SISTEMA DE REFRIGERACION DE CENTRO DE DATOS.

Centro de datos modular (10) que comprende una pluralidad de bastidores (12,

14, 16, 18), teniendo cada uno de los bastidores (12, 14, 16, 18) una cara frontal y una cara posterior, estando dispuestos la pluralidad de bastidores (12, 14, 16, 18) en una primera fila (32) y una segunda fila (34), de manera que las caras posteriores de los bastidores de la primera fila (32) miran hacia la segunda fila (34) y las caras posteriores de los bastidores (12, 14, 16, 18) de la segunda fila (34) miran hacia la primera fila (32); estando caracterizado el centro de datos modular porque comprende además: un primer panel final (52) acoplado entre un primer bastidor (12, 14, 16, 18) de la primera fila (32) y un primer bastidor (12, 14, 16, 18) de la segunda fila (34), teniendo el primer panel final (52) un borde inferior y un borde superior; un segundo panel final (52) acoplado entre un segundo bastidor (12, 14, 16, 18) de la primera fila (32) y un segundo bastidor (12, 14, 16, 18) de la segunda fila (34), teniendo el segundo panel final (52) un borde inferior y un borde superior; y un panel de techo (56) acoplado entre el borde superior del primer panel final (52) y el borde superior del segundo panel final (52), en donde al menos un bastidor de entre la pluralidad de bastidores (12, 14, 16, 18) incluye equipo refrigerante configurado para arrastrar aire desde un área (22) entre la primera fila (32) y la segunda fila (34), refrigerar el aire para producir aire refrigerado, y devolver el aire refrigerado por al menos una cara frontal de al menos uno de los bastidores (12, 14, 16, 18)

Sistema de refrigeración de centro de datos.

Campo de la invención

Las realizaciones de la presente invención están dirigidas a la refrigeración de dispositivos montados en bastidores, y más particularmente a una infraestructura de centro de datos que tiene un sistema de refrigeración

Antecedentes de la invención

Los equipos de comunicaciones y tecnología de la información están diseñados normalmente para ser montados en bastidores y para ser alojados dentro de recintos. Los recintos y los bastidores para equipos se usan para contener y configurar equipos de comunicaciones y tecnología de la información, tal como servidores, CPUs, equipo de trabajo en internet y dispositivos de almacenamiento, en pequeños armarios de cableado así como en salas de equipos y grandes centros de datos. Un bastidor para equipos puede tener una configuración abierta y puede estar alojado dentro de un recinto de bastidor. Un bastidor estándar incluye típicamente carriles de montaje frontales en los que múltiples unidades de equipo, tales como servidores y CPUs, son montadas y apiladas verticalmente dentro del bastidor. La capacidad de equipos de un bastidor estándar se refiere a la altura de los carriles de montaje. La altura está fijada a un incremento estándar de 4,44 cm (1,75 pulgadas), el cual se expresa como unidades "U" o la capacidad de altura "U" de un bastidor. Un valor o altura U típica de un bastidor es 42 U. En cualquier momento determinado, un bastidor estándar puede estar escasa o densamente poblado con una variedad de componentes diferentes así como con componentes de diferentes fabricantes.

La mayoría de los equipos de comunicaciones y de tecnología de la información montados en bastidores consumen energía eléctrica y generan calor. El calor producido por el equipo montado en un bastidor puede tener efectos adversos sobre el rendimiento, fiabilidad y vida útil de los componentes del equipo. Particularmente, el equipo montado en bastidor alojado dentro de un recinto es particularmente vulnerable al calor acumulado y a los puntos calientes producidos en el interior de los confines del recinto durante el funcionamiento. La cantidad de calor generada por un bastidor depende de la cantidad de potencia eléctrica consumida por el equipo en el bastidor durante el funcionamiento. La salida de calor de un bastidor puede variar desde unos pocos watios por unidad U de capacidad de bastidor hasta 250 watios por unidad U, dependiendo del número y del tipo de componentes montados al bastidor. Los usuarios de equipos de comunicaciones y tecnología de la información añaden, retiran y recolocan componentes montados en un bastidor según cambian sus necesidades y surgen nuevas necesidades. Por lo tanto, la cantidad de calor que puede generar un determinado bastidor o recinto puede variar considerablemente desde unas pocas decenas de watios hasta aproximadamente 10.000 watios.

Típicamente, el equipo montado en bastidor se refrigera a sí mismo absorbiendo aire a lo largo del lado frontal o lado de entrada de aire de un bastidor o un recinto, pasando el aire a través de sus componentes y subsecuentemente extrayendo el aire desde un lado posterior o de ventilación del bastidor o recinto. Los requerimientos de flujo de aire para proporcionar aire suficiente para la refrigeración pueden variar considerablemente como resultado del número y del tipo de componentes montados en un bastidor y de las configuraciones de bastidores y recintos.

