PT1974592E

PT1974592E - Sistema de arrefecimento e método

Info

Publication number: PT1974592E
Application number: PT07716668T
Authority: PT
Inventors: Neil Rasmussen; John H Bean; Greg R Uhrhan; Scott D Buell; Vincent R Long; Matthew Brown; Henry C Collins; David James Lingrey
Original assignee: American Power Conv Corp
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2012-09-17
Also published as: WO2007084489A3; JP4981817B2; PL1974592T3; EP1974592A2; EP1974592B1; AU2007207648B2; KR20080097200A; WO2007084489A2; CA2637351A1; DK1974592T3; EP1974592A4; CA2637351C; JP2009524151A; KR101320001B1; ES2392076T3; AU2007207648A1

Description

1

DESCRIÇÃO "SISTEMA DE ARREFECIMENTO E MÉTODO"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

Aspetos da presente invenção referem-se aos centros de dados contendo bastidores e alojamentos utilizados para alojar equipamentos de processamento de dados, equipamentos de rede e de telecomunicações, e mais particularmente para sistemas de arrefecimento e métodos utilizados para arrefecer equipamentos alojados por tais bastidores e aloj amentos. 2. Discussão da Técnica Relacionada

Alojamentos ou bastidores de equipamentos para alojar equipamentos eletrónicos, tais como equipamentos de processamento de dados, de rede e de telecomunicações têm sido utilizados desde há muitos anos. Esses bastidores são utilizados para conter e organizar os equipamentos em pequenos armários de cablagem, assim como salas de equipamentos e grandes centros de dados. Em determinadas formas de realização, um bastidor de equipamentos pode ser uma configuração aberta e pode ser alojado dentro de um alojamento de bastidor, embora o alojamento possa estar incluído quando nos referimos a um bastidor.

Ao longo dos anos, um número de padrões diferentes foram desenvolvidos para permitir aos fabricantes de equipamentos projetar equipamentos instaláveis em bastidor que podem ser instalados em bastidores padrão fabricados por diferentes fabricantes. Um bastidor padrão normalmente inclui trilhos de instalação frontal aos quais múltiplas unidades de 2 equipamento eletrónico, tais como servidores e CPUs, são instalados e empilhados verticalmente dentro do bastidor. Um bastidor padrão da indústria exemplificativo tem aproximadamente seis a seis pés e meio de altura por cerca de vinte e quatro polegadas de largura e cerca de quarenta polegadas de profundidade. Um tal bastidor é normalmente conhecido como um bastidor de "dezanove polegadas", conforme definido pelo padrão EIA-310-D da Electronics Industries Ãssociation.

Os bastidores de dezanove polegadas são utilizados extensivamente em centros de dados e outras grandes instalações. Com a proliferação da Internet, não é incomum para um centro de dados conter centenas destes bastidores. Além disso, com o tamanho cada vez menor dos equipamentos informáticos, e em especial, servidores e servidores blade, o número de dispositivos elétricos instalados em cada bastidor tem vindo a aumentar, levantando preocupações sobre o arrefecimento adequado do equipamento. 0 calor produzido pelo equipamento instalado em bastidor pode ter efeitos adversos sobre o desempenho, a fiabilidade e a vida útil dos componentes do equipamento. Em particular, o equipamento instalado em bastidor, alojado dentro de um alojamento, pode ser vulnerável à acumulação de calor e pontos de calor produzidos dentro dos limites do alojamento durante o funcionamento. A quantidade de calor gerada por um bastidor de equipamentos está dependente da quantidade de energia elétrica consumida pelos equipamentos no bastidor durante o funcionamento. Além disso, os utilizadores de equipamentos eletrónicos podem adicionar, remover e reorganizar componentes instalados em bastidor, à medida que as suas necessidades se alteram e novas necessidades se desenvolvem. 3

Anteriormente, em determinadas configurações, os centros de dados eram arrefecidos por unidades de ar condicionado das salas de informática (Computer Room Air Conditioner -"CRAC") que são tipicamente unidades imóveis de tubagem sólida, posicionadas em torno da periferia da sala do centro de dados. Estas unidades CRAC recebem ar a partir das partes frontais das unidades e produzem ar arrefecido de forma ascendente em direção ao teto da sala do centro de dados. Noutras formas de realização, as unidades CRAC recebem ar perto do teto da sala do centro de dados e descarregam ar arrefecido sob um piso falso para fornecimento nas partes frontais dos bastidores de equipamentos. Em geral, essas unidades CRAC recebem ar à temperatura ambiente (a cerca de 72°F) e descarregam ar frio (a cerca de 55°F) , que é distribuído na sala do centro de dados e misturado com o ar à temperatura ambiente nas proximidades dos bastidores de equipamentos ou diretamente neles. 0 equipamento montado em bastidor normalmente arrefece-se puxando o ar ao longo de um lado frontal ou de um lado de entrada de ar de um bastidor, puxando o ar através dos seus componentes e subsequentemente evacuando o ar de um lado traseiro ou de um lado de ventilação do bastidor. Uma desvantagem do sistema de ar condicionado do tipo CRAC é que o ar frio é misturado com o ar à temperatura ambiente, o que é ineficiente. Idealmente, para tornar o sistema o mais eficiente possível, e para utilizar tão pouca energia e espaço físico no piso como possível, o ar à temperatura ambiente mais elevada possível deve ser puxado para as unidades CRAC e o ar de saída gerado pela unidade CRAC deve estar alguns graus abaixo da temperatura ambiente. Além disso, os requisitos do fluxo de ar podem variar consideravelmente em função dos diferentes números e tipos 4 de componentes instalados em bastidor e das diferentes configurações de bastidores e alojamentos.

Para grandes centros de dados que requerem unidades CRAC próximas do meio ou do centro da sala do centro de dados, o fornecimento de fluido de arrefecimento às unidades CRAC deve estar situado no piso falso, uma vez que não é desejável fixar a tubagem de arrefecimento no teto do centro de dados devido aos riscos envolvidos com os possíveis danos das junções de tubagem. Especificamente, com os sistemas tradicionais CRAC, a tubagem das unidades requer cortes significativos e soldadura à mão das tubagens. As fugas são comuns e as fugas de água ou fluido de arrefecimento num centro de dados podem resultar num risco de danos nos equipamentos alojados dentro dos bastidores de equipamentos. Além disso, o potencial de terramotos pode agitar as tubagens e provocar danos nas juntas. Devido a pelo menos estas razões, a maioria dos projetistas e operadores dos centros de dados não estão dispostos a considerar tubagens aéreas para o arrefecimento de um centro de dados. W02005081091 A2 descreve uma montagem de dispositivos compreendendo pelo menos um armário de distribuição e um dispositivo de arrefecimento, o referido armário de distribuição tendo um interior fechado, no qual as instalações elétricas podem ser alojadas. 0 dispositivo de arrefecimento é acoplado na proximidade de uma superfície lateral do armário de distribuição, estendendo-se pelo menos sobre parte da altura do armário de distribuição e tendo uma ligação com o interior através de pelo menos uma entrada de ar e pelo menos uma saída de ventilação. WO03083631 AI descreve um armário de distribuição de centro de dados, o qual tem um acesso com uma entrada através da 5 qual o fluido de arrefecimento flui em direção horizontal a uma taxa uniforme desde o topo até ao fundo ao longo de um conjunto de unidades produtoras de calor, onde o fluido é evacuado através de aberturas de saida para a parte de arrefecimento do armário separada das unidades produtoras de calor por uma parede de separação com aberturas para entrada e saida de ar.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um primeiro aspeto da invenção é direcionado para um sistema para arrefecimento de um centro de dados com um volume de espaço projetado para alojar uma pluralidade de bastidores de equipamentos eletrónicos, com cada bastidor de equipamentos estando adaptado para dar suporte a pelo menos uma peça de equipamento eletrónico e tendo uma largura padrão da indústria. 0 sistema compreende pelo menos um bastidor de arrefecimento, compreendendo um alojamento com uma largura de aproximadamente metade da largura de cada um da pluralidade de bastidores de equipamentos. 0 sistema inclui ainda componentes do sistema de arrefecimento suportados pelo alojamento.

