоннах,

кровельную панель, отделенную периметральной рамной конструкцией от потолочной панели для ограничения объема, через который горячий воздух из одного из горячих проходов может поступать и направляться между потолочной панелью и кровельной панелью,

причем указанная кровельная панель способствует формированию холодного прохода между смежными рядами компонентов центра обработки данных, расположенных под структурным блоком, причем холодный проход выполнен с возможностью направления холодного воздуха между компонентами центра обработки данных, а структурный блок расположен непосредственно над холодным проходом, и

множество перекрывающих потолочных панелей, расположенных между потолочными панелями для перекрывания промежутка между смежными рядами структурных блоков для формирования пространства для направления горячего воздуха вдоль всей длины горячего прохода.

2. Модульный центр обработки данных по п. 1, в котором каждый структурный блок включает множество складных панелей, выполненных с возможностью их подвешивания к периметральной рамной конструкции ниже структурных блоков, чтобы способствовать удержанию холодного воздуха в холодном проходе.

3. Модульный центр обработки данных по п. 2, в котором складные панели каждого указанного структурного блока сгибаются в компактную конфигурацию, расположенную вплотную к кровельной панели для облегчения упаковки и транспортировки.

4. Модульный центр обработки данных по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере одну надстройку вытяжного устройства, выполненную с возможностью ее поддержки над одним из горячих проходов между двумя соседними структурными блоками, при этом надстройка вытяжного устройства включает по меньшей мере один вентилятор для вытяжки по меньшей мере части горячего воздуха из горячего прохода и его передачи в окружающую среду.

5. Модульный центр обработки данных по п. 4, в котором каждая указанная надстройка вытяжного устройства включает множество вытяжных вентиляторов, расположенных напротив друг друга.

6. Модульный центр обработки данных по п. 1, дополнительно содержащий множество надстроек вытяжного устройства, проходящих, в основном, перпендикулярно структурным блокам, и связанных с множеством горячих проходов, сформированных между соответствующими парами структурных блоков.

7. Модульный центр обработки данных по п. 1, в котором каждый структурный блок содержит по меньшей мере один кабельный лоток, поддерживаемый рамной конструкцией таким образом, что кабельный лоток подвешен под структурным блоком.

8. Модульный центр обработки данных по п. 7, в котором кабельный лоток поддерживается подвесным кронштейном, который, в свою очередь, соединен с рамной конструкцией.

9. Модульный центр обработки данных по п. 8, в котором указанный кронштейн подвижно удерживается рамной конструкцией таким образом, что кронштейн и кабельные лотки могут вращаться между развернутым положением и свернутым положением.

10. Модульный центр обработки данных по п. 1, дополнительно содержащий модульный блок охлаждения, выполненный с возможностью его размещения рядом со структурными блоками таким образом, чтобы обеспечить подачу охлаждающего воздуха в холодный проход по меньшей мере одного из структурных блоков.

11. Модульный центр обработки данных по п. 1, дополнительно содержащий множество модульных блоков охлаждения, приспособленных быть расположенными, в основном, перпендикулярно общим концам холодных проходов структурных блоков и предназначенных для создания множества потоков охлаждающего воздуха, которые направляются в холодные проходы структурных блоков.

12. Модульный центр обработки данных по п. 1, дополнительно содержащий одно из:

модульный блок питания, модульный блок шкафов питания,

модульный блок с источником бесперебойного питания (ИБП), и модульный блок распределения питания (PDU).

13. Модульный центр обработки данных по п. 1, дополнительно содержащий:

модульный блок питания,

модульный блок шкафов питания,

модульный блок бесперебойного питания (ИБП),

модульный блок распределения питания (PDU),

причем модульный блок питания, модульный блок шкафов питания, модульный блок бесперебойного питания (ИБП) и блок распределения питания (PDU) имеют примерно одинаковую длину, ширину и высоту.

14. Модульный центр обработки данных по п. 13, в котором длина и ширина равна длине и ширине структурного блока.

