專利名稱：數(shù)據(jù)中心冷卻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文涉及用于為包含電子設(shè)備的區(qū)域(比如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心中的計(jì)算機(jī)服務(wù)器機(jī)房和服務(wù)器機(jī)架)提供冷卻的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)用戶經(jīng)常關(guān)注計(jì)算機(jī)微處理器的速度(例如，兆赫茲和吉赫茲)。許多人忘記這一速度經(jīng)常伴隨有成本——更高電功率消耗。對于一兩個(gè)家用PC，這一額外功率在與 運(yùn)行家中的許多其它電器的成本相比時(shí)可以忽略不計(jì)。但是在其中可以操作數(shù)以千計(jì)的微處理器的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中，電功率要求可能很重要。功率消耗也在效果上為雙重打擊。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商不僅必須為操作它的許多計(jì)算機(jī)支付電費(fèi)，而且也必須為冷卻計(jì)算機(jī)付費(fèi)。這是因?yàn)榘凑蘸唵挝锢矶?，所有功率必須去往某處而該某處大部分是轉(zhuǎn)換成熱。裝配于單個(gè)母板上的一對微處理器可以汲取200-400瓦特或者更多功率。將該數(shù)字乘以數(shù)千(或者數(shù)萬)以考慮大型數(shù)據(jù)中心中的許多計(jì)算機(jī)，并且可以容易認(rèn)識到可以生成的熱量。這與讓房間充滿數(shù)以千計(jì)的點(diǎn)亮的泛光燈很類似。因此，去除所有熱的成本也可能是操作大型數(shù)據(jù)中心的主要成本。該成本通常涉及到使用形式為電力和天然氣的甚至更多能量以操作制冷器(chiller)、冷凝器、泵、風(fēng)扇、冷卻塔和其它有關(guān)部件。熱去除也可能重要，因?yàn)殡m然微處理器可以不像人那樣對熱敏感，但是熱增加一般可以引起微處理器錯(cuò)誤和故障的大量增加。總而言之，這樣的系統(tǒng)可能需要電力以運(yùn)行芯片并且需要更多電力以冷卻芯片。

發(fā)明內(nèi)容
一般而言，在一個(gè)方面中，一種用于向數(shù)據(jù)中心提供冷卻的空氣的系統(tǒng)包括具有在操作中的電子設(shè)備的數(shù)據(jù)中心、冷卻水源、在數(shù)據(jù)中心中的多個(gè)地板上冷卻單元、多個(gè)配比控制閥，以及控制器。每個(gè)地板上冷卻單元被配置成冷卻由數(shù)據(jù)中心中的電子設(shè)備的子集變暖的空氣。每個(gè)配比控制閥與單個(gè)地板上冷卻單元關(guān)聯(lián)。每個(gè)配比控制閥被配置成響應(yīng)于來自控制器的信號來轉(zhuǎn)動(dòng)，該閥能夠全閉、全開或者部分打開。當(dāng)閥閉合時(shí)阻塞來自地板上冷卻單元的水。當(dāng)閥全開時(shí)經(jīng)過地板上冷卻單元流通最大體積的水。當(dāng)閥部分打開時(shí)經(jīng)過地板上冷卻單元流通最大水量的少于100%的某一百分比?？刂破鞅慌渲贸身憫?yīng)于溫度的改變來轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)控制閥。這一和其它實(shí)施例可以可選地包括以下特征中的一個(gè)或者多個(gè)特征。控制器可以被配置成響應(yīng)于對應(yīng)地板上冷卻單元的離開空氣溫度的改變來轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)控制閥。控制器可以被配置成轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)控制閥，從而使得在系統(tǒng)的操作時(shí)間的至少90%中對應(yīng)地板上冷卻單元的離開溫度保持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下。該系統(tǒng)還可以包括多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器被配置成測量地板上冷卻単元的離開空氣溫度。配比閥可以獨(dú)立于任何其它控制閥動(dòng)作。冷卻水源可以包括冷卻塔。每個(gè)地板上冷卻単元可以包括配置成向冷卻水源傳送來自電子設(shè)備的熱的熱交換器。熱交換器可以包括與從電子設(shè)備接收加熱的空氣的ー個(gè)或者多個(gè)共同熱空氣氣室相鄰定位的盤管(coil)。一般而言，在ー個(gè)方面中，ー種用于向電子設(shè)備提供冷卻的空氣的系統(tǒng)包括具有在操作中的電子設(shè)備的數(shù)據(jù)中心、由第一首部連接的多個(gè)模塊和由第二首部連接的至少ー個(gè)制冷器。每個(gè)模塊包括數(shù)據(jù)中心中的多個(gè)地板上冷卻單元以及冷卻水源。至少ー個(gè)制冷器與多個(gè)模塊中的一個(gè)或者多個(gè)模塊流體連通。這ー和其它實(shí)施例可以可選地包括以下特征中的ー個(gè)或者多個(gè)特征。制冷器的數(shù)目可以少于模塊的數(shù)目。每個(gè)地板上冷卻単元可以包括配置成控制經(jīng)過地板上冷卻単元的水流的對應(yīng)配比控制閥。冷卻水源可以是冷卻塔。每個(gè)地板上冷卻単元可以包括配置成向冷卻水源傳送來自電子設(shè)備的熱的熱交換器。熱交換器可以包括與從電子設(shè)備接收加熱的空氣的ー個(gè)或者多個(gè)共同熱空氣氣室相鄰定位的盤管。 一般而言，在ー個(gè)方面中，一種用于冷卻數(shù)據(jù)中心中的空氣的系統(tǒng)包括具有在操作中的電子設(shè)備的數(shù)據(jù)中心、冷卻水源以及多個(gè)地板上冷卻単元。冷卻水源被配置成在最大容量保持總水量。每個(gè)地板上冷卻単元被配置成使用來自冷卻水源的水來冷卻由數(shù)據(jù)中心中的電子設(shè)備的部分加熱的空氣。當(dāng)數(shù)據(jù)中心以外的溫度在預(yù)定外部溫度以上時(shí)總水量不足以將每個(gè)地板上冷卻単元的離開空氣溫度維持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下。這ー和其它實(shí)施例可以可選地包括以下特征中的ー個(gè)或者多個(gè)特征。冷卻水源可以是冷卻塔。每個(gè)地板上冷卻単元可以包括配置成向冷卻水源傳送來自電子設(shè)備的熱的熱交換器。熱交換器可以包括與從電子設(shè)備接收加熱的空氣的ー個(gè)或者多個(gè)共同熱空氣氣室相鄰定位的盤管。系統(tǒng)可以位于地理區(qū)域中，并且在一年的至少90%中，在數(shù)據(jù)中心以外的溫度可以在預(yù)定外部溫度以下。在一年的至少95%中，在數(shù)據(jù)中心以外的溫度可以在預(yù)定外部溫度以下。在此描述的系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)可以包括以下優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或者多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。如果允許在短時(shí)間段中數(shù)據(jù)中心以內(nèi)的溫度上升至內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以上，則可以使昂貴制冷器的使用最小化。通過監(jiān)視離開空氣溫度(例如，離開地板上冷卻単元的冷卻盤管或者冷空氣氣室的空氣的溫度)而不是個(gè)別服務(wù)器的溫度，溫度指示將更準(zhǔn)確，從而使冷卻系統(tǒng)更高效。如果控制閥被配置成個(gè)別控制去往每個(gè)地板上冷卻単元的水流，則可以減少系統(tǒng)所需要的總水量。通過將制冷器連接到単獨(dú)的首部，對應(yīng)模塊(例如，包括一系列冷卻単元、控制閥和模塊化冷卻廠房的模塊)即使在對應(yīng)模塊化冷卻廠房失效時(shí)仍然可以保持在線。在附圖和下文描述中闡述ー個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。從說明書和附圖中以及從權(quán)利要求中將清楚其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖I是示出了用于冷卻計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)的示意圖。圖2A是示出了用于冷卻數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器機(jī)架的系統(tǒng)的示意圖。圖2B是示出了兩個(gè)不同廠房的示意圖，每個(gè)廠房具有用于冷卻數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器機(jī)架的系統(tǒng)。圖3是示出了用于數(shù)據(jù)中心中的空氣的加熱和冷卻循環(huán)的心理測量圖表。圖4是在一年時(shí)間段內(nèi)的用于計(jì)算設(shè)施的設(shè)置點(diǎn)溫度的圖形。圖5是示出了用于通過測量離開空氣溫度并且考慮在一年中的有限時(shí)間期間的上升溫度來冷卻數(shù)據(jù)中心的步驟的流程圖。圖6是示出了用于在數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備的操作時(shí)間的少于90%中使用一個(gè)或者多個(gè)上升溫度時(shí)段來冷卻數(shù)據(jù)中心的步驟的流程圖。圖7是用于冷卻具有已制冷水和已冷卻水并且使用一個(gè)或者多個(gè)上升溫度時(shí)段的數(shù)據(jù)中心的流程圖。在各種附圖中的類似標(biāo)號指示類似要素。
