一種水基數(shù)據(jù)中心設備和利用閉環(huán)熱管理系統(tǒng)的方法
【專利說明】一種水基數(shù)據(jù)中心設備和利用閉環(huán)熱管理系統(tǒng)的方法
[0001 ] 相關申請
[0002]本申請要求以下申請的優(yōu)先權:申請日為2013年8月I日且申請?zhí)枮?1/861，197的美國專利申請，申請日為2014年3月7日且申請?zhí)枮?4/200,461的美國專利申請，這些專利申請以其各自的全部內(nèi)容在此通過弓I用而被并入本文。
技術領域
[0003 ]本發(fā)明涉及位于海上船舶的數(shù)據(jù)中心設備。
【背景技術】
[0004]數(shù)據(jù)中心和協(xié)同定位提供商為實現(xiàn)既提供必要的能源又有效制冷而犯難。隨著數(shù)據(jù)中心密度持續(xù)增長，存在一個不斷增長的對更多能量效率和成本效益的數(shù)據(jù)中心與協(xié)同定位解決方案的需求。
[0005]—個數(shù)據(jù)中心被設計用以維持適于其中的計算機系統(tǒng)正常運行的室內(nèi)環(huán)境條件。典型的數(shù)據(jù)中心可消耗支持容納于其中的多個計算機系統(tǒng)所需的功率的兩倍多。這是低效率空調(diào)裝置所造成的結(jié)果，其可能占到用于制冷其中的多個計算機系統(tǒng)的消耗于所述數(shù)據(jù)中心中的總功率的一半。這一低效率阻止了如今的數(shù)據(jù)中心里高密度計算系統(tǒng)的支持。
[0006]實施例公開了一種水基數(shù)據(jù)中心設備，采用一種閉環(huán)的、節(jié)能高效的、高性價比的熱管理系統(tǒng)，以利用周圍的自然資源控制熱狀況并減少用于冷卻功率的總需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—種數(shù)據(jù)中心設備，包括:一艘海上船舶，其包含有:熱交換系統(tǒng)，艏段，船尾部分，右舷部分，左舷部分;一個計算機數(shù)據(jù)中心，其中，所述計算機數(shù)據(jù)中心包含多個計算單元，并且其中的所述計算機數(shù)據(jù)中心被設置在所述海上船舶中；一個電力發(fā)生器;一個熱密封系統(tǒng);一個熱水返回冷卻系統(tǒng)；以及一個軟件管理套件。所述水上的閉環(huán)冷卻系統(tǒng)包含一個或多個過濾水進水管和排水管;一個或多個水栗，熱交換器，冷卻劑熱交換器管路；閉環(huán)冷卻劑分配單元，包含:使用周圍的水作為冷卻劑的裝置；以及制冷劑輸送管路。所述軟件管理套件還包括一個數(shù)據(jù)中心基礎設施管理(Dcno系統(tǒng)，預測分析并用于不斷收集和分析來自多個基礎設施系統(tǒng)、組件和無線傳感器的數(shù)據(jù)。根據(jù)可替代性的實施例，所述熱交換系統(tǒng)部分或全部設置于所述海上船舶的船體內(nèi)，作為一個船體熱交換系統(tǒng)，或者一個船體熱交換器。
[0008]在一個數(shù)據(jù)中心設備中，一種方法，包括產(chǎn)生電力并提供所產(chǎn)生的電力至所述數(shù)據(jù)中心，其中，任何多余的電能均被作為電力儲備或通過電網(wǎng)輸送;將很接近的周圍的水栗送至所述數(shù)據(jù)中心設備并通過閉環(huán)冷卻系統(tǒng)循環(huán)所栗送的水;其中，所述閉環(huán)冷卻系統(tǒng)被設置在一個熱交換器中；其中，周圍的水通過過濾水進水管被水栗抽吸，被栗送通過熱交換器的一側(cè)，其中，其作為一個散熱器以冷卻來自通過所述熱交換器的另一側(cè)而被栗送的冷卻劑分配單元的高溫冷卻劑;并排出栗送水，在通過過濾水排放管從熱的冷卻劑吸收熱量之后。
[0009]在一個數(shù)據(jù)中心設備里，存在一種監(jiān)控和管理該設施的方法，所述方法包括:通過多個基礎設施系統(tǒng)、組件和無線傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù);存儲所收集的數(shù)據(jù)至一個數(shù)據(jù)庫;通過預測分析引擎分析所存儲的數(shù)據(jù)，其中，所分析的數(shù)據(jù)通過一個數(shù)據(jù)中心基礎設施管理(Dcno元件控制器被采用以管理基礎設施系統(tǒng)和組件的運行狀態(tài)，從而維持最佳基礎架構(gòu)效率。
【附圖說明】
[0010]為了更好的說明本發(fā)明的內(nèi)容，在此將一個或多個實施例參照以下附圖相結(jié)合進行詳盡說明。該附圖僅僅出于說明性的目的而被提供，并且僅僅描繪出本發(fā)明一般的或示例性的實施方案。這些附圖被提供以有助于讀者理解本發(fā)明，并且不得被認為是對本發(fā)明的范圍、廣度、應用領域等的限制。值得注意的是，為了清楚和便于說明，這些附圖不一定按比例繪制。
[0011]圖1顯示了一個水基數(shù)據(jù)中心的前視圖。
[0012]圖2顯示了一個熱交換和閉環(huán)冷卻系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0013]圖3顯示了一個熱阻隔頂閉環(huán)冷卻系統(tǒng)的剖視圖。
[0014]圖4顯示了一個熱阻隔后閉環(huán)冷卻系統(tǒng)的剖視圖。
[0015]圖5顯示了一個水基數(shù)據(jù)中心的側(cè)視圖。
[0016]圖6顯示了一個水基數(shù)據(jù)中心的頂視圖。
[0017]圖7顯示了一個水基數(shù)據(jù)中心的主甲板以下的頂視圖。
