RU2717837C2 - Cooling method of electronic equipment in data processing centres and waste heat recovery - Google Patents
Cooling method of electronic equipment in data processing centres and waste heat recovery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2717837C2 RU2717837C2 RU2018109411A RU2018109411A RU2717837C2 RU 2717837 C2 RU2717837 C2 RU 2717837C2 RU 2018109411 A RU2018109411 A RU 2018109411A RU 2018109411 A RU2018109411 A RU 2018109411A RU 2717837 C2 RU2717837 C2 RU 2717837C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- air
- stage
- electronic equipment
- cooling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/202—Air circulating in closed loop within enclosure wherein heat is removed through heat-exchangers
Abstract
Description
Изобретение относится к области IT-технологий, в частности к серверным устройствам центра обработки данных (ЦОД) в закрытых помещениях, например, контейнерного типа, получающим все более широкое распространение. Немаловажным вопросом является поддержание в компактном помещении рабочей температуры электронных устройств серверной стойки путем удаления рабочих тепловыделений методом охлаждения.The invention relates to the field of IT-technologies, in particular, to server devices of a data processing center (DPC) in enclosed spaces, for example, of container type, which are becoming more widespread. An important issue is the maintenance in a compact room of the operating temperature of the server rack electronic devices by removing the working heat by the cooling method.
Наиболее простым способом охлаждения является интенсивный обдув серверной стойки окружающим воздухом, как показано на фиг 1 (http://www.amarketplaceofideas.com/bitfury-bitcoin-mining-container-and-ic.htm). Для сообщения с окружающим воздухом приходится открывать стенки контейнера.The easiest cooling method is to intensively blow the server rack with ambient air, as shown in FIG. 1 (http://www.amarketplaceofideas.com/bitfury-bitcoin-mining-container-and-ic.htm). To communicate with the surrounding air, you have to open the walls of the container.
При этом возникает опасность засорения оборудования серверной стойки, что может привести к выходу электронного оборудования из строя.In this case, there is a risk of clogging of the server rack equipment, which can lead to the failure of electronic equipment.
Существуют технические решения охлаждения устройства без сообщения с окружающей средой (https://planetaklimata.com.ua/articles/%3Fmsg=1866), пример которого приведен ан рисунке фиг. 2.There are technical solutions for cooling the device without communicating with the environment (https://planetaklimata.com.ua/articles/%3Fmsg=1866), an example of which is shown in the figure of FIG. 2.
Внутри контейнера над серверной стойкой, содержащей электронное оборудование и расположенной по оси контейнера, за фальшпотолком размещается внутренний блок фреонового кондиционера, а с двух сторон серверной стойки образованы два коридора -горячий и холодный. Вентилятором, установленным внутри внутреннего блока кондиционера, нагретый серверными устройствами воздух забирается из горячего коридора, поступает во внутренний блок кондиционера и прогоняется через испарительный охладительный теплообменник, охлаждается и подается в холодный коридор, откуда вентиляторами серверной стойки направляется на обдув электронного оборудования. Таким образом, внутри контейнера устанавливается вертикальная циркуляция охлаждающего воздуха.Inside the container above the server rack containing electronic equipment and located on the axis of the container, a freon air conditioner indoor unit is located behind the false ceiling, and two corridors are formed on both sides of the server rack - hot and cold. The fan installed inside the indoor unit of the air conditioner, the air heated by the server devices is taken from the hot corridor, enters the indoor unit of the air conditioner and is driven through the evaporative cooling heat exchanger, cooled and fed into the cold corridor, from where it is sent by the fans of the server rack to blow electronic equipment. Thus, a vertical circulation of cooling air is established inside the container.
Недостатком такого технического решения является то, что для размещения внутреннего блока и для организации вертикальной циркуляции требуется дополнительное пространство внутри контейнера, в его верхней части. К тому же, для организации вертикальной циркуляции применяется дополнительный вентилятор внутреннего блока при наличии достаточно мощных вентиляторов серверной стойки. Кроме того, устройство не предусматривает утилизацию отводимой теплоты, образующейся при работе электронного оборудования.The disadvantage of this technical solution is that for the placement of the indoor unit and for the organization of vertical circulation requires additional space inside the container, in its upper part. In addition, for the organization of vertical circulation, an additional fan of the indoor unit is used in the presence of sufficiently powerful fans of the server rack. In addition, the device does not provide for the utilization of the heat removed from the operation of electronic equipment.
Известны способы утилизации отводимой теплоты систем охлаждения. Например, в http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3342 приведены системы утилизации теплоты ЦОД в различных городах стран Скандинавии, где есть потребность в тепловой энергии. Однако в приведенном материале идет речь о крупных ЦОД, отводимая теплота которых используется в крупных городских системах теплоснабжения. Однако в небольших ЦОД утилизируемая теплота может быть использована для теплоснабжения конкретных потребителей.Known methods of utilization of the removed heat of cooling systems. For example, http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3342 shows the heat recovery systems of the data center in various cities of the Scandinavian countries, where there is a need for thermal energy. However, the cited material deals with large data centers, the heat of which is used in large urban heat supply systems. However, in small data centers, the utilized heat can be used to heat specific consumers.
Предлагается способ охлаждения электронного оборудования в центрах обработки данных и утилизации отводимой теплоты, содержащих серверную стойку, расположенную по оси контейнера и разделенную на две зоны, обдуваемые воздухом в противоположных направлениях, благодаря чему образуется замкнутая горизонтальная циркуляция воздуха, а воздух охлаждается в теплообменниках, например водо-воздушных, расположенных по обе стороны серверной стойки и полностью перегораживающие внутренне пространство так, что с каждой стороны стойки образуются горячий и холодный коридоры. Охлаждение теплоносителя производится преимущественно в тепловых насосах, позволяющих утилизировать отводимую теплоту электронного оборудования серверной стойки для теплоснабжения различных объектов.A method is proposed for cooling electronic equipment in data centers and heat recovery utilizing a server rack located along the axis of the container and divided into two zones, blown by air in opposite directions, due to which a closed horizontal air circulation is formed, and the air is cooled in heat exchangers, for example water -air, located on both sides of the server rack and completely blocking the internal space so that on each side of the rack are formed g ryachy and cold corridors. Coolant cooling is carried out mainly in heat pumps, allowing to utilize the removed heat of the server rack electronic equipment for heat supply of various objects.
Способ охлаждения поясняется рисунком на фиг. 3.The cooling method is illustrated by the figure in FIG. 3.
Контейнер 1, вдоль которого по центру расположена стойка 2 с электронным оборудованием, разделен на две зоны 3 и 4, снабженные вентиляторами 5, прогоняющими охлаждающий воздух в каждой из зон 3 и 4 в противоположных направлениях. На выходе из каждой зоны установлены охлаждающие теплообменники первой ступени 6, а на входе -охлаждающие теплообменники второй ступени 7, причем теплообменники 6 и 7 соединены трубопроводами, заполненными теплоносителем, с источником хладоснабжения.The container 1, along which the
Таким образом, внутри контейнера устанавливается горизонтальная циркуляция воздуха, который нагревается в зонах 3 и 4 стойки 2 и охлаждается в теплообменниках 6 и 7, образуя внутри контейнера горячие и холодные коридоры, причем в теплообменниках первой ступени 6 осуществляется осушение воздуха с удалением конденсата, а во второй ступени 7 -дальнейшее охлаждение до заданной рабочей температуры. В холодный сезон допускается подмес холодного атмосферного воздуха через воздуховод 8 с фильтром 9, что позволяет экономить энергию в источнике хладоснабжения, а удаление избыточного воздуха осуществляется через открывающиеся в крыше контейнера 1 вентиляционные отверстия над горячими коридорами.Thus, horizontal circulation of air is established inside the container, which is heated in
Отводимая теплота системы охлаждения ЦОД может быть утилизирована, как показано на рисунке фиг. 3.The heat removed from the data center cooling system can be disposed of as shown in the figure of FIG. 3.
Теплообменники 6 и 7 подключены к тепловым насосам 12 и 13, отводимая от которых теплота направляется на теплоснабжение здания 10, например, на горячее водоснабжение. При этом из теплообменников первой ступени 6 наиболее нагретый теплоноситель подается сначала в теплообменник 11, где происходит предварительный подогрев холодной воды (ХВ) и, за счет этого, предварительное охлаждение теплоносителя, а затем в испаритель И теплового насоса 12, где теплоноситель охлаждается до заданной, возможно отрицательной, температуры, а в конденсаторе К осуществляется дальнейший подогрев водопроводной воды. Из теплообменников второй ступени 7 менее нагретый теплоноситель подается в испаритель И теплового насоса 13, охлаждается до заданной температуры, а в конденсаторе К осуществляется окончательный подогрев воды. С целью сокращения коммуникаций ЦОД может быть установлен непосредственно в здании 10 в отдельном помещении.
На фиг. 4 приведена возможная схема утилизации сбросной теплоты ЦОД для горячего водоснабжения и отопления.In FIG. Figure 4 shows a possible scheme for utilizing the waste heat of a data center for hot water supply and heating.