Las salas de equipos y centros de datos están equipados típicamente con un sistema de refrigeración o aire acondicionado que suministra y hace circular aire frío hacia el equipo montado en bastidores y los recintos. Muchos sistemas de refrigeración o aire acondicionado, tales como el sistema descrito en la Publicación de Solicitud de Patente US No. 2001/0029163A1, No. de serie de la solicitud 09/784.238, requieren que una sala de equipos o centro de datos tenga una construcción de suelo elevado para facilitar las funciones de circulación y aire acondicionado del sistema. Estos sistemas usan típicamente baldosas de suelo abiertas y parrillas de suelo o rejillas de ventilación para suministrar aire frío desde el pasaje de aire dispuesto debajo del suelo elevado de una sala de equipos. Las baldosas de suelo abiertas y las parrillas de suelo o rejillas de ventilación están situadas típicamente enfrente de los recintos y bastidores para equipos, y a lo largo de pasillos entre filas de bastidores y recintos configurados lado a lado. Tal como se expone en la presente solicitud, puede haber conductos que conecten un primer bastidor a un techo para extraer aire caliente hacia el techo y dirigir el aire caliente desde el techo a un serpentín refrigerador en un segundo bastidor para refrigerarlo y devolverlo al primer bastidor para refrigerar el equipo en el primer bastidor.

Típicamente, los métodos y sistemas de refrigeración que requieren una construcción de suelo elevado no cumplen eficientemente los requerimientos de refrigeración del equipo montado en bastidores. Particularmente, los bastidores que incluyen equipos de alta potencia que tienen una salida térmica de aire de escape superior a 5.000 watios y hasta 10.000 watios presentan un reto particular para tales sistemas y métodos. Típicamente, una construcción de suelo elevado proporciona una baldosa de suelo abierta o una parrilla de suelo o rejilla de ventilación que tiene un área de ventilación de aproximadamente 30,5 x 30,5 cm (12 por 12 pulgadas) y está configurada para suministrar desde aproximadamente 5.664 l/min (200 cfm) a aproximadamente 14,160 l/min (500 cfm) de aire frío. Por lo tanto, un bastidor para equipos de alta potencia que consumen hasta 10.000 watios y que requiere un flujo de aire de aproximadamente 50.976 l/min (1.800 cfm) necesitaría de aproximadamente 3,5 a aproximadamente 5 baldosas de suelo abierto, parrillas o rejillas de ventilación dispuestas alrededor del perímetro del bastidor para suministrar suficiente aire frío para cumplir con sus requerimientos de refrigeración. Tal configuración de suelo sería difícil de conseguir en salas de equipos llenas de bastidores y recintos, y sería imposible de implementar si los bastidores y los recintos están dispuestos unos al lado de los otros en filas. Los métodos y sistemas de refrigeración por aire que incorporan configuraciones de suelo elevado, por lo tanto, son usados típicamente solo con bastidores y recintos separados para proporcionar un área de suelo suficiente para acomodar múltiples baldosas de suelo abiertas, parrillas o rejillas de ventilación. Para el espaciado de bastidores típico, esto impone un límite a la densidad de equipos que puede conseguirse. Cuando no se usa un suelo elevado, el problema de distribuir aire frío desde uno o más sistemas centralizados de aire acondicionado es incluso mayor, ya que típicamente el aire frío debe ser distribuido a lo largo de una habitación que contiene filas de bastidores.

Las salas de equipos y centros de datos son reconfigurados frecuentemente para cumplir nuevas y/o diferentes necesidades de equipos que requieren que los bastidores y recintos individuales sean recolocados y/o remplazados. En este contexto, los métodos y sistemas de refrigeración de aire de suelo elevado son inflexibles y típicamente solo pueden reconfigurarse y/o retroajustarse para dar servicio a bastidores para equipos reconfigurados, reasignados y/o instalados recientemente a un costo considerable. Las configuraciones de suelo elevado no pueden acomodar fácil y económicamente la manera en la que los usuarios típicamente despliegan bastidores para equipos y reconfiguran las salas de equipos y los centros de datos para cumplir con sus nuevas o cambiantes necesidades.

Además, los métodos y sistemas de refrigeración que requieren una construcción de suelo elevado adolecen de portabilidad y flexibilidad física para tener en cuenta operativamente una gran variación en el consumo de potencia eléctrica entre los diferentes bastidores y recintos en una sala de equipos, y, particularmente, entre bastidores y recintos situados en la misma fila. Los métodos y sistemas de refrigeración que dependen de pasajes de aire de suelos elevados y baldosas de suelo abiertas, parrillas o rejillas de ventilación para suministrar aire frío no pueden variar o concentrar fácil y económicamente el aire frío en los bastidores de alta potencia que consumen cantidades relativamente altas de potencia eléctrica y tienen una alta salida térmica de escape de aire. Además, el equipo instalado recientemente puede consumir más potencia eléctrica que el equipo remplazado o existente para crear áreas térmicas problemáticas en las salas de equipos...

1. Centro de datos modular (10) que comprende una pluralidad de bastidores (12, 14, 16, 18), teniendo cada uno de los bastidores (12, 14, 16, 18) una cara frontal y una cara posterior, estando dispuestos la pluralidad de bastidores (12, 14, 16, 18) en una primera fila (32) y una segunda fila (34), de manera que las caras posteriores de los bastidores de la primera fila (32) miran hacia la segunda fila (34) y las caras posteriores de los bastidores (12, 14, 16, 18) de la segunda fila (34) miran hacia la primera fila (32);

estando caracterizado el centro de datos modular porque comprende además: