×
28.03.2020
220.018.1129

СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЦЕНТРАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002717837
Дата охранного документа
26.03.2020
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области IT-технологий, в частности к серверным устройствам центра обработки данных (ЦОД) в закрытых помещениях, например, контейнерного типа. Технический результат - обеспечение поддержания в компактном помещении рабочей температуры электронных устройств серверной стойки путем удаления рабочих тепловыделений. Достигается тем, что в центрах обработки данных, содержащих серверную стойку, расположенную по оси контейнера и разделенную на две зоны, обдуваемые воздухом в противоположных направлениях, образуется замкнутая горизонтальная циркуляция воздуха. Воздух охлаждается в водовоздушных теплообменниках, расположенных по обе стороны серверной стойки и полностью перегораживающих внутренне пространство так, что с каждой стороны стойки образуются горячий и холодный коридоры. Охлаждение теплоносителя производится преимущественно в тепловых насосах, позволяющих утилизировать сбросную теплоту электронного оборудования серверной стойки для теплоснабжения различных объектов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

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.

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.

При этом возникает опасность засорения оборудования серверной стойки, что может привести к выходу электронного оборудования из строя.

Существуют технические решения охлаждения устройства без сообщения с окружающей средой (https://planetaklimata.com.ua/articles/%3Fmsg=1866), пример которого приведен ан рисунке фиг. 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.

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.

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.

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.

Способ охлаждения поясняется рисунком на фиг. 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.

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.

Отводимая теплота системы охлаждения ЦОД может быть утилизирована, как показано на рисунке фиг. 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.

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.

Утилизация отводимой теплоты позволяет снизить расход традиционных видов энергии прилегающих зданий и сооружений, повысив тем самым энергоэффективость этих объектов.


СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЦЕНТРАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЦЕНТРАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЦЕНТРАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 15 items.
20.11.2013
№216.012.82f1

Способ использования теплоаккумуляционных свойств грунта

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Способ использования теплоаккумуляционных свойств грунта включает устройство в грунте герметичных теплообменников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499197
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2014
№216.013.13a0

Теплонасосная установка для горячего водоснабжения или отопления

Изобретение относится к области энергосбережения, в частности к обеспечению горячего водоснабжения или отопления. На испарителе хладагент под действием источника низкопотенциального тепла испаряется и в газообразном состоянии поступает на компрессор, где сжимается и под высоким давлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536448
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.10.2015
№216.013.89e1

Способ каскадного теплонасосного теплоснабжения

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Способ теплонасосного теплоснабжения предусматривает преобразование низкопотенциальной тепловой энергии с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566900
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8e85

Приточно-вытяжное вентиляционное устройство с рекуперацией теплоты

Изобретение относится к области вентиляции с применением энергосберегающих технологий, а именно с подогревом приточного воздуха теплотой вытяжного воздуха. Приточно-вытяжное вентиляционное устройство с рекуперацией теплоты содержит корпус и расположенный в нем с радиальным зазором пучок трубок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568094
Дата охранного документа: 10.11.2015
13.01.2017
№217.015.6823

Геотермальная теплонасосная система

Предлагается устройство, содержащее теплонасосное оборудование и систему сбора низкопотенциальной теплоты грунта, состоящую из двух и более зон, параллельно подключенных к теплонасосному оборудованию, каждая из которых, в свою очередь, включает один и более вертикальных герметичных грунтовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591362
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.02.2018
№218.016.1eb1

Способ повышения теплотехнической однородности трёхслойной ограждающей конструкции здания и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области строительства и касается тепловой эффективности ограждающей конструкции здания (наружной стены). Предлагается способ повышения теплотехнической однородности, заключающийся в том, что, с целью предотвращения нежелательного теплового потока по шпонке, в месте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641059
Дата охранного документа: 15.01.2018
10.05.2018
№218.016.3a2e

Адаптивная гибридная теплонасосная система теплохладоснабжения

Изобретение относится к области теплоснабжения, в том числе с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии, и представляет собой адаптивную теплонасосную систему теплохладоснабжения, содержащую тепловой насос с системой сбора низкопотенциальной теплоты, включающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647606
Дата охранного документа: 16.03.2018
10.05.2018
№218.016.3bbe