Теплообменник первой ступени 6, непосредственно примыкающий к горячему коридору и имеющий наибольшую температуру теплоносителя в обратном потоке, соединен с теплообменником подогрева водопроводной воды 11 системы горячего водоснабжения (ГВС) здания 10, а теплообменник второй ступени 7, имеющий меньшую температуру обратного потока теплоносителя, соединен с испарителем И теплового насоса 13, конденсатор К которого подключен к системе отопления здания 10 и осуществляет нагрев воды для отопления.The heat exchanger of the
Утилизация отводимой теплоты позволяет снизить расход традиционных видов энергии прилегающих зданий и сооружений, повысив тем самым энергоэффективость этих объектов.Utilization of the removed heat allows to reduce the consumption of traditional types of energy of adjacent buildings and structures, thereby increasing the energy efficiency of these facilities.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018109411A RU2717837C2 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Cooling method of electronic equipment in data processing centres and waste heat recovery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018109411A RU2717837C2 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Cooling method of electronic equipment in data processing centres and waste heat recovery |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019134031A Division RU2733126C1 (en) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | Method for utilization of waste heat of data processing centers in drying chambers |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018109411A3 RU2018109411A3 (en) | 2019-09-17 |
RU2018109411A RU2018109411A (en) | 2019-09-17 |
RU2717837C2 true RU2717837C2 (en) | 2020-03-26 |
Family
ID=67989251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018109411A RU2717837C2 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Cooling method of electronic equipment in data processing centres and waste heat recovery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2717837C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1525290A1 (en) * | 1988-06-08 | 1989-11-30 | Черновицкий Государственный Университет | Unit for regenerating low-grade heat in electric power plant |
RU2351850C1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-04-10 | Григорий Петрович Васильев | Heat-and-cold feed system heat pumping plant |
RU2554025C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-06-20 | Закрытое акционерное общество "БЮРО ТЕХНИКИ" | Process air-conditioning system for data-processing centre |
EP3165831A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-10 | E.ON Sverige AB | A district thermal energy distribution system |
RU2647263C2 (en) * | 2016-02-15 | 2018-03-15 | Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" | Method of control and device of ground heat exchanger |
-
2018
- 2018-03-16 RU RU2018109411A patent/RU2717837C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1525290A1 (en) * | 1988-06-08 | 1989-11-30 | Черновицкий Государственный Университет | Unit for regenerating low-grade heat in electric power plant |
RU2351850C1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-04-10 | Григорий Петрович Васильев | Heat-and-cold feed system heat pumping plant |
RU2554025C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-06-20 | Закрытое акционерное общество "БЮРО ТЕХНИКИ" | Process air-conditioning system for data-processing centre |
EP3165831A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-10 | E.ON Sverige AB | A district thermal energy distribution system |
RU2647263C2 (en) * | 2016-02-15 | 2018-03-15 | Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" | Method of control and device of ground heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018109411A3 (en) | 2019-09-17 |
RU2018109411A (en) | 2019-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10712031B2 (en) | Warm water cooling | |
RU2458303C2 (en) | Cooling system | |
US10440861B2 (en) | Evaporative induction cooling system for a data center | |
CN205261858U (en) | Medium -and -large -sized integral covering or awning on a car, boat, etc. air conditioner for room | |
KR101796064B1 (en) | Under floor cooling system and its control in a data center | |
JP4651810B2 (en) | Air conditioning method and air conditioning system for communication equipment room, etc. | |
RU2007115069A (en) | COOLING METHODS AND DEVICES | |
CN104019510B (en) | Water-air radiant panel evaporative cooling air conditioning system provided with cold beam and used for data center | |
US5076065A (en) | High saturation efficiency indirect and indirect/direct evaporative cooling process and apparatus | |
RU2717837C2 (en) | Cooling method of electronic equipment in data processing centres and waste heat recovery | |
US11297742B2 (en) | Thermal containment system with integrated cooling unit for waterborne or land-based data centers | |
CN210808053U (en) | Container cooling system combining indirect evaporative cooling and gravity heat pipe | |
KR20120087609A (en) | A heat exchanger of air conditioner for a low temperature storeroom | |
CN107490114B (en) | Air conditioning system and method for radiating data center thereof | |
KR101777711B1 (en) | cooling-heating system of swimming pool | |
JP2016169916A (en) | Cooling unit | |
CN104456838A (en) | Machine room return air cooling treatment system and method | |
JP2009133617A (en) | Air conditioning system | |
KR101292847B1 (en) | Air conditioning system of data center using heat pipe | |
CN203893348U (en) | Water-air radiant panel evaporative cooling air conditioner for data center | |
JPH06221594A (en) | Outside recooling air conditioning system utilizing condensed water of air conditioner | |
JP2020008210A (en) | Air conditioning apparatus | |
JPH0567852B2 (en) | ||
US1718815A (en) | Method and apparatus for cooling air | |
KR101180319B1 (en) | Cooling and heating system using geothermal |