15. Модульный центр обработки данных по п. 1, в котором структурные блоки выполнены с возможностью формирования двух залов для модульного центра обработки данных и дополнительно содержит модульную секцию офисного оборудования, разделяющую оба зала.

16. Способ формирования модульного центра обработки данных, включающий:

обеспечение множества структурных блоков, каждый из которых имеет рамную конструкцию, причем каждый структурный блок способствует формированию холодного прохода, через который циркулирует холодный воздух, и горячего прохода, через который циркулирует горячий воздух,

поддерживание структурных блоков над полом, чтобы обеспечить расположение компонентов центра обработки данных под каждым из структурных блоков в два ряда лицевой стороной друг к другу для формирования холодного прохода,

использование одного ряда из указанных двух соседних рядов компонентов центра обработки данных из смежных структурных блоков для формирования горячего прохода между ними,

дополнительное формирование каждого из структурных блоков таким образом, чтобы сформировать объем, ограниченный по меньшей мере частично потолочной панелью и по меньшей мере частично кровельной панелью, через который горячий воздух из одного из горячих проходов может поступать и направляться, при этом потолочная панель и кровельная панель отделены друг от друга периметральной рамной конструкцией, служащей для поддержания рамной конструкции на структурных опорных колоннах, и

дополнительное использование кровельной панели для формирования холодного прохода между соседними рядами компонентов центра обработки данных, расположенных под структурным блоком, причем холодный проход выполнен с возможностью направления холодного воздуха между компонентами центра обработки данных,

дополнительно формирование множества перекрывающих потолочных панелей, расположенных между потолочными панелями для перекрывания промежутка между смежными рядами структурных блоков для формирования пространства для направления горячего воздуха вдоль всей длины горячего прохода.

17. Способ по п. 16, дополнительно включающий использование по меньшей мере одного из:

надстройки вытяжного устройства, которая удерживается над одним из горячих проходов между двумя смежными структурными блоками и служит для вытяжки по меньшей мере части горячего воздуха из горячего прохода в окружающую среду, или

множества складных панелей, функционально связанных с каждым из структурных блоков и используемых для формирования холодного прохода, связанного с каждым из указанных структурных блоков.

18. Способ по п. 16, дополнительно включающий использование по меньшей мере одного из:

модульного блока охлаждения для генерирования холодного воздуха, который должен циркулировать в холодном проходе,

модульного блока питания,

модульного блока шкафов питания, снабжающего энергией компоненты центра обработки данных вблизи холодных проходов,

модульного источника бесперебойного питания (ИБП) для питания компонентов центра обработки данных, и

модульного блока распределения (PDU) для распределения питания среди компонентов центра обработки данных.

19. Модульный структурный блок, предназначенный для формирования модульного центра обработки данных, включающий:

раму, образующую удлиненную конструкцию,

по меньшей мере одну кровельную панель, закрепленную и поддерживаемую рамой,

множество несущих опорных колонн для поддерживания рамы над полом,

периметральную рамную конструкцию для поддержания рамной конструкции на несущих опорных колоннах,

по меньшей мере одну потолочную панель, отделенную периметральной рамной конструкцией от кровельной панели с образованием объема между потолочной панелью и кровельной панелью, причем указанный объем функционирует как горячий проход для направления горячего воздуха, из компонентов центра обработки данных, расположенных под структурным блоком, в котором компоненты центра обработки данных расположены в два ряда лицевой стороной друг к другу,

множество перекрывающих потолочных панелей, расположенных между потолочными панелями для перекрывания промежутка между смежными рядами структурных блоков для формирования пространства для направления горячего воздуха вдоль всей длины горячего прохода,

указанный структурный блок дополнительно функционирует таким образом, чтобы способствовать формированию холодного прохода между двумя рядами компонентов центра обработки данных, через который циркулирует холодный воздух,

причем дополнительные структурные блоки могут быть установлены рядом друг с другом, с образованием множества рядов для формирования модульно расширяемого центра обработки данных.