[0018]圖8顯示了一個水基數(shù)據(jù)中心的頂視圖。
[0019]這些附圖并不意圖窮舉或限定本發(fā)明為所示的某種具體形式。應當理解的是，本發(fā)明的具體實施例和附圖只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例或附圖；對于本領域技術人員而言，任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0020]實施本發(fā)明實施例所述的方法和/或系統(tǒng)可包括手動、自動或其結(jié)合而執(zhí)行或完成所選任務。此外，根據(jù)本發(fā)明所述方法和/或系統(tǒng)的實施例的實際的儀器和裝置，若干所選任務可通過硬件、軟件、固件或其組合并使用一個操作系統(tǒng)而執(zhí)行。
[0021]例如，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的用于執(zhí)行所選任務的硬件可以被實施為一個芯片或一個電路。根據(jù)本發(fā)明實施例所選的任務而作為的軟件可以被實施為多個軟件指令被一臺計算機所執(zhí)行，通過使用任何合適的操作系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，依據(jù)此處所述方法和/或系統(tǒng)的示例性實施例的一個或多個任務由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行，諸如計算平臺，用于執(zhí)行多個指令?？蛇x地，所述數(shù)據(jù)處理器包括一個易失性存儲器，用于存儲指令和/或數(shù)據(jù)，和/或一個非易失性存儲器，例如，一個磁性硬盤和/或可移動媒體，用于存儲指令和/或數(shù)據(jù)?？蛇x地，提供了一個網(wǎng)絡連接。顯示器和/或用戶輸入裝置，例如鍵鼠均可被可選地提供。
【具體實施方式】
[0022]時不時地，本發(fā)明涉及了一些環(huán)境方面的例子。說明書在這些環(huán)境方面被提供以允許本發(fā)明的各種特征與實施例被描繪在示例性應用的文本中。在閱讀了本說明書之后，本領域技術人員會清楚地知道本發(fā)明如何能在不同的和替代性環(huán)境下被實施。
[0023]除非另有定義，本文所使用的所有技術和科學術語都具有同樣的意思，這是被本領域技術人員所普遍理解的。所有的專利、申請、公開的申請以及其他此處所公開的文本以其整體通過引用被并入本文。如果此部分所闡述的定義有悖于或以其他方式與申請、公開的申請以及其他于此通過引用而被并入的文本中闡述的定義不一致，那么，本文中所作出的解釋定義優(yōu)先于通過引用而于此并入的定義。
[0024]如上所述，數(shù)據(jù)中心和協(xié)同定位提供商為實現(xiàn)既提供必要的能源又有效制冷而犯難。隨著數(shù)據(jù)中心密度持續(xù)增長，存在一個不斷增長的對更多能量效率和成本效益的數(shù)據(jù)中心與協(xié)同定位解決方案的需求。所要求保護的本發(fā)明在此正解決了這一問題。
[0025]通過我們對數(shù)據(jù)中心架構(gòu)、熱管理和能量消耗的整體研究，我們創(chuàng)造了最先進的水基數(shù)據(jù)中心設備，其通過利用技術與周圍環(huán)境而最大化效率，且?guī)缀醪粫韺ι鷳B(tài)環(huán)境的影響，最大傳遞以在耗費能量方面大量節(jié)省，以傳遞給我們的合作伙伴和客戶。
[0026]所期望保護的本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術的一點也是一個改進點為當前存在的內(nèi)容。實施例公開了一個供數(shù)據(jù)中心的熱管理和能量消耗的水基解決方案。優(yōu)選實施例被設計以通過利用技術與自然最大化效率，而幾乎不會影響到周圍環(huán)境，這導致了傳遞到客戶的成本的大幅節(jié)省。
[0027]機房空調(diào)(CRAC)單元對于數(shù)據(jù)中心而言是設計不當?shù)模@是因為它們能源效率低并且被通常設計為大約6英尺高，限制了在該數(shù)據(jù)中心里處理最熱空氣的單元的能力，該數(shù)據(jù)中心向上接近天花板的高度。熱空氣和冷空氣被允許自由混合于當今的普通數(shù)據(jù)中心里，其極大減少了冷卻系統(tǒng)的效率。
[0028]本發(fā)明所述的水基數(shù)據(jù)中心設備的實施例采用了一種閉環(huán)的、節(jié)能高效的、高性價比的熱管理系統(tǒng)，以利用自然資源控制熱狀況并減少用于冷卻功率的總需求。
[0029]—個實施例包括以下內(nèi)容:1.專門修建的海上船舶(圖.5，500 ;圖.6，600 ;圖.7，700 ;圖.8，800); 2.船體熱交換系統(tǒng)(圖.1，102;圖.2，202); 3.水基閉環(huán)冷卻系統(tǒng)(圖.1，104;圖.2，204;圖.3，302;圖.4，402;圖.5，516;圖.6，616;圖.8，816);4.熱密封系統(tǒng)(圖.2，206;圖.3,300;圖.4,400) ;5.熱空氣流通系統(tǒng)(圖.1,106;圖.2,208;圖.3,308;圖.4,408);
6.熱水返回冷卻系統(tǒng)(圖.1,108;圖.2，210);7.軟件管理套件。
[0030]各組件之間的關系:
[0031]圖1顯示了一個水基數(shù)據(jù)中心的前視圖。根據(jù)一個實施例，水基數(shù)據(jù)中心100包含有:一個熱交換器102(其中，