具體實(shí)施例方式圖I是示出了用于冷卻計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心101的系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100 —般包括地板上冷卻單元160，該單元具有用于向冷卻水傳送來自數(shù)據(jù)中心的空氣的熱的空氣處置單元(例如包括風(fēng)扇110和冷卻盤管112a、112b)。系統(tǒng)100也可以包括模塊化冷卻廠房222。模塊化冷卻廠房222可以包括功率和冷卻單元(“P⑶”)，該單元具有泵124、120、閥134、過濾器(未示出)和用于從冷卻水去除熱并且向冷凝器水傳遞熱的熱交換器122，該冷凝器水被遞送到模塊化冷卻廠房222中的冷卻塔118。模塊化冷卻廠房222中的冷卻塔118是冷卻水塔、干冷卻器(僅包括風(fēng)扇盤管單元)或者混合塔(包括冷卻水塔和干冷卻器二者)。備選地，可以使用冷水源(比如湖泊或者海灣)而不是冷卻塔118。模塊化冷卻廠房222中的冷卻塔118通過冷卻塔水的蒸發(fā)和冷卻向環(huán)境空氣傳遞積累的熱以產(chǎn)生冷卻水。在一般操作中，系統(tǒng)100僅使用冷卻塔/熱交換器/冷卻盤管系統(tǒng)來操作，但是被供電的制冷系統(tǒng)(比如制冷器)可以用來在高峰負(fù)荷期間(比如在室外環(huán)境露點(diǎn)很高并且冷卻塔不能獨(dú)自提供充分冷卻時(shí))提供制冷水。如下文說明的那樣，也可以設(shè)置用于系統(tǒng)的控制參數(shù)以便避免對使用制冷器或者其它這樣的被供電的制冷系統(tǒng)的多數(shù)或者任何需要。將系統(tǒng)100的每個(gè)部分的溫度選擇為相對高(與常規(guī)基于制冷的冷卻系統(tǒng)相比)以便允許系統(tǒng)100的更高效操作。例如，系統(tǒng)中的相對高的空氣溫度(例如，空氣在超過110 0F (43. 30C )進(jìn)入冷卻盤管并且在70 0F (21. 1°C )以上的溫度離開盤管)繼而可以允許相對高的冷卻水溫度(例如，水在約68 0F (200C )進(jìn)入冷卻盤管并且在約104 0F (40°C )離開)，因?yàn)榭梢詮目諝獬サ臒崃恳话闩c在水與空氣之間的溫度差成比例。如果差值可以保持于可接受水平(其中溫度高到足以使得蒸發(fā)冷卻(例如，經(jīng)過冷卻塔冷卻而未經(jīng)由制冷器進(jìn)一步冷卻)是足夠的)，則可以避免操作一個(gè)制冷器(或者許多制冷器)的相對高的電成本。當(dāng)使用混合冷卻塔時(shí)，高的系統(tǒng)溫度可以在某些實(shí)現(xiàn)方式中特別有利。這樣的混合冷卻塔組合普通冷卻塔的功能與水到水熱交換器的功能。使用充分高的溫度設(shè)置點(diǎn)(即在電子設(shè)備的大多數(shù)操作時(shí)間內(nèi)允許數(shù)據(jù)中心101操作的最大溫度)即使在水到空氣模式中操作而無公用設(shè)施水(utility water)時(shí)仍然可以允許混合塔提供大量冷卻能力。因而，混合冷卻塔即使在可以大量獲得公用設(shè)施水之前仍然可以用來相對快地向設(shè)施提供冷卻能力。冷卻塔的能力可與塔內(nèi)的水溫度與環(huán)境外界空氣的差值直接有關(guān)。
當(dāng)溫度差并非很大時(shí)，僅數(shù)度的改變可以帶來大量效率增益。例如，當(dāng)冷卻水在68 0F (200C )進(jìn)入時(shí)，通過將空氣加熱至113 0F (45°C )而不是104 0F (40°C )，溫度差從36 T増加至45 T (20°C至45°C)——這可以造成熱流量増加百分之二十五。實(shí)際差值將略微變化，因?yàn)榭諝夂退倪M(jìn)入條件并非僅有的條件(因?yàn)榭諝庠谒┻^冷卻盤管時(shí)冷卻并且水變暖)；然而這一示例指示溫度差可以如何影響系統(tǒng)的效率。在系統(tǒng)中使用升高的溫度也可以防止系統(tǒng)中或者系統(tǒng)周圍的空氣下降至它的液體飽和點(diǎn)(即它的露點(diǎn))以下并且冷凝。這在某些境況中可以提供在系統(tǒng)的效率和操作兩方面的益處?？梢垣@得效率益處是因?yàn)楫a(chǎn)生冷凝需要比簡單地冷卻空氣多得多的能量，從而使得產(chǎn)生冷凝的系統(tǒng)可能使用大量電カ或者其它能量。系統(tǒng)的操作改進(jìn)可以出現(xiàn)是因?yàn)槿绻到y(tǒng)中的管輸送在管周圍的空氣的飽和溫度以下的水，則冷凝可以形成于管上。該冷凝可能損壞被調(diào)節(jié)空間中的管或者設(shè)備、引起發(fā)霉并且使水淤積于地板上而且可能需要在管上安裝隔離物(以阻止冷凝)。在圖I中所示的系統(tǒng)中，使用升高的溫度即使在數(shù)據(jù)中心101中的熱負(fù)荷很高時(shí) 仍然可以明顯減少或者幾乎完全消除對諸如制冷器等能量密集冷卻部件的需要。因而，可以在另外可以實(shí)現(xiàn)的更低操作成本操作系統(tǒng)100。此外，可以需要更低資本成本，因?yàn)轱L(fēng)扇、盤管、熱交換器和冷卻塔是相對基本和廉價(jià)的部件。此外，通過以在已冷卻空氣與冷卻水之間的更高溫度差操作，需要更少體積的冷卻水、因此減少管道尺寸和成本以及用于操作泵和其它這樣的部件的成本。此外，那些部件經(jīng)常很標(biāo)準(zhǔn)化，從而使得它們的購置成本更低并且它們更容易定位(特別是在其中放置數(shù)據(jù)中心101可能有益的發(fā)展中國家和偏遠(yuǎn)區(qū)域中)。可以使用更少電功率來操作系統(tǒng)100的事實(shí)也有助于在偏遠(yuǎn)區(qū)域區(qū)和電功率取用有限的其它區(qū)域中使用系統(tǒng)100。因而，這樣的系統(tǒng)可以位于更低功率的變電站等附近。如下文更完整討論的那樣，被更少供電的系統(tǒng)也可以服從于實(shí)施為使用諸如太陽能、風(fēng)力、天然氣供電渦輪機(jī)、燃料電池等能源的自供電系統(tǒng)。現(xiàn)在參照圖1，在截面圖中示出了數(shù)據(jù)中心101，該數(shù)據(jù)中心如圖所示是容納大量計(jì)算機(jī)或者類似發(fā)熱電子部件的建筑物。在布置于多個(gè)平行行中并且裝配于豎直機(jī)架(比如機(jī)架102a、102b)中的計(jì)算機(jī)周圍定義工作空間106。機(jī)架可以包括成對裝配托架(未示出)所附著到的成對豎直軌道。包含計(jì)算機(jī)的托盤(比如形式為母板的標(biāo)準(zhǔn)電路板)可以放置于裝配托架上。在一個(gè)示例中，裝配托架可以是如下成角度軌道，這些軌道焊接或者以其他方式粘附到機(jī)架的框中的豎直軌道，并且托盤可以包括與食物盤滑動(dòng)到餐廳中的存儲(chǔ)架上或者面包盤滑動(dòng)到面包架中的方式類似而滑動(dòng)到托架上面就位的母板。托盤可以一起接近地間隔以使數(shù)據(jù)中心中的托盤數(shù)目最大化、但是充分隔開以在托盤上包含所有部件并且允許在托盤之間的空氣流通。也可以使用其它布置。例如，可以成組(比如以計(jì)算機(jī)刀片的形式)豎直裝配托盤。托盤可以簡單地?cái)R放于機(jī)架中并且在它們滑動(dòng)就位之后電連接，或者它們可以具有在它們滑動(dòng)就位時(shí)產(chǎn)生電和數(shù)據(jù)連接的機(jī)制(比如沿著一個(gè)邊緣的電跡線)。空氣可以跨托盤并且經(jīng)過地板上冷卻単元160從工作空間106流通。雖然在圖160中示出了僅ー個(gè)地板上冷卻単元160，但是數(shù)據(jù)中心101可以包括多個(gè)地板上冷卻単元160。地板上冷卻單元160包括在托盤后面的暖空氣氣室(plenum) 104a、104b?？諝饪梢杂稍谕斜P的背部裝配的風(fēng)扇(未示出)汲取到托盤中。風(fēng)扇可以被編程或者以其他方式配置成維持用于進(jìn)入暖空氣氣室的空氣的設(shè)置排氣溫度，并且也可以被編程或者以其他方式配置成維持跨托盤的特定溫度上升。當(dāng)已知工作空間106中的空氣溫度時(shí)，控制排氣溫度也間接控制溫度上升。工作空間106在某些境況中可以稱為“冷過道”而氣室104a、104b稱為“暖過道”。溫度上升可能大。例如，對于36 T (200C )的溫度上升，工作空間106的溫度可以約為77°F (25°C)，并且進(jìn)入暖空氣氣室104a、104b的排氣溫度可以設(shè)置成113 °F (45°C )。排氣溫度也可以高達(dá)212 T (100°C)，其中發(fā)熱設(shè)備可以在這樣的升高的溫度操作。例如，離開設(shè)備和進(jìn)入暖空氣氣室的空氣的溫度可以是118. 4、122、129· 2,136. 4,143. 6,150. 8、158,165,172. 4,179. 6,186. 8、194、201 或者 208. 4 0F (48、50、54、58、62、66、70、74、78、82、86、90、94或者98°C )。這樣的高排氣溫度一般與通過用大量快速移動(dòng)的冷空氣沖洗設(shè)備來最好地進(jìn)行發(fā)熱電子設(shè)備的冷卻這樣的教導(dǎo)背道而馳。這樣的冷空氣方式的確冷卻設(shè)備、但是也使用大量能量。
通過將沖擊風(fēng)扇(impingement fan)附著到微處理器或者其它特別暖的部件的頂部或者通過提供用于這樣的部件的熱管和有關(guān)熱交換器，即使在跨托盤的氣流緩慢時(shí)仍然可以改進(jìn)特定電子設(shè)備(比如微處理器)的冷卻。加熱的空氣可以被向上引導(dǎo)進(jìn)入天花板區(qū)域或者閣樓105中或者進(jìn)入升高的地板或者地下室或者其它適當(dāng)空間中，并且可以在該空間由空氣處置單元收集，空氣處置單元例如包括地板上冷卻單元160的風(fēng)扇110，該風(fēng)扇可以例如包括針對該任務(wù)而適當(dāng)設(shè)定尺寸的一個(gè)或者多個(gè)離心風(fēng)扇。風(fēng)扇110然后可以向與工作空間106相鄰定位的氣室108中遞送回空氣。氣室108可以簡單地是機(jī)架行中間的隔間(bay)尺寸區(qū)域，該區(qū)域已經(jīng)空無機(jī)架并且已經(jīng)在它的任一側(cè)上與任何暖空氣氣室隔離并且在它的其它側(cè)上與冷空氣工作空間106隔離。備選地，空氣可以由限定暖空氣氣室104a、104b的邊界的盤管冷卻并且比如在暖空氣氣室104a、104b的頂部直接排入工作空間106中。地板上冷卻單元160也可以具有位于氣室的與機(jī)架的前部近似齊平的相反側(cè)上的冷卻盤管112a、112b。(未示出進(jìn)入和離開該圖中的頁面的在與氣室108相同的行中的機(jī)架。)盤管可以具有大的表面積并且很薄以便向系統(tǒng)100呈現(xiàn)低的壓降。以這一方式，更慢、更小和更靜風(fēng)扇可以用來驅(qū)動(dòng)空氣經(jīng)過系統(tǒng)。保護(hù)結(jié)構(gòu)(比如百葉窗或者線網(wǎng))可以放置于盤管112a、112b前面以防它們受損。在操作中，地板上冷卻單元160的風(fēng)扇110將空氣向下推入氣室108中，從而使氣室108中的增加的壓強(qiáng)經(jīng)過冷卻盤管112a、112b推出空氣。隨著空氣穿過盤管112a、112b，它的熱傳送到盤管112a、112b中的水中并且冷卻空氣?？梢皂憫?yīng)于測量值控制風(fēng)扇110的速度和/或在冷卻盤管112a、112b中流動(dòng)的冷卻水的流速或者溫度。例如，驅(qū)動(dòng)冷卻液體的泵可以是控制成維持工作空間106中的特定溫度的可變速泵。這樣的控制機(jī)制可以用來維持工作空間106或者氣室104a、104b和閣樓105中的恒定溫度。然后，比如在機(jī)架102a、102b中裝配的許多托盤上裝配的風(fēng)扇可以向機(jī)架102a、102b中汲取工作空間106的空氣。這一空氣隨著它在托盤之上通過和經(jīng)過運(yùn)行托盤上的計(jì)算機(jī)的電源通過而受熱，然后可以進(jìn)入暖空氣氣室104a、104b。每個(gè)托盤可以具有它自己的電源和一個(gè)或者多個(gè)風(fēng)扇。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，電源位于托盤的后沿，并且風(fēng)扇附著到電源的背部。所有風(fēng)扇可以被配置成或者編程為在單個(gè)共同溫度(比如在設(shè)置的113 0F (450C ))遞送空氣。然后，可以隨著風(fēng)扇110捕獲和流通暖空氣而連續(xù)重新調(diào)整該過程。也可以使用系統(tǒng)100來冷卻附加項(xiàng)。例如，房間116具有自容納式風(fēng)扇-盤管單元114，該單元包含風(fēng)扇和冷卻盤管。単元114可以例如響應(yīng)于在房間116中提供的恒溫器來操作。房間116可以例如是附屬于數(shù)據(jù)中心101的主要部分的辦公室或其它工作空間。此外，如果必要?jiǎng)t也可以向房間116提供補(bǔ)充冷卻。例如，可以安裝標(biāo)準(zhǔn)屋頂或者類似空氣調(diào)節(jié)單元(未示出)以在點(diǎn)基礎(chǔ)上提供特定冷卻需要。作為ー個(gè)示例，系統(tǒng)100可以被設(shè)計(jì)成向工作空間106遞送78 °F (25. 56°C )供應(yīng)空氣，并且工人可以偏好于在房間116中具有更涼的辦公室。因此，可以針對辦公室提供專用空氣調(diào)節(jié)単元。然而，可以相對高效地操作這ー單元，其中它的覆蓋限于建筑物的相對小的區(qū)域或者來自建筑物的熱負(fù)荷的相對小部分。冷卻単元(比如制冷器)也可以提供補(bǔ)充冷卻，但是它們的尺寸與如果它 們用來提供用于系統(tǒng)100的大量冷卻相比可以明顯減少?？梢酝ㄟ^各種機(jī)制向工作空間106提供新鮮空氣。例如，可以提供補(bǔ)充空氣調(diào)節(jié)単元(未示出)(比如標(biāo)準(zhǔn)屋頂單元)以供應(yīng)外界空氣的必需交換。這樣的単元也可以服務(wù)于針對系統(tǒng)100中的有限潛在負(fù)荷(比如人類排汗)將工作空間106除濕。備選地，可以提供從外界環(huán)境到系統(tǒng)100的百葉窗(比如連接到暖空氣氣室104b的被供電的百葉窗)?？梢钥刂葡到y(tǒng)100以在環(huán)境(外界)環(huán)境濕度和溫度充分低以允許用外界空氣冷卻時(shí)經(jīng)過氣室汲取空氣。這樣的百葉窗也可以通過管道連至風(fēng)扇110，并且氣室104a、104b中的暖空氣可以簡單地排向大氣，從而使得外界空氣不與來自計(jì)算機(jī)的暖空氣混合并且變得被暖空氣稀釋。也可以在系統(tǒng)中(特別是在使用外界空氣時(shí))提供適當(dāng)過濾。工作空間106可以包括除了托盤之外的(比如來自空間中的人和照明)的熱負(fù)荷。當(dāng)穿過各個(gè)機(jī)架的空氣體積很高并且從多個(gè)計(jì)算機(jī)拾取很大熱負(fù)荷吋，除了工人引起的可能小的潛在熱負(fù)荷(該熱負(fù)荷可以由如上文描述的較小輔助空氣調(diào)節(jié)単元去除)之夕卜，來自其它來源的小的附加負(fù)荷可以忽略不計(jì)?？梢詮哪K化冷卻廠房222提供冷卻水，該廠房可以包括冷卻水回路和冷凝器水回路。冷卻水回路可以由泵124供電。冷卻水回路可以形成為直接返回或者間接返回回路并且一般可以是閉環(huán)系統(tǒng)。泵124可以采用任何適當(dāng)形式(比如標(biāo)準(zhǔn)離心泵)。熱交換器122可以從回路中的冷卻水去除熱。熱交換器122可以采用任何適當(dāng)形式(比如板和框熱交換器或者殼和管熱交換器)?？梢詮睦鋮s水回路向包括熱交換器122、泵120和冷卻塔118的冷凝器水回路傳遞熱。泵120也可以采用任何適當(dāng)形式(比如離心泵)。冷卻塔118可以例如是一個(gè)或者多個(gè)強(qiáng)制式通風(fēng)塔或者引導(dǎo)式通風(fēng)塔。冷卻塔118可以視為自由冷卻源，因?yàn)樗鼉H需用于在系統(tǒng)中移動(dòng)水的功率并且在一些實(shí)現(xiàn)方式中需要向風(fēng)扇供電以引起蒸發(fā)；它無需制冷器或者類似結(jié)構(gòu)中的壓縮機(jī)的操作。冷卻塔118可以采用多種形式(包括作為混合冷卻塔)。這樣的塔可以組合冷卻塔的蒸發(fā)冷卻結(jié)構(gòu)與水到水熱交換器兩者。因而，這樣的塔可以相比具有單獨(dú)熱交換器的標(biāo)準(zhǔn)冷卻塔適配在更小的面中并且更模塊化地操作。附加優(yōu)點(diǎn)可以是如上文討論的那樣混合塔可以干運(yùn)行。此外，混合塔也可以更好地避免產(chǎn)生設(shè)施的鄰居可能不喜歡的水羽流。如圖所示，流體回路可以產(chǎn)生間接水畔節(jié)約裝置布置。這一布置可以相對能量高效，因?yàn)闉榱讼蛩╇姸枰膬H有能量是用于操作若干泵和風(fēng)扇的能量。此外，這一系統(tǒng)可以實(shí)施起來相對廉價(jià)，因?yàn)楸?、風(fēng)扇、冷卻塔和熱交換器是以許多形式廣泛可用的相對技術(shù)簡單的結(jié)構(gòu)。此外，由于結(jié)構(gòu)相對簡單，所以修理和維護(hù)可以完成起來成本更低和更容易。這樣的修理可以是可能的而無需具有高度專門化知識的技術(shù)人員。備選地，可以比如通過消除熱交換器122并且將冷卻塔水(冷凝器水)直接向冷卻盤管112a、112b(未示出)引導(dǎo)來運(yùn)用直接自由冷卻。這樣的實(shí)現(xiàn)方式可以更高效，因?yàn)樗コ艘粋€(gè)熱交換步驟。然而，這樣的實(shí)現(xiàn)方式也使水從冷卻塔118引入原本為閉合系統(tǒng)的系統(tǒng)中。因而，在這樣的實(shí)現(xiàn)方式中的系統(tǒng)可能填充有可能包含細(xì)菌、藻類和大氣污染物的水并且也可能填充有水中的其它污染物?；旌纤缟衔挠懻摰哪菢涌梢蕴峁╊愃埔嫣幎鴽]有相同損害。