Способ управления и устройство грунтового теплообменника

Изобретение относится к области энергосбережения, в частности к использованию низкопотенциальной тепловой энергии грунтового массива с помощью тепловых насосов. Способ работы системы грунтовых теплообменников, использующей с помощью теплового насоса тепловую энергию или хладоресурс грунтового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647263
Дата охранного документа: 15.03.2018
09.06.2018
№218.016.5c40

Способ теплохладоснабжения метрополитена

Изобретение относится к области городского транспорта, а именно к теплоснабжению и вентиляции метрополитена. Способ теплохладоснабжения метрополитена заключается в том, что термодинамическую обработку вентиляционного воздуха осуществляют путем нагрева или охлаждения приточного воздуха за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655690
Дата охранного документа: 29.05.2018
19.08.2018
№218.016.7d6d

Грунтовый теплообменник геотермальной теплонасосной системы с увлажнением грунта и способ его использования

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для экологически и энергетически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений с помощью теплонасосной системы, использующей низкопотенциальную теплоту грунтового массива, в частности к устройству грунтовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664271
Дата охранного документа: 15.08.2018
Showing 1-10 of 25 items.
27.07.2013
№216.012.5a57

Приточно-вытяжное вентиляционное устройство для зданий с вентилируемым фасадом

Изобретение относится к системам вентиляции домов, оснащенных вентилируемым фасадом. Приточно-вытяжное вентиляционное устройство включает корпус и встроенный в него теплообменник-рекуператор. Забор приточного воздуха организован с улицы, а выброс вытяжного воздуха из помещения осуществлен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488748
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.11.2013
№216.012.7e4d

Устройство для таяния снега

Устройство относится к области коммунального хозяйства. Теплоноситель 8 нагревается в теплонасосной системе теплохладоснабжения 5, после чего подается в трубопровод 7, протекая по которому нагревает площадку 6. После прохождения всего трубопровода теплоноситель снова подается в теплонасосную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498006
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.82f1

Способ использования теплоаккумуляционных свойств грунта

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Способ использования теплоаккумуляционных свойств грунта включает устройство в грунте герметичных теплообменников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499197
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2014
№216.013.13a0

Теплонасосная установка для горячего водоснабжения или отопления

Изобретение относится к области энергосбережения, в частности к обеспечению горячего водоснабжения или отопления. На испарителе хладагент под действием источника низкопотенциального тепла испаряется и в газообразном состоянии поступает на компрессор, где сжимается и под высоким давлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536448
Дата охранного документа: 27.12.2014
20.08.2015
№216.013.7271

Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии работает следующим образом. Теплоноситель 2...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560867
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.10.2015
№216.013.89e1

Способ каскадного теплонасосного теплоснабжения

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Способ теплонасосного теплоснабжения предусматривает преобразование низкопотенциальной тепловой энергии с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566900
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8e85

Приточно-вытяжное вентиляционное устройство с рекуперацией теплоты

Изобретение относится к области вентиляции с применением энергосберегающих технологий, а именно с подогревом приточного воздуха теплотой вытяжного воздуха. Приточно-вытяжное вентиляционное устройство с рекуперацией теплоты содержит корпус и расположенный в нем с радиальным зазором пучок трубок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568094
Дата охранного документа: 10.11.2015
13.01.2017
№217.015.6823

Геотермальная теплонасосная система

Предлагается устройство, содержащее теплонасосное оборудование и систему сбора низкопотенциальной теплоты грунта, состоящую из двух и более зон, параллельно подключенных к теплонасосному оборудованию, каждая из которых, в свою очередь, включает один и более вертикальных герметичных грунтовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591362
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.7bdc

Способ и устройство предотвращения появления наледи на мостах

Предлагается способ и устройство для выравнивания температур дорожного покрытия подъездных насыпей и автомобильных мостов во избежание образования наледи на последнем при понижении температуры воздуха ниже 0°C с использованием теплоты грунтового массива насыпей. Способ реализуется устройством,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600250
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.02.2018
№218.016.1eb1

Способ повышения теплотехнической однородности трёхслойной ограждающей конструкции здания и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области строительства и касается тепловой эффективности ограждающей конструкции здания (наружной стены). Предлагается способ повышения теплотехнической однородности, заключающийся в том, что, с целью предотвращения нежелательного теплового потока по шпонке, в месте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641059
Дата охранного документа: 15.01.2018
+ добавить свой РИД