在冷凝器水回路中提供控制閥126以向回路供應(yīng)補(bǔ)充水。一般可能需要補(bǔ)充水是因?yàn)槔鋮s塔118通過從回路蒸發(fā)大量水來操作?？刂崎y126可以與冷卻塔118中的水位傳感器或者與由多個(gè)冷卻塔共享的水池聯(lián)系。當(dāng)水下降至預(yù)定水位以下時(shí)，可以使控制閥126打開并且向回路供應(yīng)附加補(bǔ)充水。也可以在補(bǔ)充水線路中提供回流阻止器(BFP)以防止水從冷卻塔118向主水系統(tǒng)流回，這可能引起對這樣的水系統(tǒng)的污染。雖然圖I示出了連接到僅一個(gè)地板上冷卻單元160的模塊化冷卻廠房222，但是模塊化冷卻廠房222可以如圖2A中所示連接到多個(gè)地板上冷卻單元160，其中地板上冷卻單元160并聯(lián)連接到模塊化冷卻廠房222。每個(gè)模塊化冷卻廠房222可以例如服務(wù)于12個(gè)或者更多地板上冷卻單元160。另外，系統(tǒng)100可以具有多個(gè)模塊化冷卻廠房222。系統(tǒng)100可以例如是使用30兆瓦特(MW)電功率的建筑物。然后，可以存在連接到建筑物的多個(gè)模塊化冷卻廠房222，例如十五個(gè)模塊化冷卻廠房222，每個(gè)廠房為由數(shù)據(jù)中心使用的每2MW電功率提供冷卻?？梢越?jīng)過梯型管(ladder pipe)連接模塊化冷卻廠房222和地板上冷卻單元222。供應(yīng)線路246可以向地板上冷卻單元供應(yīng)冷水，而返回線路248可以向模塊化冷卻廠房222返回暖水以待冷卻。對應(yīng)控制閥224沿著至少一個(gè)管定位，從而使得可以控制向單個(gè)冷卻單元的流量。模塊化冷卻廠房222、對應(yīng)冷卻單元160和控制閥224可以一起稱為模塊230。每個(gè)控制閥224可以控制經(jīng)過對應(yīng)地板上冷卻單元160的水流量而不影響模塊中的其它冷卻單元?？刂崎y224可以僅提供特定地板上冷卻單元160需要的水。也就是說，控制閥224可以是配比閥而不是數(shù)字“通”或者“斷”型控制閥。每個(gè)控制閥224可以具有馬達(dá)(未示出)，該馬達(dá)可以轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)閥，從而使得它如為了經(jīng)過對應(yīng)地板上冷卻單元160流通所需水而必需的那樣寬地打開?？刂破骺梢钥刂岂R達(dá)。可以例如存在用于控制所有控制閥224的一個(gè)主控制器。備選地，每個(gè)控制閥224可以具有用于獨(dú)立控制每個(gè)馬達(dá)的對應(yīng)控制器。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，主控制器可以控制所有個(gè)別控制器?？刂破骺梢钥刂瓶刂崎y224以對每個(gè)冷卻單元160的離開空氣溫度(LAT)或者其它局部變量做出響應(yīng)。例如，控制器可以控制控制閥224以對離開空氣溫度與進(jìn)入水溫度之差的改變做出響應(yīng)。每個(gè)控制閥224并且因此每個(gè)地板上冷卻單元160可以獨(dú)立于另一閥224或者地板上冷卻單元160作用。也就是說，經(jīng)過系統(tǒng)100的流量的所有増加或者減少可以經(jīng)過控制器而在每個(gè)對應(yīng)地板上冷卻單元160是局部的。通過設(shè)計(jì)系統(tǒng)100以使得個(gè)別控制到每個(gè)地板上冷卻単元160的水量并且使得所有模塊化冷卻廠房222連接到共同首部，來自系統(tǒng)的水可以分布到系統(tǒng)100中的負(fù)荷而不是經(jīng)過整個(gè)系統(tǒng)100流動(dòng)恒定水量。以這一方式，可以使ー個(gè)地板上冷卻単元160不需要的水可用于另一地板上冷卻單元160。因?yàn)榈匕迳侠鋮s單元160獨(dú)立動(dòng)作,所以在系統(tǒng)100中可以存在大量 地板上冷卻単元160 (例如，超過1，000個(gè)冷卻単元)。另外，可以設(shè)計(jì)系統(tǒng)100以使得來自多個(gè)冷卻単元160的已冷卻空氣可以在它離開冷卻盤管112a、112b與汲取到服務(wù)器102a、102b中的時(shí)間之間混合(比如通過使用更高天花板以向服務(wù)器102a、102b上方的空間中排入來自風(fēng)扇110和冷卻盤管112a、112b的已冷卻空氣)。具有這樣的設(shè)計(jì)保證如果一個(gè)地板上冷卻單元160例如由于控制閥224向相應(yīng)地板上冷卻單元160流動(dòng)太多或者太少水而失效，則其它地板上冷卻単元160可以補(bǔ)償以冷卻數(shù)據(jù)中心101。另外，可以設(shè)計(jì)系統(tǒng)100以使得如果ー個(gè)模塊化冷卻廠房222失效，則沿著相同首部的其它模塊化冷卻廠房222可以取得負(fù)荷。這樣的設(shè)計(jì)可以允許冷卻大量服務(wù)器。例如，系統(tǒng)100可以包括超過1，000個(gè)冷卻単元和對應(yīng)的服務(wù)器機(jī)架?？蛇x地，若干制冷器130可以可由系統(tǒng)100使用?？梢蕴峁ⅸ`個(gè)制冷器連接到多個(gè)模塊化冷卻廠房222的単獨(dú)制冷器首部228。系統(tǒng)100的操作可以在極端大氣環(huán)境(即熱和潮濕)條件的時(shí)間或者數(shù)據(jù)中心101中的高熱負(fù)荷的時(shí)間期間接通一些或者所有制冷器130。回顧圖1，提供受控制的混合閥134以用于向制冷器回路電子切換或者用于混合來自制冷器回路的冷卻水與來自冷凝器回路的冷卻水。泵128能夠向制冷器130供應(yīng)塔水，并且泵132能夠向系統(tǒng)100的其余部分供應(yīng)來自制冷器130的已制冷水或者冷卻水。制冷器130可以采用任何適當(dāng)形式，比如離心、往復(fù)或者螺旋制冷器或者吸收制冷器。可以控制制冷器回路以提供用于冷卻水的各種適當(dāng)溫度。可以在從常規(guī)已制冷水溫度升高的溫度從制冷器130供應(yīng)已制冷水。例如，可以在55 °F (13°C)至70°F (18至21°C)或者更高的溫度供應(yīng)已制冷水。例如，水供應(yīng)溫度可以在60-64 ° 、65-70 ° 、71-75 °F或者76-80 °F之間。然后，在更高溫度(比如59至176 °F (15至80°C))返回水。在使用除了自由冷卻之外或者備選的來源的這一方式中，增加已制冷水的供應(yīng)溫度也可以產(chǎn)生系統(tǒng)100的大量效率改進(jìn)。參照圖2A，由于制冷器130在與模塊230分離的回路228上，所以可以在模塊230之間共享制冷器130。這樣的布置可以在模塊化冷卻廠房222或者制冷器130失效時(shí)有益。由于在模塊160之間共享制冷器130，所以任何制冷器130可以在任一制冷器失效時(shí)或者在對應(yīng)模塊冷卻廠房222失效時(shí)供應(yīng)已制冷水以保持模塊160工作。因此，如這里進(jìn)ー步描述的那樣，系統(tǒng)100可以在添加更多模塊160和更多制冷器130時(shí)變得更穩(wěn)健。另外，制冷器130的數(shù)目可以少于模塊230的數(shù)目以減少成本。在制冷器與模塊化冷卻廠房222之間的閥可以控制哪個(gè)制冷器向哪個(gè)模塊化冷卻廠房222供應(yīng)已制冷水。雖然未示出并且雖然在從模塊230的分離的首部上，但是制冷器130可以容納于ー些或者所有模塊222中?；仡檲D1，泵120、124、128、132可以具有可變速驅(qū)動(dòng)。這樣的驅(qū)動(dòng)可以由中央控制系統(tǒng)電子控制以響應(yīng)于變化的環(huán)境條件或者系統(tǒng)100中的變化的條件(比如設(shè)備失效或者新設(shè)置點(diǎn))來改變由每個(gè)泵抽運(yùn)的水量。例如，可以控制泵124以比如響應(yīng)于來自工作空間106中的恒溫器或者其它傳感器的信號來維持工作空間106中的特定溫度。如圖2B中所示，系統(tǒng)100可以是高度模塊化并且因此可以通過添加附加部件和子系統(tǒng)來從很小系統(tǒng)擴(kuò)增至很大系統(tǒng)。由于系統(tǒng)100為模塊化，所以可以在構(gòu)造期間維持廠房的操作同時(shí)隨著需要容量而擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心?？梢园惭b第一組電子設(shè)備的機(jī)架(例如，月艮務(wù)器的機(jī)架)以及關(guān)聯(lián)的模塊化冷卻廠房和可選制冷器，并且可以啟動(dòng)設(shè)備的操作。隨著需要和接收更多電子設(shè)備，在線安裝和放置第二組電子設(shè)備和關(guān)聯(lián)的模塊化冷卻廠房。與第一組設(shè)備關(guān)聯(lián)的模塊化冷卻廠房可以流體地耦合到與第二組設(shè)備關(guān)聯(lián)的模塊化冷卻廠房以在故障保護(hù)的情況下提供備用冷卻。另外，雖然將現(xiàn)有廠房301和將來廠房302示出為分離系統(tǒng)，但是可以在兩個(gè)廠房之間建立連接(比如連接303)以便共享部件。盡管在舊系統(tǒng)與新系統(tǒng)之間共享部件可能在現(xiàn)有系統(tǒng)中引起基于構(gòu)造的中斷，但是它也可以提供對完整系統(tǒng)中的部件的更好利用。例如，制冷器130可以擴(kuò)展成在兩個(gè)廠房301與302之間共享。 在操作中，系統(tǒng)100可以對來自放置于系統(tǒng)100中的一個(gè)或者多個(gè)傳感器192的信號做出響應(yīng)。傳感器可以例如包括恒溫器、恒濕器、流量計(jì)和其它類似傳感器。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，可以提供一個(gè)或者多個(gè)恒溫器以監(jiān)視數(shù)據(jù)中心內(nèi)的溫度。在一些實(shí)施例中，與地板上冷卻單元160相鄰的空氣與和鄰近地板上冷卻單元160相鄰的空氣部分隔離。單個(gè)地板上冷卻單元160冷卻由關(guān)聯(lián)的工作空間中的服務(wù)器生成的已加熱空氣。傳感器192可以測量離開空氣溫度，該溫度定義為離開冷空氣盤管112a、112b或者冷空氣氣室108的溫度。為了測量離開空氣溫度，一個(gè)或者多個(gè)傳感器192可以例如放置于每個(gè)地板上冷卻單元160的冷空氣盤管112a、112b或者冷空氣氣室108旁邊。如圖I中所示，單個(gè)溫度傳感器192可以用于每個(gè)地板上冷卻單元160。備選地，比如在兩個(gè)與十個(gè)傳感器之間(例如四個(gè)傳感器)的傳感器陣列可以用于每個(gè)地板上冷卻單元，并且確定平均溫度(比如平均離開空氣溫度)。盡管其它實(shí)現(xiàn)方式可以包括將多個(gè)恒溫器放置于整個(gè)系統(tǒng)Iio內(nèi)(比如暖空氣氣室104a、104b中或者服務(wù)器102a附近)，但是這樣的溫度往往變化。測量離開空氣溫度因此可以是一種控制系統(tǒng)100的更穩(wěn)健方法。由恒溫器測量的離開空氣溫度可以用來控制與地板上冷卻單元160關(guān)聯(lián)的閥224。另外，雖然在一些實(shí)現(xiàn)方式中，泵120、124、128、132為定速泵，但是在其它實(shí)現(xiàn)方式中，來自恒溫器的溫度讀數(shù)可以用來控制關(guān)聯(lián)的泵的速度。當(dāng)離開空氣溫度開始上升至內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以上時(shí)，控制閥224可以更寬地打開或者泵120、124、128、132可以更快運(yùn)行以提供附加冷卻水。這樣的附加冷卻水可以減少離開空氣溫度。離開空氣溫度也可以用來間接影響服務(wù)器風(fēng)扇。也就是說，對于基于服務(wù)器多大強(qiáng)度地工作來調(diào)控其風(fēng)扇速度的計(jì)算機(jī)，控制冷卻單元離開空氣溫度以消除工作區(qū)域106中的熱點(diǎn)可以允許那些服務(wù)器更慢運(yùn)行它們的風(fēng)扇、由此使用比原本需要的更少的能量。當(dāng)由于閥224打開或者泵120、124、128、132拉取更多水而經(jīng)過系統(tǒng)100流通附加水時(shí)，在供應(yīng)梯246與返回梯248之間的壓差下降，從而要求泵120、124、128、132穩(wěn)定于比通常更低的壓強(qiáng)均衡(稱為“跨騎泵曲線”)，由此跨冷卻單元的壓降與泵的壓差匹配。隨著從模塊化冷卻廠房222抽取過量水，模塊化冷卻廠房222可能不能維持預(yù)定水供應(yīng)溫度。例如，由于水更快地經(jīng)過系統(tǒng)循環(huán)并且環(huán)境溫度更高，所以冷卻塔相比在外部溫度更低時(shí)可能沒有充分時(shí)間向環(huán)境排放來自水的熱。因而，經(jīng)過系統(tǒng)100流通比預(yù)定水供應(yīng)溫度更暖的水。然而，經(jīng)過地板上冷卻単元160流動(dòng)額外水的正面結(jié)果可以彌補(bǔ)和超過經(jīng)過地板上冷卻單元160流通比預(yù)定水供應(yīng)溫度更暖的水(也就是流過冷卻單元160的水的更少冷卻能力)的潛在負(fù)面效果。因此，所得離開空氣溫度可以降低至內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下。在ー些實(shí)施例中，盡管向地板上冷卻單元160供應(yīng)的冷卻水可以比預(yù)定水供應(yīng)溫度暖I度，但是所得離開空氣溫度可以比內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)冷多于I度。控制器也可以用來控制各項(xiàng)(比如風(fēng)扇110)的速度以維持在兩個(gè)空間(比如閣樓105與工作空間106)之間的設(shè)置壓差并且由此維持所需氣流速率。當(dāng)用于增加冷卻的機(jī)制(比如加速泵的操作)不再能夠跟上越來越多的負(fù)荷時(shí)，控制系統(tǒng)可以激活制冷器130和關(guān)聯(lián)的泵128、132并且可以相應(yīng)地調(diào)制控制閥134以提供附加冷卻。 系統(tǒng)100也可以對來自數(shù)據(jù)中心101以外的信號(例如,對數(shù)據(jù)中心101以外的溫度(該溫度可以與從冷卻塔供應(yīng)的水的溫度相關(guān)并且按照該溫度來監(jiān)視))做出響應(yīng)。恒溫器可以用來監(jiān)視數(shù)據(jù)中心101以外的溫度。當(dāng)數(shù)據(jù)中心101以外的溫度(例如，空氣溫度或者濕球溫度)低于預(yù)定值時(shí)，在冷卻塔中冷卻的水至少與預(yù)定水供應(yīng)溫度一祥冷。可以經(jīng)過系統(tǒng)100流通這ー冷卻的水以便保持?jǐn)?shù)據(jù)中心101以內(nèi)的溫度(例如,每個(gè)地板上冷卻単元160的離開空氣溫度)在內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下。如下文討論的那樣，內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)可以例如少于120 0F (比如少于115 °F或者少于110 °F )(比如75 °F至85 0F )并且可以在全年變化。聯(lián)邦OSHA和加利福尼亞OSHA指南也可以提供對內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)的限制。另外，設(shè)置點(diǎn)可以按照地理位置變化以考慮相應(yīng)位置中的平均溫度和濕度。當(dāng)在數(shù)據(jù)中心101以外的溫度上升至預(yù)定值以上時(shí)，可以經(jīng)過系統(tǒng)100流通比預(yù)定水供應(yīng)溫度更暖的水、因此使數(shù)據(jù)中心101以內(nèi)的溫度上升至內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以上。數(shù)據(jù)中心101可以標(biāo)定成在溫度少于預(yù)定水供應(yīng)溫度的水上運(yùn)行，即數(shù)據(jù)中心101可以具有充分水資源以保持離開空氣溫度在預(yù)定溫度以下并且在一些情況下保持系統(tǒng)100中的水溫度少于預(yù)定水供應(yīng)溫度。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，用于冷卻水的供應(yīng)溫度可以在65 °F與70 °F之間(比如68 0F (20°C ))，而返回溫度可以在100°F與110°F之間(比如104 °F (40°C))。在其它實(shí)現(xiàn)方式中，可以在50 °F至84. 20 °F或者104°F之間(10°C至29°C或者40°C )的溫度供應(yīng)該供應(yīng)水，并且可以在用于返回水的59 °F至176 0F (15°C至80°C )溫度供應(yīng)返回水。由冷卻塔供應(yīng)的水的溫度可以一般略微高于環(huán)境大氣條件之下的濕球溫度，而向冷卻塔返回的水的溫度將部分依賴于建筑物101以內(nèi)的熱。使用這些參數(shù)以及上文針對進(jìn)入和離開空氣討論的參數(shù)，可以用系統(tǒng)100實(shí)現(xiàn)相對窄的迫近溫度。迫近溫度在這ー示例中是在從盤管流走的空氣與進(jìn)入盤管的水之間的溫度差。迫近溫度總是為正，因?yàn)檫M(jìn)入盤管的水為最冷的水，并且水隨著它經(jīng)過盤管行進(jìn)而變暖。因而，到水離開盤管的時(shí)間水可以明顯更暖。在水的出口點(diǎn)附近在盤管上方通過的空氣比在水的入口點(diǎn)在盤管之上通過的空氣更暖。由于甚至在冷卻水的入口點(diǎn)的最冷卻的離開空氣都比進(jìn)入水更暖，所以總體離開空氣溫度至少比進(jìn)入冷卻水溫度暖ー些。保持迫近溫度小允許系統(tǒng)在一年的更大部分時(shí)間內(nèi)在自由或蒸發(fā)冷卻上運(yùn)行，并且減少與系統(tǒng)一起使用的制冷器的大小(如果需要任何制冷器)。為了降低迫近溫度，可以針對逆流設(shè)計(jì)冷卻盤管。在逆流中，最暖空氣在最暖水附近流動(dòng)而最冷空氣在最冷水進(jìn)入的地方附近離開。
在某些實(shí)現(xiàn)方式中，如上文所言對于13 T (70C )的迫近溫度而言進(jìn)入水溫度可以為64 T (18°C )而離開空氣溫度為77 T (25°C )。在其它實(shí)現(xiàn)方式中，可以基于針對總體設(shè)施的經(jīng)濟(jì)考慮來選擇更寬或者更窄的迫近溫度。就接近的迫近溫度而言，離開盤管的已冷卻空氣的溫度緊密地跟蹤進(jìn)入盤管的冷卻水的溫度。因而，一般無論負(fù)荷如何都可以通過維持恒定水溫度來維持空氣溫度。在蒸發(fā)冷卻模式中可以隨著濕球溫度保持恒定(或者很慢地改變)維持恒定水溫度，而隨著濕球溫度下降通過混合更暖的返回水與供應(yīng)水或者調(diào)制冷卻塔風(fēng)扇來維持恒定水溫度。這樣，可以在某些情形中避免冷卻空氣溫度的主動(dòng)控制，并且可以僅出現(xiàn)對冷卻水返回和供應(yīng)溫度的控制。圖3是示出了用于數(shù)據(jù)中心中的空氣的加熱和冷卻循環(huán)的心理測量圖表。心理測量圖表用圖形表示濕空氣(該空氣是包含任何明顯濕氣的空氣而不僅僅是將讓人感覺到濕氣的空氣)的熱力學(xué)性質(zhì)。圖表來自ASHRAE心理測量圖表1，該圖表定義用于海平面應(yīng)用的空氣的性質(zhì)。參見1997ASHRAE Handbook-Fundamental的第6. 15頁。也可以使用其它圖表，并且這里所示圖表僅用來舉例說明在本文中討論的概念的某些方面。 心理測量圖表縱橫交錯(cuò)有代表各種空氣性質(zhì)的多條線。可以通過標(biāo)識圖表上的代表在特定條件(例如，溫度和濕度)的空氣的點(diǎn)、并且然后對代表在另一條件的空氣的另一點(diǎn)定位來分析對空氣的冷卻和加熱過程?？梢院侠砑僭O(shè)一般繪制為直線的在那些點(diǎn)之間的線代表空氣在它從第一條件移向第二條件(比如通過冷卻過程)時(shí)的條件。這里將討論若干性質(zhì)。首先，飽和溫度是沿著圖形的左側(cè)的弧并且代表空氣變成飽和并且濕氣開始從空氣中作為液體產(chǎn)生時(shí)的溫度——也普遍稱為“露點(diǎn)”。當(dāng)將空氣溫度置于露點(diǎn)以下時(shí)，越來越多的水從空氣中產(chǎn)生，因?yàn)楦淇諝饽軌虮３指偎?。空氣的干球溫度沿著圖形的底部列出并且代表普遍視為溫度的數(shù)(即由典型汞恒溫器返回的溫度)。圖表示出了涉及空氣濕度的兩個(gè)數(shù)。第一個(gè)是沿著圖形的右邊列出的濕度比，并且簡單地是每單位干空氣重量的濕氣重量。因此，濕度比將在各種空氣溫度保持恒定直至比如通過下推空氣溫度至其露點(diǎn)(例如，濕氣在早晨從空氣中產(chǎn)生并且落在草上)而從空氣去除濕氣、或者通過將濕氣放入空氣中(例如，通過在加濕器中將水霧化成這樣細(xì)微的霧使得空氣分子的自然運(yùn)動(dòng)可以支撐霧)。因此，當(dāng)以圖形表示涉及到空氣溫度的簡單改變的過程時(shí)，代表空氣狀態(tài)的點(diǎn)將在恒定濕度比沿著圖形左右直線移動(dòng)。這是因?yàn)楦汕驕囟葘⑸舷伦兓?、但是濕度比將保持恒定。第二濕度參?shù)是所謂的相對濕度。不同于濕度比(該比值測量空氣中的濕氣的絕對量)，相對濕度測量空氣中的濕氣量作為空氣在它的當(dāng)前溫度有可能保持的全部濕氣的百分比。更暖空氣比更冷空氣可以保持更多的濕氣，因?yàn)楦諝庵械姆肿痈杆僖苿?dòng)。因此對于空氣中的相等濕氣量(即相等濕度比)，相對濕度將在高溫比在低溫更低。作為一個(gè)示例，在夏日時(shí)，當(dāng)整夜低溫為55華氏度并且在地面上有露水而白晝高溫約為75華氏度時(shí)，在清晨的相對濕度將約為100% (露點(diǎn))，但是在下午的相對濕度將為很舒適的50%，即使假設(shè)在兩個(gè)時(shí)間相同量的水在空氣中。這一示例性過程在圖3中由標(biāo)為C和D的點(diǎn)示出，其中點(diǎn)C示出了在55華氏度(整夜低溫)的飽和空氣并且點(diǎn)D代表變暖到75華氏度(白晝溫度)的相同空氣。
商用空氣處置系統(tǒng)當(dāng)在建筑物中提供調(diào)節(jié)的空氣時(shí)利用這ー相同過程。具體而言，系統(tǒng)可以在75華氏度和百分之60的相対濕度從辦公室空間收集空氣。系統(tǒng)經(jīng)過看上去如同汽車散熱器的冷卻盤管傳遞空氣以將空氣冷卻至55華氏度，這將通常下推空氣至它的露點(diǎn)。這將隨著空氣穿過冷卻盤管而使?jié)駳鈴目諝庥砍?。可以在冷卻盤管以下的排水管中捕獲濕氣、并且然后從建筑物去除濕氣。然后，可以向工作空間返回空氣，并且當(dāng)它變暖回到75度吋，它將是很舒適的百分之50相対濕度。這ー常見冷卻過程由圖3的圖表上的點(diǎn)A、B、C和D示出。點(diǎn)A示出了在百分之70相対濕度的75度空氣。點(diǎn)B示出了冷卻至其露點(diǎn)的空氣，它在約65華氏度的溫度(干球)達(dá)到該露點(diǎn)?？諝獾倪M(jìn)ー步冷卻至55華氏度(達(dá)到點(diǎn)C)沿著飽和曲線跨騎，并且水將在冷卻的該部分期間從空氣中生成。最后，空氣的狀態(tài)隨著空氣變暖并且再次達(dá)到75華氏度而移到點(diǎn)D。在這一點(diǎn)，相対濕度將為百分之五十(假設(shè)它未從房間或者現(xiàn)有房間空氣獲取附加濕氣)而不是原有的百分之六十，因?yàn)槔鋮s過程已經(jīng)通過在冷卻盤管中從空氣拉出濕氣而將空氣除濕。如果房間空氣包含比冷卻的空氣更多的濕氣，則點(diǎn)D將略微高于在圖3中所示的它的位置，但是仍然在點(diǎn)A以下。 這樣的常見過程隨之帶來諸多挑戰(zhàn)。首先，為了將空氣冷卻至55華氏度，系統(tǒng)必須在冷卻盤管中提供可以吸收所有熱的冷卻水。這樣的水將需要至少比55華氏度更冷。產(chǎn)生這樣的冷水可能昂貴——需要比如制冷器和其它能量密集系統(tǒng)之類的系統(tǒng)。此外，緊接在供應(yīng)冷卻水的管周圍的區(qū)域?qū)⒈?5華氏度更冷，即如果管經(jīng)過工作空間或者經(jīng)過狀態(tài)與工作空間中的空氣相同的空氣則比空氣的露點(diǎn)更冷。因而，來自空氣的濕氣可以冷凝于管上，因?yàn)橹車諝獾臏囟纫呀?jīng)下降至它的露點(diǎn)。因此，可能在冷管周圍需要隔離以防止這樣的凝結(jié)，并且凝結(jié)可以在任何情況下出現(xiàn)并且引起生銹、發(fā)霉、水淤積或者其它問題。最后，除濕(即將水從ー個(gè)狀態(tài)向另一狀態(tài)改變)花費(fèi)大量能量。上文關(guān)于圖I討論的暖空氣冷卻特征可以在某些實(shí)現(xiàn)方式中避免這些挑戰(zhàn)中的ー個(gè)或者多個(gè)挑戰(zhàn)。示例性暖空氣冷卻過程在圖3的圖形上由點(diǎn)E和F示出。點(diǎn)E示出了工作空間中的如下房間空氣條件，該條件在身著夏裝的人們的舒適水平的普遍指南的最高水平附近、但是在該最高水平內(nèi)。參見1997ASHRAE Handbook-Fundamentals的第8. 12頁。該條件為75°F (24°C)和約百分之七十的相対濕度(與先前示例中的點(diǎn)A相同)。點(diǎn)F示出了比如通過在架裝式服務(wù)器系統(tǒng)中的發(fā)熱計(jì)算機(jī)部件之上傳遞空氣來加熱該空氣而不添加濕氣。溫度上升為36 T (20 °C)以在約百分之二十三相對濕度將空氣帶到111°F (44 0C )的狀態(tài)?？諝馊缓罂梢栽谒匦乱氲焦ぷ骺臻g之前在冷卻盤管中冷卻至它的原有溫度(點(diǎn)E)75華氏度而不向空氣添加水或者從空氣去除水。在圖形上的點(diǎn)G和H代表緊接包圍冷卻管的空間中的空氣的條件。例如，假設(shè)冷卻供應(yīng)水為68華氏度(20攝氏度)而返回溫度為104華氏度(40攝氏度)。也假設(shè)在管附近的空氣將包含與空間中的其余空氣相同的濕氣水平，并且緊接包圍管的空氣取得與在管以內(nèi)的水相同的溫度。如可見，與冷卻水關(guān)聯(lián)的這一空氣也保留于飽和點(diǎn)上方，從而使得在冷卻水管上將沒有凝結(jié)，并且因此無需隔離以防止管上的凝結(jié)。通過這ー過程可見，空氣從不變成飽和。因而，系統(tǒng)無需提供用于產(chǎn)生空氣的相變的能量。此外，系統(tǒng)無需在冷卻盤管處提供液體恢復(fù)結(jié)構(gòu)或者提供用于任何處的管隔離?？梢允褂闷渌愃茰囟群驮谠S多實(shí)現(xiàn)方式中更暖的溫度。這里討論的具體溫度僅意味著為舉例。圖4是在一年時(shí)間段內(nèi)的計(jì)算設(shè)施的內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)溫度的圖形。內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)溫度可以是在工作空間(比如圖I中的工作空間106)中的溫度。如在階梯圖形中所示，不頻繁地(比如每季度或者每月)調(diào)節(jié)內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)溫度(即目標(biāo)溫度)以便更接近地跟蹤預(yù)計(jì)室外濕球溫度。在夏季增加內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)，因?yàn)楦偷亩緝?nèi)部設(shè)置點(diǎn)在溫暖夏季天氣僅通過使用蒸發(fā)冷卻可能實(shí)際是做不到的。因此，盡管“最好”(即更低溫度比如71 T (22°C))的內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)溫度在冬季適用，但是在該示例中相同內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)在夏季月份中不現(xiàn)實(shí)。內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)可以由用戶手動(dòng)設(shè)置并且可以不頻繁地被調(diào)整以便更好地近似使用蒸發(fā)冷卻技術(shù)可達(dá)到的設(shè)置點(diǎn)，而幾乎沒有或者沒有來自制冷器或者需要相對高能量水平來操作的其它類似部件的輔助。雖然在一年的更暖時(shí)間期間增加內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)可以增加典型操作溫度，但是它也減少可以在設(shè)施中出現(xiàn)的熱循環(huán)量并且因此延長設(shè)施中的電子部件壽命。對照而言，如果保持設(shè)置點(diǎn)盡可能低，則調(diào)節(jié)的空間將在具有低濕球溫度的日子相對冷而在具有高濕球溫度的日子相對暖。因此，全年保持恒定設(shè)置點(diǎn)可以特別是在更暖月份中實(shí)際增加熱循環(huán)——因?yàn)橄到y(tǒng)能夠在一些日子、但是不能在其它日子維持設(shè)置點(diǎn)。在另一 實(shí)施例中，可以控制冷卻單元以穩(wěn)定它們的離開空氣溫度與它們的進(jìn)入水溫度之差。通過向冷卻計(jì)劃設(shè)置點(diǎn)應(yīng)用重置，在工作空間106中的空氣溫度可以有效地從屬于來自冷卻廠房的水的溫度，由此去除待調(diào)度的一層設(shè)置點(diǎn)。也可以比如通過以如由正弦曲線設(shè)置點(diǎn)線所示的一般跟隨預(yù)計(jì)室外濕球溫度的年度正弦曲線方式變化設(shè)置點(diǎn)溫度，來基本上連續(xù)調(diào)整設(shè)置點(diǎn)。研究已經(jīng)指示與大的溫度階梯變化對比，通過提供對溫度的許多微小改變或者連續(xù)改變來使人類不適感最少化。在兩個(gè)示例中，即使可以容易地實(shí)現(xiàn)更低溫度(例如，因?yàn)槭彝鉂袂驕囟鹊陀陬A(yù)計(jì))以便使被冷卻的設(shè)施中的熱循環(huán)最少化，在某些實(shí)現(xiàn)方式中仍然可以維持設(shè)置點(diǎn)。可以基于設(shè)施中的部件的能力和主導(dǎo)本地天氣條件來選擇特定設(shè)置點(diǎn)溫度。例如，冷天氣設(shè)置點(diǎn)可以在59-77 °F (15-25°C )的范圍中，其中特定值為64. 4、68、71. 6和75. 2 0F (18、20、22和24°C )。暖天氣設(shè)置點(diǎn)可以在68-86 °F (20-30°C )的范圍中，其中特定值為7L 6、75· 2、78· 8和82. 4 °F (22、24、26和28°C )。在一個(gè)特定實(shí)現(xiàn)方式中，在設(shè)施中的暖天氣空氣溫度可以近似為80. 6-82. 4 °F (27-28°C )，而冷天氣溫度可以約為71. 60 T (22°C)。用于重置設(shè)置點(diǎn)的時(shí)間也可以變化并且可以例如每周(例如，使用長期天氣預(yù)報(bào)以選擇可實(shí)現(xiàn)的設(shè)置點(diǎn)，該設(shè)置點(diǎn)跟蹤預(yù)測的濕球溫度)、每月或者每季度變化。當(dāng)濕球溫度或者空氣溫度變得太高以至于無法實(shí)現(xiàn)所需內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)時(shí)，可以允許冷卻水的溫度隨著外界溫度而向上漂移，從而使空間106中的溫度也上移。如上文討論的那樣，如果外界溫度上升至預(yù)定值以上，則可以如由圖4中的區(qū)域401所示允許數(shù)據(jù)中心101以內(nèi)的溫度上升至內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以上。通過經(jīng)過系統(tǒng)100流動(dòng)暖水(也就是比預(yù)定水供應(yīng)溫度更暖的水)可以如上文討論的那樣實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心以內(nèi)的溫度的這一上升。對應(yīng)地，可以經(jīng)過系統(tǒng)100流通更多水以便更快地帶走熱并且補(bǔ)償經(jīng)過系統(tǒng)流通的暖水。數(shù)據(jù)中心101以內(nèi)的在內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)之上的溫度上升可以在時(shí)間上受限，例如，限于數(shù)據(jù)中心或者設(shè)備的操作時(shí)間的少于10%，比如操作時(shí)間的少于5%、少于1%或者少于
O.5%。類似地，經(jīng)過系統(tǒng)100流通暖水的時(shí)間量可以在時(shí)間上例如限于每年少于1000小時(shí)、每年少于500小時(shí)、每年少于100小時(shí)或者每年少于50小時(shí)。如果在數(shù)據(jù)中心或者設(shè)備的操作時(shí)間的多于10%中在數(shù)據(jù)中心101以內(nèi)的溫度在內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以上、或者如果在每年多于1000小時(shí)中流通暖水，則電子設(shè)備可能比希望的那樣更快地失效。例如，電子設(shè)備可能在在數(shù)據(jù)中心或者設(shè)備的年度操作時(shí)間的15%中或者在1500小時(shí)中流過暖水之后更快地失效。圖5是示出了用于使用一個(gè)或者多個(gè)上升溫度時(shí)段來冷卻數(shù)據(jù)中心的步驟的流程圖500。該方法僅為舉例；視情況而定，可以添加其它步驟，可以去除步驟，并且可以按照與所示順序不同的順序執(zhí)行步驟。監(jiān)視在數(shù)據(jù)中心以外的溫度(步驟502)。監(jiān)視來自數(shù)據(jù)中心的離開空氣溫度(步驟503)。關(guān)于在數(shù)據(jù)中心以外的溫度是否在預(yù)定值以上做出確定(步驟504)。當(dāng)在數(shù)據(jù)中心以外的溫度不在預(yù)定值以上時(shí)，可以通過經(jīng)過數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷卻系統(tǒng)流動(dòng)冷水將離開空氣溫度維持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下(步驟505)。也就是說，經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通至少與預(yù)定水供應(yīng)溫度一祥冷的水。當(dāng)在數(shù)據(jù)中心以外的溫度上升至預(yù)定值以上 時(shí)，可以通過經(jīng)過冷卻系統(tǒng)流動(dòng)比預(yù)定水供應(yīng)溫度更暖的水來允許離開空氣溫度高于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)(步驟506)。圖6是示出了在數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備的操作時(shí)間的少于90%中使用ー個(gè)或者多個(gè)上升溫度時(shí)段來冷卻數(shù)據(jù)中心的步驟的流程圖600。該方法僅為舉例；視情況而定，可以添加其它步驟，可以去除步驟，并且可以按照與所示順序不同的順序執(zhí)行步驟。監(jiān)視數(shù)據(jù)中心以外的溫度(步驟602)。當(dāng)在數(shù)據(jù)中心以外的溫度不在預(yù)定值以上時(shí)，可以通過經(jīng)過數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷卻系統(tǒng)流動(dòng)冷水將離開空氣溫度維持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下(步驟605)。也就是說，經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通至少與預(yù)定水供應(yīng)溫度一祥冷的水。當(dāng)在數(shù)據(jù)中心以外的溫度上升至預(yù)定值以上時(shí)，可以通過經(jīng)過冷卻系統(tǒng)流動(dòng)比預(yù)定水供應(yīng)溫度更暖的水來允許離開空氣溫度大于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)(步驟606)?？梢栽陔娮釉O(shè)備的操作時(shí)間的多于90%中將溫度維持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下?？梢越?jīng)過模塊化冷卻廠房提供比如來自制冷器的已制冷水。已制冷水可以與冷水混合，從而使得可以維持內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)或者僅在預(yù)定時(shí)間中允許內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)上升。圖7是用于冷卻具有已制冷水和已冷卻水兩者并且使用一個(gè)或者多個(gè)上升溫度時(shí)段的數(shù)據(jù)中心的流程圖700。該方法僅為舉例；視情況而定，可以添加其它步驟，可以去除步驟，并且可以按照與所示順序不同的順序執(zhí)行步驟。監(jiān)視來自數(shù)據(jù)中心中的地板上冷卻単元的離開空氣溫度(步驟701)。監(jiān)視外部溫度(步驟703)。確定外部溫度是否在預(yù)定溫度以上(步驟705)。如果外部溫度不在預(yù)定溫度以上，則經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流動(dòng)冷卻的水(步驟715)。備選地，如果外部溫度在預(yù)定溫度以上，則確定是否已經(jīng)在比預(yù)定時(shí)間更長的時(shí)間中經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通暖水(步驟707)。如果尚未在比預(yù)定時(shí)間更長的時(shí)間中經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通暖水，則繼續(xù)經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通暖水(步驟709)。備選地，如果已經(jīng)在比預(yù)定時(shí)間更長的時(shí)間中經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通暖水，則確定是否應(yīng)當(dāng)經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通制冷的水(步驟711)。經(jīng)過數(shù)據(jù)中心流通制冷的水(步驟713)。另外，雖然未示出，但是附加風(fēng)扇和本地風(fēng)扇速度控件可以用來維持?jǐn)?shù)據(jù)中心以內(nèi)的溫度。附加風(fēng)扇可以用來擴(kuò)充托盤和冷卻単元中的風(fēng)扇。在一個(gè)實(shí)施例中，風(fēng)扇可以從多個(gè)機(jī)架收集空氣。在另ー實(shí)施例中，風(fēng)扇可以向多個(gè)機(jī)架分散冷卻的空氣。在另ー實(shí)施例中，助推風(fēng)扇可以用來彌補(bǔ)氣室中的壓降。例如，參照圖1，如果到風(fēng)扇110的抽吸入ロ相比暖空氣氣室104b而與暖空氣氣室104a接近得多，則可以在從暖空氣氣室104b的路徑中提供附加風(fēng)扇，從而使得在暖空氣氣室104a和暖空氣氣室104b中的所得靜壓強(qiáng)近似相等。如果由于穿越閣樓105中的氣室的壓降而不使用助推風(fēng)扇，則在暖空氣氣室104a和暖空氣氣室104b中的靜態(tài)壓強(qiáng)可能充分不同以需要機(jī)架102b中的更大托盤風(fēng)扇或者可以經(jīng)過機(jī)架102a過度抽取空氣。設(shè)計(jì)如這里描述的冷卻系統(tǒng)，可以提高系統(tǒng)的效率。例如，允許在短時(shí)間段中數(shù)據(jù)中心以內(nèi)的溫度上升至內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以上可以使對制冷器的需要最少。另外，使用控制閥以個(gè)別控制供給每個(gè)地板上冷卻単元的水流量使得僅使用如必需的水量那樣多的水量，將系統(tǒng)所需要的總水量減少10-50%。如果廠房被設(shè)計(jì)成提供足夠水以使所有控制閥一直寬地打開、提供溫度在預(yù)定水供應(yīng)溫度以下的水并且提供由于清潔和/或蒸發(fā)而損失的水，則廠房將需要使得比必需更多的冷水可用，除了一年的最暖時(shí)間之外，例如，毎年30-40小時(shí)。然而，通過允許隨溫度在短時(shí)段期間和/或在更高流量要求時(shí)上升，廠房可以被設(shè)計(jì)成需要更少水。類似地，用相對暖的水冷卻可以在使用制冷器時(shí)提供某些益處。具體而言，當(dāng)允許制冷器提供對冷卻剤(例如水)的較小溫度改變時(shí)，制冷器可以提供冷卻，其中每噸冷卻劑的電消耗比如果要求賦予對冷卻劑更大的溫度改變時(shí)更少。通過在冷卻的空間中(也就是在數(shù)據(jù)中心以內(nèi)并且與電設(shè)備相鄰)具有上升空氣溫度，供應(yīng)水溫度可以類似地更高，并且可以更少需要制冷器來冷卻水。由于這里討論的效率和其它設(shè)計(jì) 參數(shù)的這些改進(jìn)，系統(tǒng)的功率使用有效性(PUE)(也就是進(jìn)入數(shù)據(jù)中心的功率量除以用來運(yùn)行數(shù)據(jù)中心中的電子設(shè)備或者服務(wù)器的功率)可以小于I. 5 (例如少于I. 3或者約I. 2)。已經(jīng)描述了多個(gè)實(shí)施例。然而，將理解可以做出各種修改而不脫離描述的內(nèi)容的精神和范圍。例如，可以按照其它順序執(zhí)行圖6上的示例性流程圖的步驟，可以去除ー些步驟，并且可以添加其它步驟。相應(yīng)地，其它實(shí)施例在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于向數(shù)據(jù)中心提供冷卻的空氣的系統(tǒng)，包括 具有電子設(shè)備的數(shù)據(jù)中心，其中所述電子設(shè)備在操作中； 冷卻水源； 在所述數(shù)據(jù)中心中的多個(gè)地板上冷卻單元，每個(gè)地板上冷卻單元被配置成冷卻由所述數(shù)據(jù)中心中的所述電子設(shè)備的子集變暖的空氣； 多個(gè)配比控制閥，每個(gè)配比控制閥與單個(gè)地板上冷卻單元關(guān)聯(lián)；以及 控制器，其中每個(gè)配比控制閥被配置成響應(yīng)于來自所述控制器的信號來轉(zhuǎn)動(dòng)，所述閥能夠閉合、全開或者部分打開，其中當(dāng)所述閥閉合時(shí)阻塞來自所述地板上冷卻單元的水，當(dāng)所述閥全開時(shí)經(jīng)過所述地板上冷卻單元流通最大體積的水，而當(dāng)所述閥部分打開時(shí)經(jīng)過所述地板上冷卻單元流通所述最大水量的少于100%的某一百分比，并且其中所述控制器被配置成響應(yīng)于溫度的改變來轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成響應(yīng)于對應(yīng)地板上冷卻單元的離開空氣溫度的改變來轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成轉(zhuǎn)動(dòng)對應(yīng)控制閥，從而使得在所述系統(tǒng)的操作時(shí)間的至少90%中，對應(yīng)地板上冷卻單元的離開溫度保持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器被配置成測量地板上冷卻單元的所述離開空氣溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述配比控制閥獨(dú)立于任何其它控制閥動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述冷卻水源包括冷卻塔。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)地板上冷卻單元包括配置成向所述冷卻水源傳送來自所述電子設(shè)備的熱的熱交換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述熱交換器包括與從所述電子設(shè)備接收加熱的空氣的一個(gè)或者多個(gè)共同熱空氣氣室相鄰定位的盤管。
9.一種用于向電子設(shè)備提供冷卻的空氣的系統(tǒng)，包括 具有電子設(shè)備的數(shù)據(jù)中心，其中所述電子設(shè)備在操作中； 由第一首部連接的多個(gè)模塊，其中每個(gè)模塊包括所述數(shù)據(jù)中心中的多個(gè)地板上冷卻單元以及冷卻水源；以及 至少一個(gè)制冷器，由第二首部連接，從而使得所述至少一個(gè)制冷器與所述多個(gè)模塊中的多個(gè)模塊流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中制冷器數(shù)目少于模塊數(shù)目。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)地板上冷卻單元包括配置成控制經(jīng)過所述地板上冷卻單元的水流的對應(yīng)配比控制閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述冷卻水源包括冷卻塔。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)地板上冷卻單元包括配置成向所述冷卻水源傳送來自所述電子設(shè)備的熱的熱交換器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述熱交換器包括與從所述電子設(shè)備接收加熱的空氣的一個(gè)或者多個(gè)共同熱空氣氣室相鄰定位的盤管。
15.一種用于冷卻數(shù)據(jù)中心中的空氣的系統(tǒng)，包括具有電子設(shè)備的數(shù)據(jù)中心，其中所述電子設(shè)備在操作中；冷卻水源，配置成在最大容量保持總水量；以及在所述數(shù)據(jù)中心中的多個(gè)地板上冷卻単元，每個(gè)地板上冷卻単元被配置成使用來自所述冷卻水源的水來冷卻由所述數(shù)據(jù)中心中的所述電子設(shè)備的部分加熱的空氣；其中當(dāng)所述數(shù)據(jù)中心以外的溫度在預(yù)定外部溫度以上時(shí)所述總水量不足以將每個(gè)地板上冷卻単元的離開空氣溫度維持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述冷卻水源由冷卻塔構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)地板上冷卻単元包括配置成向所述冷卻水源傳送來自所述電子設(shè)備的熱的熱交換器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述熱交換器包括與從所述電子設(shè)備接收加熱的空氣的ー個(gè)或者多個(gè)共同熱空氣氣室相鄰定位的盤管。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)位于地理區(qū)域中；以及在一年的至少90%中，在所述數(shù)據(jù)中心以外的溫度在所述預(yù)定外部溫度以下。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中在一年的至少95%中，在所述數(shù)據(jù)中心以外的溫度在所述預(yù)定外部溫度以下。
全文摘要
一種用于冷卻數(shù)據(jù)中心中的空氣的系統(tǒng)，包括具有在操作中的電子設(shè)備的數(shù)據(jù)中心、冷卻水源和多個(gè)地板上冷卻單元。冷卻水源被配置成在最大容量保持總水量。每個(gè)地板上冷卻單元被配置成使用來自冷卻水源的水來冷卻由數(shù)據(jù)中心中的電子設(shè)備的部分加熱的空氣。當(dāng)數(shù)據(jù)中心以外的溫度在預(yù)定外部溫度以上時(shí)總水量不足以將每個(gè)地板上冷卻單元的離開空氣溫度維持于內(nèi)部設(shè)置點(diǎn)以下。
文檔編號F25B41/04GK102762926SQ201080056363
公開日2012年10月31日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者A·B·卡爾森, J·克利達(dá)拉斯 申請人:埃克弗洛普公司