Formas de realização do sistema podem compreender ainda uma caixa de distribuição adaptada para fornecer fluido de arrefecimento gelado para pelo menos um bastidor de arrefecimento e para receber fluido de arrefecimento aquecido a partir de pelo menos um bastidor de arrefecimento. 0 sistema pode compreender ainda compreender um sistema de comunicação de fluido adaptado para conectar pelo menos um bastidor de arrefecimento à caixa de distribuição. Numa forma de realização, o sistema de comunicação de fluido é composta por tubagem flexível e membros de suporte para suportar a tubagem flexível. A tubagem flexível inclui pelo menos um comprimento de tubagem flexível tendo um primeiro acoplamento adaptado 6 para encaixar com pelo menos um bastidor de arrefecimento e um segundo acoplamento adaptado para encaixar com a caixa de distribuição. 0 sistema poderá igualmente incluir um controlador para controlar a operação de pelo menos um bastidor de arrefecimento e da caixa de distribuição. Os componentes do sistema de arrefecimento podem incluir um permutador de calor alojado dentro do alojamento de pelo menos um bastidor de arrefecimento, com pelo menos um bastidor de arrefecimento sendo configurado para puxar ar morno através do permutador de calor para arrefecer o ar morno. Uma válvula de controlo pode ser acoplada de forma operativa ao controlador para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento a pelo menos um bastidor de arrefecimento. Além disso, um monitor pode ser acoplado de forma operativa ao controlador para medir as condições ambientais do volume de espaço. A organização é tal que o controlador é configurado para controlar a operação dos componentes do sistema de arrefecimento com base nas condições ambientais do volume de espaço. Numa forma de realização, o controlador pode ser colocado dentro de pelo menos um bastidor de arrefecimento. Pelo menos um bastidor de arrefecimento pode ser uma pluralidade de bastidores de arrefecimento. A caixa de distribuição pode ser configurada para fornecer fluido de arrefecimento gelado à pluralidade de bastidores de arrefecimento e para receber o fluido de arrefecimento aquecido a partir da pluralidade de bastidores de arrefecimento, com o controlador para controlar a operação da pluralidade de bastidores de arrefecimento e da caixa de distribuição. Noutra forma de realização, o controlador é um controlador principal fornecido num da pluralidade de bastidores de arrefecimento. Ainda noutra forma de realização, um controlador é acoplado de forma operativa a pelo menos um bastidor de arrefecimento, em que o controlador é configurado para determinar a capacidade de arrefecimento 7 da pelo menos um bastidor de arrefecimento. 0 alojamento de pelo menos um bastidor de arrefecimento pode incluir rodízios, acoplados ao alojamento, para rolar o alojamento ao longo de uma superfície geralmente horizontal.

Um segundo aspeto da invenção é direcionado a um método de arrefecimento de um centro de dados. 0 método compreende a organização de uma pluralidade de bastidores de equipamentos numa fila, com cada bastidor de equipamentos estando adaptado para suportar pelo menos uma peça de equipamento eletrónico e tendo uma largura padrão da indústria. 0 método ainda compreende posicionar um bastidor de arrefecimento entre dois bastidores de equipamentos da pluralidade de bastidores de equipamentos. 0 bastidor de arrefecimento compreende um alojamento adaptado para suportar componentes de um sistema de arrefecimento, com o alojamento tendo uma largura de aproximadamente metade da largura de uma pluralidade de bastidores de equipamentos. 0 método ainda compreende o fornecimento de fluido de arrefecimento ao bastidor de arrefecimento.

As formas de realização do método podem adicionalmente compreender o controlo do fluxo de fluido de arrefecimento fornecido ao bastidor de arrefecimento. 0 método pode também compreender a monitorização das condições ambientais no centro de dados e uma monitorização da capacidade de arrefecimento do bastidor de arrefecimento. A fila da pluralidade de bastidores de equipamentos pode ser organizada para criar um corredor frio na frente da pluralidade de bastidores de equipamentos e um corredor quente na traseira da pluralidade de bastidores de equipamentos. 0 método pode também compreender puxar o ar do corredor quente para o bastidor de arrefecimento, arrefecer o ar puxado, e evacuar o ar arrefecido para o corredor frio. Numa forma de realização, o método ainda

pode incluir puxar diretamente o ar do bastidor de equipamentos para o bastidor de arrefecimento. A pluralidade de bastidores de arrefecimento pode ser posicionada dentro do centro de dados. 0 método pode incluir ainda controlar a operação da pluralidade de bastidores de arrefecimento. Além disso, o método pode incluir a monitorização das condições ambientais dentro do centro de dados e seletivamente controlar o funcionamento de cada um da pluralidade de bastidores com base nas condições ambientais dentro do centro de dados.

Um terceiro aspeto da invenção é direcionado para um sistema para arrefecimento de um bastidor de equipamentos eletrónicos, adaptado para suportar pelo menos uma peça de equipamento eletrónico, com o bastidor de equipamentos compreendendo um alojamento tendo uma parte frontal, uma parte traseira, dois lados, um fundo e um topo, o alojamento do bastidor de equipamentos tendo uma largura padrão da indústria. 0 sistema compreende um bastidor de arrefecimento incluindo um alojamento tendo uma parte frontal, uma parte traseira, dois lados, um fundo e um topo, o alojamento do bastidor de arrefecimento tendo uma largura de aproximadamente metade da largura do bastidor de equipamentos. 0 bastidor de arrefecimento é construido e organizado para ser posicionado ao lado do bastidor de equipamentos de tal forma que um lado do bastidor de arrefecimento é adj acente a um lado do bastidor de equipamentos, e que todas as partes frontais e traseiras do bastidor de equipamentos e do bastidor de arrefecimento se encontram substancialmente ao longo dos mesmos planos. 0 sistema inclui ainda componentes do sistema de arrefecimento suportados pelo alojamento do bastidor de arrefecimento e uma abertura traseira fixada nas costas do bastidor de equipamentos e do bastidor de arrefecimento. A abertura traseira está adaptada para isolar o ar dentro do 9 bastidor de equipamentos para que o bastidor de arrefecimento arrefeça o ar.

Formas de realização do sistema compreendem ainda uma abertura frontal fixada às partes frontais de bastidor de equipamentos e do bastidor de arrefecimento. Numa forma de realização, os componentes do sistema de arrefecimento estão adaptados para puxar ar morno da parte traseira do bastidor de equipamentos para a parte traseira do bastidor de arrefecimento através da abertura traseira e os componentes do sistema de arrefecimento estão adaptados ainda para arrefecer o ar morno fornecido à parte traseira do bastidor de arrefecimento e para fornecer o ar arrefecido para a parte frontal do bastidor de arrefecimento e para a parte frontal do bastidor de equipamentos. 0 sistema pode compreender ainda uma caixa de distribuição adaptada para fornecer fluido de arrefecimento gelado ao bastidor de arrefecimento e receber fluido de arrefecimento aquecido a partir do bastidor de arrefecimento. Além disso, o sistema pode compreender ainda um sistema de comunicação de fluido adaptado para conectar o bastidor de arrefecimento à caixa de distribuição. Noutra forma de realização, o sistema de comunicação de fluido compreende tubagem flexivel, em que a tubagem flexivel inclui pelo menos um comprimento de tubagem flexivel tendo um primeiro acoplamento adaptado para encaixar com pelo menos um bastidor de arrefecimento e um segundo acoplamento adaptado para encaixar com a caixa de distribuição. 0 sistema de comunicação de fluido pode compreender adicionalmente membros de suporte para suportar a tubagem flexivel. Um controlador é acoplado de forma operativa ao bastidor de arrefecimento para controlar a operação do bastidor de arrefecimento. Os componentes do sistema de arrefecimento podem compreender um permutador de calor alojado no interior do alojamento do bastidor de 10 arrefecimento, com o bastidor de arrefecimento sendo configurado para puxar ar quente sobre o permutador de calor para arrefecer o ar quente sob a direção do controlador. Uma válvula de controlo pode ser acoplada de forma operativa ao controlador para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento para pelo menos um bastidor de arrefecimento. Além disso, um monitor pode ser acoplado de forma operativa ao controlador para medir as condições ambientais do volume de espaço. A organização é tal que o controlador é configurado para controlar a operação dos componentes do sistema de arrefecimento com base nas condições ambientais do volume de espaço. Numa forma de realização, o controlador pode ser colocado dentro de pelo menos um bastidor de arrefecimento. Pelo menos um bastidor de arrefecimento pode ser uma pluralidade de bastidores de arrefecimento. A caixa de distribuição pode ser configurada para fornecer fluido de arrefecimento gelado à pluralidade de bastidores de arrefecimento e para receber fluido de arrefecimento aquecido a partir da pluralidade de bastidores de arrefecimento, com o controlador para controlar a operação da pluralidade de bastidores de arrefecimento e da caixa de distribuição. Noutra forma de realização, o controlador é um controlador principal fornecido num da pluralidade de bastidores de arrefecimento. Ainda noutra forma de realização, um controlador é acoplado de forma operativa a pelo menos um bastidor de arrefecimento, em que o controlador é configurado para determinar a capacidade de arrefecimento de pelo menos um bastidor de arrefecimento. O alojamento de pelo menos um bastidor de arrefecimento pode incluir rodízios, acoplados no alojamento, para rolar o alojamento ao longo de uma superfície geralmente horizontal.

Um quarto aspeto da invenção destina-se a um método de arrefecimento de um bastidor de equipamentos eletrónicos, 11 adaptado para suportar pelo menos uma peça de equipamento eletrónico, com o bastidor de equipamentos compreendendo um alojamento tendo uma parte frontal, uma parte traseira, dois lados, um fundo e um topo, o alojamento do bastidor de equipamentos tendo uma largura padrão da indústria. 0 método compreende o posicionamento de um bastidor de arrefecimento ao lado do bastidor de equipamentos, com o bastidor de arrefecimento compreendendo um alojamento tendo uma parte frontal, uma parte traseira, dois lados, um fundo e um topo, o alojamento do bastidor de arrefecimento suportando componentes de um sistema de arrefecimento e tendo uma largura de aproximadamente metade da largura do bastidor de equipamentos. 0 bastidor de arrefecimento é construído e organizado para ser posicionado ao lado do bastidor de equipamentos, de tal forma que um lado do bastidor de arrefecimento é adjacente a um lado do bastidor de equipamentos, e todas as partes frontais e partes traseiras do bastidor de equipamentos e do bastidor de arrefecimento se encontram substancialmente ao longo dos mesmos planos. 0 método compreende ainda fixar uma abertura traseira às partes traseiras do bastidor de equipamentos e do bastidor de arrefecimento e fornecer fluido de arrefecimento ao bastidor de arrefecimento. As aberturas frontais e traseiras estão adaptadas para isolar o ar dentro do bastidor de equipamentos para que o bastidor de arrefecimento arrefeça o ar.

Formas de realização do método podem incluir fixar uma abertura frontal às partes frontais do bastidor de equipamentos e do bastidor de arrefecimento. 0 método pode compreender ainda controlar o fluxo de fluido de arrefecimento fornecido ao bastidor de arrefecimento e/ou monitorizar a temperatura do ar dentro do bastidor de equipamentos. 12

Um quinto aspeto da invenção pode ser direcionado para um sistema de arrefecimento de um centro de dados tendo um volume de espaço projetado para alojar uma pluralidade de bastidores de equipamentos eletrónicos, com cada bastidor de equipamentos sendo organizado numa fila e tendo um alojamento adaptado para suportar pelo menos uma peça de equipamento eletrónico. 0 sistema compreende uma pluralidade de bastidores de arrefecimento, com cada bastidor de arrefecimento compreendendo um alojamento e componentes do sistema de arrefecimento suportados pelo alojamento. 0 sistema compreende ainda um sistema de comunicação de fluido acoplado aos componentes do sistema de arrefecimento da pluralidade de bastidores. 0 sistema de comunicação de fluido é configurado para fornecer fluido de arrefecimento gelado e evacuar fluido de arrefecimento aquecido a partir dos componentes do sistema de arrefecimento de cada bastidor de arrefecimento. 0 sistema também compreende pelo menos um controlador acoplado a cada bastidor de arrefecimento da pluralidade de bastidores de arrefecimento para controlar a operação de cada bastidor de arrefecimento. A pluralidade de bastidores de arrefecimento e o sistema de comunicação de fluido são configurados para serem modulares, para permitirem a colocação de bastidores de arrefecimento em locais diferentes numa fila de bastidores de equipamentos dentro do volume de espaço do centro de dados.

Formas de realização do sistema poderão igualmente incluir uma caixa de distribuição adaptada para fornecer fluido de arrefecimento gelado e receber fluido de arrefecimento aquecido a partir de cada um da pluralidade de bastidores de arrefecimento, com o sistema de comunicação de fluido compreendendo tubagens flexíveis. As tubagens flexiveis podem incluir, para cada um da pluralidade de bastidores de arrefecimento, pelo menos um comprimento de tubagem 13 flexível tendo um primeiro acoplamento adaptado para encaixar com o bastidor de arrefecimento e um segundo acoplamento adaptado para encaixar com a caixa de distribuição. 0 sistema de comunicação de fluido compreende ainda membros de suporte para suportar a tubagem flexível. Os componentes do sistema de arrefecimento podem incluir um permutador de calor, alojado no interior do alojamento de cada um da pluralidade de bastidores de arrefecimento, com cada um da pluralidade dos bastidores de arrefecimento sendo configurado para puxar o ar morno sobre o permutador de calor para arrefecer o ar morno. Numa forma de realização, o sistema compreende ainda uma válvula de controlo acoplada de forma operativa ao controlador para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento para pelo menos um bastidor de arrefecimento. 0 sistema pode compreender ainda um monitor acoplado de forma operativa ao controlador para medir as condições ambientais do volume de espaço. 0 controlador pode ser configurado para determinar a capacidade de arrefecimento de cada bastidor de arrefecimento e exibir a capacidade no monitor. 0 controlador pode ser colocado dentro de uma pluralidade de bastidores de arrefecimento, em que o controlador é um controlador principal fornecido num da pluralidade de bastidores de arrefecimento. 0 alojamento de cada um da pluralidade de bastidores de arrefecimento inclui rodízios, acoplados ao alojamento, para rolar o alojamento ao longo de uma superfície geralmente horizontal.

Um sexto aspeto da invenção é direcionado para um kit para arrefecer um centro de dados tendo um volume de espaço projetado para alojar uma pluralidade de bastidores de equipamentos eletrónicos, com cada bastidor de equipamentos estando adaptado para suportar pelo menos uma peça de equipamento eletrónico de arrefecimento. 0 kit compreende pelo menos um bastidor de arrefecimento, compreendendo um 14 alojamento e um sistema de arrefecimento compreendendo um permutador de calor localizado no alojamento de pelo menos um bastidor de arrefecimento. 0 kit compreende ainda um sistema de comunicação de fluido que compreendende tubagem flexivel para conectar ao permutador de calor de pelo menos um bastidor de arrefecimento.

Formas de realização do kit podem compreender ainda pelo menos uma caixa de distribuição adaptada para distribuir fluido de arrefecimento à tubagem flexivel, em que a tubagem flexivel inclui pelo menos um comprimento de tubagem flexivel, tendo um primeiro acoplamento adaptado para encaixar com pelo menos um bastidor de arrefecimento e um segundo acoplamento adaptado para encaixar com a caixa de distribuição. 0 kit pode também compreender um controlador para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento a partir de pelo menos uma caixa de distribuição para pelo menos um bastidor de arrefecimento e uma válvula de controlo acoplada de forma operativa ao controlador para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento. 0 kit pode também incluir um monitor acoplado de forma operativa ao controlador para medir as condições ambientais do volume de espaço. Pelo menos um membro de suporte pode ser utilizado para suportar a tubagem flexivel dentro do centro de dados. 0 alojamento de pelo menos um bastidor de arrefecimento pode incluir rodízios, acoplados ao alojamento, para rolar o alojamento ao longo de uma superfície geralmente horizontal. Numa forma de realização, pelo menos um bastidor de arrefecimento tem uma largura de aproximadamente metade da largura do bastidor de equipamentos. Pelo menos uma ventoinha pode ser fornecida, em que pelo menos uma ventoinha está adaptada para ser fixada de forma amovível ao alojamento de pelo menos um bastidor de arrefecimento e 15 configurada para puxar o ar morno sobre o permutador de calor para arrefecer o ar morno.

Um sétimo aspeto da invenção é direcionado para um método que compreende: projetar um sistema de arrefecimento para um centro de dados; selecionar componentes do sistema de arrefecimento incluindo um bastidor de arrefecimento, tubagem flexível e um acoplamento para conectar a tubagem flexível ao bastidor de arrefecimento; e empacotar os componentes do sistema de arrefecimento.

Formas de realização do método podem compreender o envio dos componentes empacotados do sistema de arrefecimento e/ou instalar o sistema de arrefecimento. Numa forma de realização, a etapa de seleção de componentes do sistema de arrefecimento inclui adicionalmente a seleção de uma caixa de distribuição adaptada para distribuir fluido de arrefecimento, a seleção de um controlador para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento a partir da caixa de distribuição para pelo menos um bastidor de arrefecimento, e/ou a seleção de um membro de suporte utilizado para suportar a tubagem flexível dentro do centro de dados.

Um oitavo aspeto da invenção é direcionado para um sistema de comunicação de fluido para fornecer fluido de arrefecimento e evacuar fluido de arrefecimento a partir de uma unidade de arrefecimento. 0 sistema de comunicação de fluido compreende tubagem flexível e uma pluralidade de membros de suporte. Cada membro de suporte é configurado para ser fixado a uma estrutura de suporte e ser fixado de forma amovível à tubagem flexível. Cada membro de suporte compreende uma primeira parte e uma segunda parte de encaixe, com a primeira parte e a segunda parte sendo configuradas para serem fixadas uma à outra através da tubagem flexível colocada no meio. 16

Formas de realização do sistema de comunicação de fluido incluem a configuração de cada membro de suporte para fixar dois comprimentos de tubagem flexível. Cada uma da primeira parte e segunda parte de cada membro de suporte pode ter duas flanges, com as flanges da primeira parte estando adaptadas para encaixar e fixar a primeira parteàs flanges da segunda parte. Cada flange de cada primeira parte e segunda parte de cada membro de suporte pode ter uma protuberância anti-rotação e um recetáculo da protuberância. A organização é tal que a protuberância de uma flange é adaptada para ser recebida dentro de um recetáculo da protuberância de uma flange de uma parte de encaixe. Cada membro de suporte pode estar adaptado para ser fixado de forma amovível a outro membro de suporte. Cada uma da primeira parte e segunda parte pode ter uma superfície e uma interconexão fornecida na superfície. A organização é tal que a interconexão da primeira parte é inserida de forma amovível numa interconexão de encaixe da segunda parte para acoplar um membro de suporte a outro membro de suporte. A interconexão pode ser configurada como um acoplamento do tipo cauda de andorinha e um recetáculo do tipo cauda de andorinha e cada membro de suporte pode ser configurado para ser fixado a uma haste de suporte. 0 sistema de comunicação de fluido pode compreender ainda uma caixa de distribuição adaptada para fornecer fluido de arrefecimento gelado e receber fluido de arrefecimento aquecido a partir da tubagem flexível. A tubagem flexível pode compreender uma camada interior de polietileno, uma camada central de alumínio e uma camada exterior de polietileno. Uma camada de isolamento pode ser aplicada sobre a tubagem flexível.

Um nono aspeto da invenção é direcionado para um método de instalação de um sistema de comunicação de fluido de um sistema de arrefecimento do tipo compreendendo uma unidade 17 de arrefecimento e uma fonte adaptada para fornecer fluido de arrefecimento gelado à unidade de arrefecimento. 0 método compreende fornecer um sistema de comunicação de fluido, compreendendo um comprimento de tubagem flexivel com duas extremidades opostas, e uma pluralidade de membros de suporte para suportar a tubagem flexivel; conectar uma extremidade do comprimento de tubagem flexivel à fonte; conectar a outra extremidade do comprimento de tubagem flexivel à unidade de arrefecimento; conectar de forma amovivel a pluralidade de membros de suporte ao comprimento de tubagem flexivel; e acoplar os membros de suporte a uma estrutura.

Formas de realização do método podem incluir ainda a aplicação de uma camada de isolamento ao longo do comprimento de tubagem flexivel. Numa forma de realização, a etapa de conectar de forma amovivel a pluralidade de membros de suporte ao comprimento de tubagem flexivel, para cada membro de suporte, compreende fixar a primeira e a segunda partes de encaixe do membro de suporte sobre a tubagem flexivel. A etapa de garantir primeira e segunda partes do membro de suporte sobre a tubagem flexível pode compreender ainda juntar a primeira e a segunda partes com pelo menos uma braçadeira, ou pode compreender o aparafusamento das peças conjuntamente com pelo menos um parafuso de montagem. Noutra forma de realização, o sistema de comunicação de fluido pode compreender um comprimento de tubagem flexível tendo duas extremidades opostas e um comprimento contínuo suficiente para conectar a unidade de arrefecimento à fonte.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos acompanhantes não se destinam a ser desenhados à escala. Nos desenhos, cada componente idêntico ou quase idêntico que é ilustrado nas várias figuras é representado 18 por um numeral similar. Para fins de clareza, nem todo o componente poderá estar marcado em cada desenho. Nos desenhos: A FIG. 1 é uma vista em perspetiva de uma parte de um centro de dados, incorporando um sistema de arrefecimento de uma forma de realização da presente invenção; A FIG. IA é uma vista em perspetiva de um bastidor de equipamentos ; A FIG. 1B é uma vista em perspetiva de uma caixa de distribuição de uma forma de realização da presente invenção; A FIG. 1C é uma vista em perspetiva de um bastidor de arrefecimento de uma forma de realização da presente invenção; A FIG. 2 é uma representação esquemática de um sistema de arrefecimento do centro de dados; A FIG. 3 é uma vista elevada lateral do bastidor de arrefecimento com uma parte significativa de um painel lateral removida para mostrar o interior do bastidor de arrefecimento; A FIG. 4 é uma representação esquemática do bastidor de arrefecimento; A FIG. 5 é um diagrama de fluxo de parâmetros ambientais que são monitorizados pelo sistema de arrefecimento para determinar a capacidade de arrefecimento; 19 A FIG. 6 é uma vista frontal de uma unidade de exibição do bastidor de arrefecimento; A FIG. 7 é uma vista explodida de uma montagem de exibição, incorporando a unidade de exibição mostrada na FIG. 6; A FIG. 8 é uma vista em perspetiva de dois membros de suporte de uma forma de realização da invenção, o membro de suporte sendo fixado a um membro estrutural do centro de dados e suportando a tubagem flexível; A FIG. 9 é uma vista em perspetiva de um dos membros de suporte mostrados na FIG. 8; A FIG. 10 é uma vista em perspetiva de um membro de suporte sendo fixado de forma amovível a outro membro de suporte; A FIG. 11 é uma vista elevada frontal dos membros de suporte mostrados na FIG. 10, com os membros de suporte sendo fixados de forma amovível um ao outro; A FIG. 12 é uma vista em perspetiva de um grampo de uma forma de realização da presente invenção; A FIG. 13 é uma vista em perspetiva de um outro grampo de uma forma de realização da presente invenção; A FIG. 14 é uma vista em perspetiva de um sistema de arrefecimento de outra forma de realização da invenção; e A FIG. 15 é uma vista em perspetiva explodida do sistema de arrefecimento mostrado na FIG. 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA 20

Esta invenção não está limitada na sua aplicação nos detalhes de construção e na organização dos componentes definida na descrição seguinte ou ilustrada nos desenhos. A invenção é capaz de outras formas de realização e de ser praticada ou de ser levada a cabo de várias maneiras. Além disso, a fraseologia e a terminologia usadas neste documento são para efeitos de descrição e não devem ser consideradas como limitação. A utilização de "incluindo", "compreendendo", "ter", "contendo", "envolvendo" e suas variações no presente documento pretende englobar os items listados posteriormente e seus equivalentes assim como os items adicionais.

Pelo menos uma forma de realização da presente invenção é direcionada para um sistema de arrefecimento modular que é seletivamente configurável para arrefecer equipamento eletrónico alojado dentro de alojamentos de equipamento ou bastidores de um centro de dados. Tal como utilizados neste documento, "alojamentos" e "bastidores" são utilizados para descrever aparelhos projetados para suportar equipamentos eletrónicos. Um tal sistema de arrefecimento é capaz de empregar um ou mais bastidores de arrefecimento numa base de conforme necessário para fornecer arrefecimento localizado no centro de dados. Especificamente, vários bastidores de arrefecimento podem ser intercalados numa fila de bastidores de equipamentos para arrefecer com mais eficiência o centro de dados. O caminho de circulação do ar morno gerado pelo equipamento eletrónico é muito reduzido, eliminando assim praticamente a mistura de ar quente e frio dentro do centro de dados.

Os centros de dados são tipicamente grandes salas concebidas, em certos casos, para alojar centenas de bastidores de equipamentos eletrónicos, dispostos em filas dentro do centro de dados. As filas de bastidores de 21 equipamentos são organizadas de tal forma que existem corredores frios e corredores quentes. Os corredores frios fornecem acesso às partes frontais dos alojamentos onde os equipamentos eletrónicos geralmente são acedidos. Os corredores quentes fornecem acesso às partes traseiras dos bastidores de equipamentos. À medida que as necessidades se alteram, o número de bastidores de equipamentos pode ser aumentado ou diminuído dependendo dos requisitos funcionais do centro de dados. Pelo menos uma forma de realização da presente invenção é modular e escalável e pode assumir a forma de um kit desenvolvido para satisfazer estas necessidades de alterações. Além disso, embora sejam discutidos centros de dados relativamente grandes como uma utilização pretendida para um sistema de arrefecimento, tal como mencionado acima, o sistema da presente invenção é escalável e pode ser empregue em pequenas salas numa escala menor.

Numa forma de realização, o sistema de arrefecimento poderá compreender uma pluralidade de bastidores de arrefecimento, cada bastidor de arrefecimento tendo um alojamento adaptado para suportar componentes do sistema de arrefecimento. Por exemplo, os componentes do sistema de arrefecimento podem incluir um permutador de calor acoplado a uma caixa de distribuição para fornecer fluido de arrefecimento ao permutador de calor e devolver fluido de arrefecimento aquecido a partir do permutador de calor. Ventoinhas podem ser fornecidas para mover o ar através do permutador de calor. 0 bastidor de arrefecimento pode ser disposto dentro de uma fila de bastidores de equipamentos e configurado para a entrada de ar quente dentro do centro de dados a partir de um corredor quente, por exemplo, para arrefecer o ar para um pouco abaixo da temperatura ambiente. Esta configuração elimina a ineficiência da mistura de ar quente com o ar da temperatura ambiente para obter uma mistura 22 quente. Esta configuração também diminui o arrefecimento latente fornecido pelo sistema de ar condicionado do centro de dados, diminuindo assim a necessidade de humidificação.

Em determinadas formas de realização, o bastidor de arrefecimento pode ter metade da largura de um bastidor de equipamentos de dezanove polegadas de tamanho padrão, por exemplo, doze polegadas de largura e pode ser modular para que o bastidor de arrefecimento possa ser inserido numa fila de bastidores de equipamentos numa questão de minutos por funcionários do centro de dados que não tenham nenhuma formação ou especialização especial em aquecimento e arrefecimento. Os componentes do bastidor de arrefecimento e de todo o sistema de arrefecimento podem ser fornecidos em forma de kit para que a pessoa que instalar o sistema de arrefecimento não necessite de ferramentas especializadas. A natureza modular do sistema de arrefecimento permite ao utilizador otimizar a localização de cada bastidor de arrefecimento, pois cada bastidor de arrefecimento inclui a capacidade de perceber e mostrar qual a capacidade do sistema, a taxa de fluxo, temperaturas do fluido de arrefecimento, da entrada de ar e da saida de ar, e diferenciais de pressão. Assim, o sistema de arrefecimento pode ser empregue e reorganizado para máxima eficiência e utilização dentro do centro de dados.

Com referência agora aos desenhos, e mais particularmente à FIG. 1, é mostrada uma parte de um centro de dados típico, geralmente indicado como 10. Tal como mostrado, o centro de dados 10 inclui uma sala definida por um piso 12, paredes, cada uma indicada como 14, e um teto 16. 0 centro de dados 10 está projetado para alojar uma pluralidade de bastidores de equipamentos, cada um deles geralmente indicado como 18. Numa forma de realização, cada bastidor de equipamentos 18 pode ser construído em conformidade com os ensinamentos 23 divulgados no Pedido de Patente dos E.U.A N° 10/990.927, intitulada KIT DE ALOJAMENTO DE EQUIPAMENTO E MÉTODO DE MONTAGEM, apresentada em 17 de novembro de 2004, que é propriedade do requerente da presente invenção e é incorporada neste documento através de referência. Adicionalmente, embora não mostrada especificamente na FIG.l, a cablagem entre os bastidores de equipamentos 18 pode ser implementada usando calhas de distribuição de cabo contidas nas coberturas dos bastidores tal como divulgado na Patente dos E.U.A. N° 6.967.283, que é incorporada através de referência e atribuída ao requerente da presente invenção.

Especif icamente e em referência a FIG. IA, o bastidor de equipamentos 18 inclui uma moldura ou alojamento 20 adaptado para suportar componentes eletrónicos, tais como equipamentos de processamento de dados, de rede e de telecomunicações. O alojamento inclui uma parte frontal 22, uma parte traseira 24, lados 26, 28, fundo 30 e topo 32. A parte frontal 22 de cada bastidor de equipamentos 18 inclui uma porta frontal 34, a fim de permitir o acesso ao interior do bastidor de equipamentos. Uma fechadura 36 pode ser fornecida para impedir o acesso ao interior do bastidor de equipamentos 18 e aos equipamentos alojados pelo bastidor. Os lados 26, 28 do bastidor de equipamentos 18 podem incluir pelo menos um painel 38 configurado para cobrir um lado para alojar a região interior do bastidor. Embora não ilustrada na FIG. 1, a parte traseira 24 do bastidor de equipamentos 18 pode também incluir pelo menos um painel ou uma porta traseira para fornecer acesso ao interior do bastidor de equipamentos a partir da parte traseira do bastidor. Em determinadas formas de realização, os painéis lateral e traseiro, bem como a porta da frente e a porta traseira, podem ser fabricados a partir de chapa metálica perfurada, por exemplo, para permitir que o ar 24 flua para dentro e para fora da região interior do bastidor de equipamentos. Caso contrário, os painéis podem ser fabricados a partir de material maciço.

Os bastidores de equipamentos 18 são modulares na construção e configurados para serem rolados para a sua posição e para fora da sua posição, por exemplo, dentro de uma fila do centro de dados. Os rodízios 40 são fixados ao fundo de cada bastidor de equipamentos para permitir que o bastidor role ao longo do piso do centro de dados. Uma vez posicionado, os pés de nivelamento 42 podem ser colocados para segurar firmemente o bastidor de equipamentos 18 no seu lugar dentro da fila. Um exemplo dos rodízios 40 e pés de nivelamento 42 empregues num tal bastidor de equipamentos 18 é divulgado em detalhe no Pedido de Patente dos E.U.A. N°10/990.927.

Uma vez em posição, o equipamento eletrónico pode ser posicionado na região interior do bastidor de equipamentos 18. Por exemplo, o equipamento pode ser colocado em prateleiras fixadas dentro da região interior do bastidor de equipamentos 18. Embora não ilustrada na FIG.l, a cablagem fornecendo comunicação elétrica e de dados pode ser fornecida através do topo do bastidor de equipamentos 18 ou através de uma tampa (ou "cobertura" conforme descrito na Patente dos E.U.A. N° 6.967.283) no topo 32 do bastidor de equipamentos tenda aberturas formadas nele ou através de um topo aberto do bastidor de equipamentos. Na presente forma de realização, a cablagem pode ser suspensa ao longo dos telhados do bastidor ou ser fornecida na calha de distribuição de cablagem acima mencionada. Noutra forma de realização, a cablagem pode ser disposta dentro de um piso elevado e conectada ao equipamento eletrónico através do fundo do bastidor de equipamentos 18. Com ambas as 25 configurações, as linhas de comunicações e energia são fornecidas aos bastidores de equipamentos 18.

Tal como discutido acima, e com referência continuada à FIG. 1, os centros de dados 10 geralmente são configurados com filas de bastidores de equipamentos organizados tal que ar fresco é puxado para dentro dos bastidores a partir de um corredor frio C e ar morno ou quente é evacuado dos bastidores para um corredor quente H. Apenas para fins ilustrativos, os bastidores de equipamentos 18 são organizados na FIG. 1 em duas filas com as partes frontais 22 dos bastidores de equipamentos na fila próxima sendo organizadas numa direção para a frente como pode ser visto na FIG. 1 e as partes traseiras 24 dos bastidores de equipamentos na fila distante sendo organizadas numa direção para a retaguarda, como pode ser visto na FIG. 1. No entanto, tal como dito acima, num centro de dados tipico, existem várias filas de bastidores de equipamentos 18 em que as filas podem ser organizadas com as partes frontais dos bastidores de equipamentos em frente umas das outras para definirem o corredor frio e com as partes traseiras dos bastidores de equipamentos em frente umas das outras para definirem o corredor quente.

No sentido de lidar com a acumulação de calor e pontos de calor dentro do centro de dados 10, e para lidar com problemas de controlo de climatização dentro do centro de dados em geral, um sistema de arrefecimento modular é fornecido numa forma de realização. Tal como mostrado na FIG. 1, o sistema de arrefecimento compreende uma pluralidade de bastidores de arrefecimento, cada um geralmente indicado como 50, dispostos dentro do centro de dados 10. Tal como mostrado, a organização é tal que existe um bastidor de arrefecimento 50 para cada dois bastidores de equipamentos 18 fornecidos no centro de dados 10. No 26 entanto, deve ser compreendido que uma pessoa de habilidade comum na técnica, dado o beneficio desta divulgação, pode fornecer mais ou menos bastidores de arrefecimento 50 dentro do centro de dados 10, dependendo das condições ambientais do centro de dados. Adicionalmente em algumas formas de realização, a concentração e localizações dos bastidores de arrefecimento podem ser ajustadas com base nos locais dos bastidores mais quentes no centro de dados, ou com base em informações obtidas e analisadas por um sistema de gestão de informações do centro de dados. O centro de dados 10 preferivelmente tem uma entrada 52 de um meio fluido de arrefecimento e uma saida 54 de um meio fluido de arrefecimento adaptados para fornecer e devolver um meio fluido de arrefecimento (por exemplo água, uma solução de glicol ou um liquido de arrefecimento, tal como os refrigerantes R134A e R410A) a partir de uma fonte adequada, como uma unidade de refrigeração, que será discutida em maior detalhe abaixo. Especificamente, a entrada 52 do meio fluido de arrefecimento está adaptada para oferecer fluido de arrefecimento gelado ou arrefecido aos centros de dados 10, enquanto que a saída 54 de meio fluido de arrefecimento está adaptada para evacuar fluido de arrefecimento aquecido do centro de dados. A entrada 52 e a saída 54 estão em comunicação fluida com um coletor ou caixa de distribuição geralmente indicadas como 56. Com referência à FIG. 1B, a caixa de distribuição 56 inclui um alojamento 58 posicionado no centro de dados 10. A configuração da entrada 52 do meio fluido de arrefecimento e a saída 54 e a caixa de distribuição 56 será descrita com referência à FIG. 2 abaixo. Tal como mostrado, o alojamento 58 pode ser construído da mesma forma que o bastidor de equipamentos 18. A caixa de distribuição 56 é projetada para distribuir fluido de arrefecimento gelado e aceitar fluido de arrefecimento aquecido de cada bastidor de 27 arrefecimento 50. Em determinadas formas de realização, a caixa de distribuição 56 pode estar convenientemente localizada dentro do centro de dados 10, e em outras formas de realização, pode estar localizada fora do centro de dados. No sentido de facilitar o seu posicionamento, o alojamento 58 da caixa de distribuição 56 pode ser fornecido com rodizios 60 e pés de nivelamento 62, semelhantes aos rodizios 40 e pés de nivelamento 42 do bastidor de equipamentos 18. A FIG. 1 ilustra a caixa de distribuição 56 posicionada perto dos bastidores de equipamentos 18 e dos bastidores de arrefecimento 50 do centro de dados 10.

Deve ser observado que uma caixa de distribuição pode, em determinadas formas de realização, ser fixada dentro do centro de dados 10. Por exemplo, uma caixa de distribuição pode ser acoplada a uma parede 14 ou outra superfície (por exemplo, o teto 16) dentro ou fora do centro de dados 10. O fornecimento de uma caixa de distribuição 56 amovível permite ao sistema de arrefecimento da presente invenção acomodar da melhor forma salas de várias formas e tamanhos, assim como salas exigindo diferentes necessidades de arrefecimento. Além disso, deverá ser notado que mais do que uma caixa de distribuição 56 pode ser fornecida em salas de dados grandes para acomodar muitos bastidores de arrefecimento, por exemplo, ou em circunstâncias que exijam arrefecimento excessivo. A caixa de distribuição 56 está conectada a uma pluralidade de tubagens ou tubulações flexíveis, cada uma indicada como 64, com duas tubagens flexíveis 64 sendo fornecidas para cada bastidor de arrefecimento 50. A tubagem flexível 64 é capaz de dobrar e de outro modo ser manipulada em conformidade com a estrutura da sala do centro de dados 10. Normalmente, a tubagem flexível 64 deve ser suficientemente 28 flexível para que estejam em conformidade com as paredes 14 e o teto 16 do centro de dados 10. Tal como mostrado, acoplamentos apropriados, cada um indicado como 66, conecta as extremidades da tubagem flexível 64 à caixa de distribuição 56 e ao seu respetivo bastidor de arrefecimento 50. Cada tubagem flexível 64 tem extremidades terminais cravadas que são usadas para conectar cada tubagem flexível à caixa de distribuição 56 e ao bastidor de arrefecimento 50 da maneira bem conhecida com os acoplamentos 66 fixando as extremidades terminais da tubagem flexível no lugar . Numa forma de realização, os acoplamentos podem ser do tipo vendido pela empresa Wirsbo Company, de Apple Valley, Minnesota. Os conectores e os acoplamentos são conectados à caixa de distribuição 56 por conectores NPT de uma polegada, e conectam à tubagem flexível 64 através de uma conexão de esmagamento ou de cravação. Uma ferramenta especial pode ser necessária para fazer esta conexão.

Tal como mencionado acima, a tubagem flexível 64 pode ser pré-cortada num determinado comprimento com base na arquitetura do projeto da sala do centro de dados. Caso contrário, a tubagem flexível 64 pode ser cortada no local num determinado comprimento. Os membros de suporte, tais como os membros de suporte 68, bem como os grampos, tais como os grampos 70 de 90° e os grampos 72 de 45°, são fornecidas adicionalmente para fixar a tubagem flexível 64. Tal como mostrado, os membros de suporte 68 são configurados para suportar a tubagem flexível do teto e os grampos 70 de 90° e os grampos 72 de 45° (não mostrados na FIG. 1, mas ilustrados na FIG. 13) podem ser utilizados para conectar a tubagem flexível 64 à parede do centro de dados 10, ou a qualquer outra estrutura adequada. Os membros de suporte 68 são projetados para conectar a tubagem flexível da entrada e a da saída 64 para cada 29 bastidor de arrefecimento 50 uma à outra para criar uma aparência uniforme e impecável. Os membros de suporte 68 podem também ser empregues em seções grandes e direitas de de tubagem flexível 64 ao longo do teto.

Tal como mostrado na FIG. 2, a caixa de distribuição 56 está em comunicação fluida com um permutador de calor 74, também conhecido como uma unidade de refrigeração na técnica. Numa forma de realização, o permutador de calor 74 é fornecido fora do centro de dados 10. Especificamente, uma fila 7 6 (que corresponde à saída 54 na FIG. 1) numa comunicação fluida com a saída do meio fluido de arrefecimento 54 mostrado na FIG. 1 é fornecida para fornecer fluido aquecido a uma bomba 78, que por sua vez fornece o fluido aquecido ao permutador de calor 74. Uma válvula 80 é colocada entre a fila 76 e a bomba 78. O fluido de arrefecimento aquecido é arrefecido no permutador de calor 74 e o fluido de arrefecimento arrefecido é devolvido à caixa de distribuição 56 através da bomba 78 pela fila 82 (que corresponde à entrada 52 na FIG. D através de outra válvula 84. As válvulas, 80, 84 são fornecidas nas filas 76, 82 para controlar 0 fluxo de fluido entre a caixa de distribuição 56 e o permutador de calor 74. Numa forma de realização, o permutador de calor 74 está adaptado para fornecer água gelada (por exemplo, água a aproximadamente 45°F) em contato térmico com o fluido de arrefecimento fornecido no sistema de arrefecimento. A caixa de distribuição 56 pode ser projetada para fornecer fluido de arrefecimento e receber fluido de arrefecimento a partir de qualquer número de bastidores de arrefecimento 50. Por exemplo, a FIG. 2 ilustra a caixa de distribuição 56 distribuindo fluido de arrefecimento a doze bastidores de arrefecimento 50. Tal como mostrado, um sistema de 30 comunicação de fluido pode ser fornecido para conectar cada entrada e saida respetivas fornecidas na caixa de distribuição 56 ao seu respetivo bastidor de arrefecimento 50. A caixa de distribuição 56 inclui uma válvula de controlo 86 para controlar e monitorizar o fluxo de fluido de arrefecimento arrefecido para um bastidor de arrefecimento particular 50. Da mesma forma, a caixa de distribuição 56 inclui outra válvula de controlo 88 para controlar e monitorizar o fluxo de fluido de arrefecimento aquecido a partir de um bastidor de arrefecimento 50. Especificamente, para cada bastidor de arrefecimento, as válvulas de controlo 86, 88 são configuradas para controlar independentemente o fornecimento de fluido de arrefecimento gelado e a receção de fluido de arrefecimento morno a partir do bastidor de arrefecimento. Esta configuração pode empregar a implementação de várias válvulas de controlo para alcançar a funcionalidade descrita acima.

Tal como mostrado, existem duas tubagens flexíveis 64 para cada bastidor de arrefecimento, uma para fornecer fluido de arrefecimento gelado ao seu respetivo bastidor de arrefecimento e outra para evacuar fluido de arrefecimento aquecido a partir do seu respetivo bastidor de arrefecimento. Numa forma de realização, o sistema de comunicação de fluido do sistema de arrefecimento compreende tubagens flexíveis 64 que, tal como discutido acima, podem ser fornecidas em comprimentos predeterminados. A tubagem flexível pode ser do tipo fabricado a partir de um polímero adequado, ou qualquer outro material flexível similar. Numa forma de realização, a tubagem flexível pode ser comprada à empresa Wirsbo Company de Apple Valley, Minnesota com o n° de especificação D1251000. Numa determinada forma de realização, a tubagem flexível pode ter aproximadamente uma polegada de diâmetro, e compreende uma camada interior de 31 polietileno, uma camada central de alumínio e uma camada exterior de polietileno. Noutra forma de realização, uma camada de isolamento pode ser fornecida sobre a tubagem flexível 64. A camada de isolamento pode ser fabricada a partir de qualquer material adequado, projetado para isolar e proteger a tubagem flexível, tal como espuma EPDM com uma espessura de meia polegada. Numa forma de realização, a tubagem flexível pode ser inserida no canal circular da camada de isolamento.

Um controlador 90 pode ser empregue para controlar a operação do sistema de arrefecimento, e especificamente em determinadas formas de realização, a operação dos bastidores de arrefecimento e/ou da caixa de distribuição 56. Em relação à caixa de distribuição 56, o controlador pode ou não pode ser configurado para controlar a sua operação. Quando não se comunicar com o controlador, a caixa de distribuição opera sob a direção dos bastidores de arrefecimento. Numa forma de realização, o controlador 90 pode ser uma unidade dedicada ao sistema de arrefecimento. Noutra forma de realização, o controlador 90 pode ser fornecido como parte de um sistema integrado de monitorização e controlo do centro de dados. Noutra forma de realização, cada bastidor de arrefecimento 50 pode ser independentemente operável por um controlador 90a fornecido no bastidor de arrefecimento que está em comunicação com os controladores 90a dos outros bastidores de arrefecimento. Com esta forma de realização particular (ou seja, cada bastidor de arrefecimento sendo configurado para ser operado de forma independente pelo controlador 90a, cada unidade de controlo 90a pode incorporar um microprocessador Philips XA de 16-bit). Não obstante a configuração específica, o controlador está projetado para controlar a operação independente dos bastidores de arrefecimento 50 dentro do centro de dados 10. Assim, a referência neste 32 documento a "controlador" ou "unidade de controlo" pode ser direcionada para o controlador 90 e/ou a unidade de controlo 90a.

Por exemplo, o controlador pode ser configurado para identificar a falha ou a incapacidade de um determinado bastidor de arrefecimento localizado no centro de dados para arrefecer o ar, e para aumentar a capacidade de arrefecimento de um bastidor de arrefecimento ou bastidores de arrefecimento localizados perto do bastidor de arrefecimento com falha. Noutra forma de realização, um bastidor de arrefecimento pode operar como unidade principal ou mestre e os outros bastidores de arrefecimento operam como unidades subservientes que operam sob o controlo da unidade principal. Na presente forma de realização, o bastidor de arrefecimento principal pode ser manipulado pelo operador do centro de dados para controlar todo o sistema de arrefecimento. Por exemplo, o controlador pode ser configurado para receber informações dos bastidores de equipamentos a fim de determinar a quantidade de energia que está a ser consumida por cada bastidor de equipamentos. Com este conhecimento, o controlador pode ser configurado para aumentar a capacidade de arrefecimento de certos bastidores de arrefecimento dentro do sistema de arrefecimento com base na energia consumida pelos bastidores do equipamento.

Com referência continuada às FIGS. 1 e referência adicional à FIG. 1C, cada bastidor de arrefecimento 50 compreende um alojamento 92 que pode ser construído da mesma forma que o alojamento 20 do bastidor de equipamentos 18. Tal como o bastidor de equipamentos 18 e a caixa de distribuição 56, o alojamento 92 é uma estrutura retangular, tendo uma parte frontal 94, uma parte traseira 96, dois lados 98, 100, um fundo 102 e um topo 104 definida por um moldura de membros 33 de suporte vertical e horizontal. Tal como será divulgado abaixo com mais pormenor, o bastidor de arrefecimento 50 é configurado para acomodar equipamentos de arrefecimento e pode ser convenientemente dividido e desmontado para transporte ou armazenamento, apenas com o auxilio de ferramentas de mão.

Tal como mostrado na FIG. 1, numa forma de realização, o alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 tem uma largura de aproximadamente metade da largura do bastidor de equipamentos 18. Como dito acima, um bastidor tipico de dezanove polegadas tem uma largura de cerca de vinte e quatro polegadas. Assim, a largura do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 é de aproximadamente doze polegadas. Este dimensionamento permite à pessoa que configura o centro de dados 10 posicionar um bastidor de arrefecimento 50 ou vários bastidores de arrefecimento 50 entre bastidores de equipamentos 18 sendo simultaneamente capaz de manter espaçamento equivalente entre várias filas. A largura mais estreita também ocupa menos espaço e, juntamente com a natureza modular e amovivel do bastidor de arrefecimento, permite ao bastidor de arrefecimento ser convenientemente colocado entre dois bastidores de equipamentos de forma facilmente escalável.

Com referência à FIG. 1C, a parte frontal 94 do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 inclui um painel frontal 106 devidamente fixado à moldura. 0 painel frontal 106 permite a um operador do centro de dados 10 aceder à região interior do bastidor de arrefecimento 50. O bastidor de arrefecimento 50 pode incluir painéis laterais 100 acopláveis à moldura do alojamento 92 para cobrir os lados 98, 100 do bastidor de arrefecimento. No entanto, uma vez que o bastidor de arrefecimento 50 normalmente é posicionado entre dois bastidores de equipamentos 18, a 34 inclusão dos painéis laterais 108 não é necessária. Da mesma forma, o alojamento 92 poderá igualmente incluir um painel traseiro (não mostrado) para cobrir a parte traseira 96 do bastidor de arrefecimento 50. Numa forma de realização, os painéis frontais, laterais e traseiros podem ser adequadamente fixados, por exemplo, através da fixação adequada de parafusos de montagem à moldura do bastidor de arrefecimento 50. Noutra forma de realização, os parafusos de montagem capazes de manipulação com a mão, por exemplo, parafusos de orelhas ou parafusos de quarto de volta, podem ser empregues para fixar os painéis à moldura. Tal como mostrado na Figura 3, o alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 cria um espaço dentro da região interior do bastidor de arrefecimento para permitir que os componentes de um sistema de arrefecimento sejam alojados dentro do bastidor de arrefecimento. Em determinadas formas de realização, o painel frontal 106 pode incorporar uma porta ligada de forma articulada à moldura do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50. Os componentes e a configuração de um tal sistema de arrefecimento serão descritos mais detalhadamente à medida que a descrição do sistema de arrefecimento prossegue. O bastidor de arrefecimento 50 é modular na construção e configurado para ser rolado para dentro e para fora da sua posição, por exemplo dentro de uma fila do centro de dados 10 entre dois bastidores de equipamentos 18. Os rodízios 110 são fixados no fundo do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 para permitir ao bastidor de arrefecimento rolar ao longo do piso do centro de dados 10. Uma vez posicionados, os pés de nivelamento 112 podem ser colocados para prender firmemente o bastidor de arrefecimento 50 no seu lugar dentro da fila. Tal como acontece com o bastidor de equipamentos 18 e a caixa de distribuição 56, os rodízios 110 e pés de nivelamento 112, e o seu acoplamento 35 ao alojamento 92 do bastidor de arrefecimento, são divulgados em detalhe no Pedido de Patente dos E.U.A. N°10/990.927. Noutra forma de realização, o alojamento do bastidor de arrefecimento pode ser formado com um parafuso de olhai para permitir a um guindaste ou algum outro dispositivo de elevação elevar e colocar o bastidor de arrefecimento no centro de dados.

Numa forma de realização, a organização é tal que as partes frontais 22, 92 do equipamento e os bastidores de arrefecimento 18, 50 estão adjacentes no corredor frio e as partes traseiras 24, 96 dos bastidores estão adjacentes no corredor quente. A natureza modular e amovível do bastidor de arrefecimento 50 torna-o particularmente eficaz em locais no centro de dados 10 que requerem controlo de climatização, por exemplo, adjacentes a um corredor quente. Esta configuração permite ao bastidor de arrefecimento 18 ser utilizado como um bloco de construção para o arrefecimento e controlo de climatização do centro de dados 10, à medida que o operador do centro de dados adiciona e remove bastidores de arrefecimento 50 conforme necessário. Assim, o bastidor de arrefecimento 50 permite um nivel muito superior de escalabilidade do que métodos e sistemas de arrefecimento anteriores. Além disso, um bastidor de arrefecimento operável pode ser rápida e facilmente fornecido para substituir um bastidor de arrefecimento com falha.

Tal como mostrado, a parte frontal do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 tem um número de ventoinhas de velocidade variável (por exemplo, oito), cada uma indicada como 114, que estão adaptadas para puxar ar filtrado a partir da parte traseira 96 do bastidor de arrefecimento para a parte frontal 94 do bastidor de arrefecimento 50 tal como mostrado pela seta A. Numa forma de realização, as 36 ventoinhas 114 podem ser montadas e ligadas dentro do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 tal que uma ventoinha é removida, removendo apenas 4 parafusos e deslizando a ventoinha para fora de um recetáculo (não mostrado) formado no alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50. A energia elétrica fornecida para cada ventoinha 114 pode ser conectada e desconectada através de um conector adequado, tal como um conector de encaixe cego. A organização é tal que as ventoinhas 114 são substituíveis em funcionamento ("hot swappable") com base nos seus requisitos de baixa tensão, assim como a sua fácil remoção do recetáculo e conector de encaixe cego. Além disso, o controlador 90 pode ser configurado para monitorizar a operação de cada ventoinha 114 a fim de prever a falha de uma ventoinha com base nas variações do consumo de energia da ventoinha.

Adicionalmente fornecido dentro do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 está um permutador de calor 116. O permutador de calor 116 pode incluir pelo menos uma bobina tendo estabilizadores e é posicionado num ângulo dentro do bastidor de arrefecimento 50. Especificamente, o permutador de calor 116 é posicionado geralmente de forma perpendicular em relação à direção do ar que flui através do alojamento 92 do bastidor de arrefecimento 50 (paralela à seta A), com o permutador de calor 116 sendo posicionado num ângulo ligeiro em relação a um plano vertical teórico que é paralelo à parte frontal 94 e à parte traseira 96 do alojamento 92 para ampliar a área de superfície do permutador de calor a fim de acomodar um volume maior de ar quente. A organização é tal que o ar quente é puxado através da parte traseira do bastidor de arrefecimento 50 e é passado através do permutador de calor 116 para reduzir a temperatura do ar quente. Tal como mencionado acima, o bastidor de arrefecimento 50 pode ser posicionado de modo a 37 que a parte traseira do bastidor de arrefecimento seja adjacente a um corredor quente. Assim, o ar puxado através da parte traseira do bastidor de arrefecimento é relativamente mais quente que o ar ambiente dentro do centro de dados 10. As ventoinhas 114 fornecem o ar fresco a partir do permutador de calor 116 desde as ventoinhas para a parte frontal 94 do bastidor de arrefecimento 50. Numa forma de realização, o bastidor de arrefecimento pode fornecer até 30kW de arrefecimento.

Tal como mostrado nas FIGS. 3 e 4, é fornecido fluido de arrefecimento gelado ao permutador de calor 116 pela fila 118, e o fluido de arrefecimento aquecido é evacuado a partir do permutador de calor pela fila 120. Tal como mostrado, as filas 118, 120 estão conectadas à tubagem flexivel 64 através do acoplamento 66 localizado próximo do topo do alojamento 92. A tubagem flexivel 64 é conectada através do acoplamento 66 da forma descrita acima à caixa de distribuição 56. O fluido de arrefecimento gelado entrando no bastidor de arrefecimento 50 flui através de uma válvula de duas vias 124 e um medidor de fluxo 126, que são fornecidos para controlar o fornecimento de fluido de arrefecimento gelado para o bastidor de arrefecimento 50. A válvula de duas vias 124 e o medidor de fluxo 126 às vezes podem ser conjuntamente referidos como uma válvula de controlo neste documento. Numa forma de realização, dependendo da configuração do controlador e do sistema de gestão de rede, o medidor de fluxo 12 6 é acoplado de forma operativa ao controlador 90a para medir o fluxo de fluido de arrefecimento através da tubagem flexivel 64. O bastidor de arrefecimento das formas de realização da presente invenção utiliza o medidor de fluxo 126 a fim de fornecer a taxa de fluxo do fluido de arrefecimento para o controlador 90a. 38

Numa forma de realização, o medidor de fluxo 126 permite que o controlador 90a calcule a capacidade da operação do bastidor de arrefecimento 50 com base nas informações obtidas pelo controlador. Uma vez ultrapassado o medidor de fluxo 126, o fluido de arrefecimento gelado flui para uma bobina de topo 116A e para uma bobina de fundo 116B do permutador de calor 116. O fluido de arrefecimento gelado é aquecido pelo ar quente puxado através do permutador de calor 116 pelas ventoinhas 114. O cálculo da capacidade do bastidor de arrefecimento será discutido com referência à FIG. 5 à medida que a descrição do sistema prossegue.

Uma vez aquecido, o fluido de arrefecimento é fornecido a partir do permutador de calor 116 para um alimentador de retorno via fila 120 para uma válvula de mistura de três vias 128. Tal como melhor mostrado na FIG. 4, uma parte do fluido de arrefecimento gelado pode ser desviado da fila 118 para a válvula de mistura de três vias 128 por uma válvula de esfera de corte 130 de duas vias, de quarto de volta, de desvio. Tal como mostrado, a válvula de esfera de corte 130 pode ser acoplada a uma perna de desvio 132 da válvula de mistura de três vias 128, para que ao fechar a válvula de esfera de corte 130, o efeito é fornecer controlo de duas vias para a válvula de três vias para aplicações onde o controlo de duas vias é desejado. Numa forma de realização, o fluido de arrefecimento gelado entrando no bastidor de arrefecimento 50 está a aproximadamente 45°F. O fluido de arrefecimento aquecido saindo do bastidor de arrefecimento 50 está a aproximadamente 55°F.

Ao tornar a válvula de três vias conversivel para uma válvula de duas vias, esta configuração permite a um bastidor de arrefecimento 50 ser colocado a qualquer distância a partir da caixa de distribuição 56 sem o risco 39 de problemas relacionados com questões de balanceamento de carga. Por exemplo, se um primeiro bastidor de arrefecimento estiver localizado a aproximadamente dez pés de distância da caixa de distribuição e um segundo bastidor de arrefecimento estiver localizado a cerca de cento e vinte pés de distância da caixa de distribuição, o primeiro bastidor de arrefecimento receberia a maior parte do fluido de arrefecimento sendo distribuído pela caixa de distribuição, já que há menor queda de pressão no fluido de arrefecimento fornecido ao primeiro bastidor de arrefecimento do que no fluido de arrefecimento fornecido ao segundo bastidor de arrefecimento. Quando a válvula de três vias estiver no modo de três vias, o primeiro bastidor de arrefecimento enviará o fluido de arrefecimento que ele precisa através do circuito principal e o restante do fluido de arrefecimento irá fluir através do circuito de desvio. 0 segundo bastidor de arrefecimento pode obter apenas cerca de 80% do fluido de arrefecimento necessário, enquanto que o primeiro bastidor de arrefecimento está a fazer um desvio à maior parte do fluido de arrefecimento. Ao se converter a válvula de três vias para o modo de duas vias, o primeiro bastidor de arrefecimento só vai utilizar o fluido de arrefecimento que necessita, garantindo assim o restante dos fluxos de fluido de arrefecimento para a segunda unidade, ou outras unidades remotas.

Tal como mostrado, uma bandeja de condensação 134 pode ser fornecida no fundo do bastidor de arrefecimento 50 para capturar condensação a partir das bobinas do topo e do fundo 116A, 116B do permutador de calor 116. Uma bomba 136 pode ser fornecida para bombear a condensação da bandeja 134. Embora não mostrado, o bastidor de arrefecimento 50 usa um par de comutadores de bóia na bandeja de condensação 134 para estabelecer uma taxa de produção de condensação. Dado que a variação de volume é constante a partir da 40 ativação de um comutador inferior para um comutador superior, e usando a variável de tempo entre estes dois eventos, pode ser estabelecida uma taxa de produção de condensação. A capacidade de arrefecimento é avaliada com base em dois fatores: (1) a variação de temperatura no ar (capacidade de sensitividade) e (2) a variação de humidade no ar (capacidade latente). A condensação é uma medida de quanto vapor de água é removido do ar, portanto, conhecendo-se a taxa de produção de condensação, a capacidade latente da unidade pode ser estabelecida. Além disso, os comutadores de bóia podem facilitar o controlo da bomba 136, o comutador de nivel superior iniciando a operação de bombeamento da condensação e 0 comutador de nivel inferior terminando a operação de bombeamento da condensação. Numa forma de realização, com exceção da bomba de condensação 136, o bastidor de arrefecimento inteiro 50 utiliza componentes de corrente continua.

Embora o alojamento do bastidor de arrefecimento seja ilustrado nos desenhos como tendo metade da largura de um bastidor de equipamentos, o bastidor de arrefecimento pode ser dimensionado para qualquer configuração desejada. O fornecimento de um bastidor de arrefecimento com metade da largura do padrão da indústria melhora a escalabilidade do bastidor de arrefecimento. No entanto, está contemplada, por exemplo, a configuração do alojamento para ter a mesma largura que o alojamento do bastidor de equipamentos. Numa tal forma de realização, o bastidor de arrefecimento pode ser configurado com componentes do sistema de arrefecimento que aumentam a capacidade de arrefecimento do bastidor de arrefecimento. Esta configuração pode ser desejável para pontos de calor dentro do centro de dados.

Passando agora à FIG. 5, o controlador 90 (incluindo as unidades de controlo 90a) está adaptado para controlar a 41 operação do sistema de arrefecimento com base em parâmetros ambientais obtidos pelo controlador. Numa forma de realização, o controlador 90 pode incorporar apenas unidades de controlo 90a fornecidas nos bastidores de arrefecimento 50 que comunicam uns com os outros sobre um BUS de rede de área de controlo (Controller Area Network -CAN) . Noutras formas de realização, um controlador principal pode ser fornecido para controlar a operação das unidades de controlo 90a. Tal como mostrado na FIG. 1, cada bastidor de arrefecimento 50 é fornecido com uma montagem de exibição 138 acoplada de forma operativa ao controlador 90a. A montagem de exibição 138 está adaptada para exibir as condições ambientais da sala de dados, tais como, e não limitadas a estas, temperatura e humidade do centro de dados num bastidor de arrefecimento, a temperatura do ar entrando e saindo do bastidor de arrefecimento, a temperatura do fluido de arrefecimento entrando e saindo do bastidor de arrefecimento, a taxa de fluxo do fluido de arrefecimento que entra no bastidor de arrefecimento, e a capacidade de arrefecimento do bastidor de arrefecimento. Monitores e/ou medidores adequados podem ser fornecidos para adquirir tais informações. Como alternativa, ou para além da forma de realização precedente, as condições ambientais podem ser exibidas numa unidade dotada de um sistema integrado de monitorização e controlo de centro de dados.

Tal como mostrado na FIG. 5, as alterações nas condições ambientais, tais como a temperatura do centro de dados 10, resulta em alterações de entradas, incluindo a temperatura do fluido de arrefecimento que flui para dentro e para fora de cada bastidor de arrefecimento 50. Entradas adicionais fornecidas ao controlador 90a (e/ou controlador 90) incluem a taxa de fluxo do fluido de arrefecimento entrando no bastidor de arrefecimento 50 através do medidor de fluxo 42 126, assim como os valores conhecidos do fluido de arrefecimento (por exemplo, água). Em função da temperatura do fluido de arrefecimento, a taxa de fluxo do fluido de arrefecimento, a transferência de calor total pode ser determinada, a qual é calculada multiplicando a taxa de fluxo pela densidade do fluido de arrefecimento, pelo calor especifico do fluido de arrefecimento e pela diferença entre as temperaturas de sarda e de entrada do fluido de arrefecimento. Este cálculo de transferência de calor é determinado pelo controlador 90a para que a quantidade de fluido de arrefecimento fornecido a um bastidor de arrefecimento 50 através do medidor de fluxo 126 do bastidor de arrefecimento possa ser calculada. 0 controlador 90a pode ser configurado adicionalmente para permitir uma entrada de utilizador para o cálculo da capacidade de carga para cada bastidor de arrefecimento 50 em tempo real. O valor obtido pode ser comparado à capacidade de arrefecimento máxima possivel para avaliar a capacidade de arrefecimento de reserva do sistema de arrefecimento.

Por exemplo, a capacidade de arrefecimento total bruta de um bastidor de arrefecimento 50 pode ser determinada pela seguinte equação:

Capacidade de arrefecimento total bruta = constante X taxa de fluXO X (Tsaída — Centrada) (1)

Com a equação 1, a taxa de fluxo é identificada em galões por minuto (Gallons per Minute - GPM) e a constante é 501. Com base neste resultado, a capacidade de arrefecimento liquida total em BTU/hora pode ser determinada pela seguinte equação: 43

Capacidade de arrefecimento liquida total = capacidade de arrefecimento total bruta - calor da ventoinha (2)

Também se pode chegar à Equação 2 adicionando a capacidade de arrefecimento sensivel e a capacidade de arrefecimento latente.

Tal como mostrado nas FIGS. 6 e 7, a montagem de exibição 138 inclui uma unidade de exibição 140 tendo um visor de cristal liquido, por exemplo, para exibir as condições ambientais, tais como a temperatura e a humidade do centro de dados, a temperatura do ar entrando e saindo de cada bastidor de arrefecimento, a temperatura do fluido de arrefecimento entrando e saindo de cada bastidor de arrefecimento, e a taxa de fluxo de fluido de arrefecimento entrando em tal bastidor de arrefecimento. Uma pluralidade de botões de controlo e indicadores de estado são adicionalmente fornecidos na unidade de exibição 140 para permitir ao operador manipular a operação do sistema de arrefecimento. Tal como mostrado na FIG. 7, a montagem de exibição 138 pode ser fixada dentro de uma abertura formada no painel frontal 106 do bastidor de arrefecimento por meio de uma junta de vedação 142 e um suporte de montagem 144 onde parafusos de fixação (não mostrado) podem ser fornecidos para fixar a montagem de exibição 138 ao painel frontal 106 dentro da abertura.

Agora com referência à FIG. 8, tal como discutido acima, numerosos membros de suporte, cada um deles indicado geralmente como 68, pode ser fornecido para fixar a tubagem flexível 64 a partir do teto. Em determinadas formas de realização, a tubagem flexível 64 deixa a caixa de distribuição 56 e é direcionada para o teto 16 do centro de dados. Uma vez no teto 16, a tubagem flexível 64 vira numa direção geralmente horizontal ao longo do teto em direção 44 ao seu respetivo bastidor de arrefecimento 50. Uma vez sobre o bastidor de arrefecimento 50, a tubagem flexivel 64 desce em direção ao bastidor de arrefecimento 50 em que a tubagem flexivel 64 está suspensa entre o bastidor de arrefecimento 50 e o teto. Os membros de suporte 68 e os grampos 70, 72 da presente invenção estão projetados para suportar e orientar a tubagem flexivel 64 e para direcionar as curvas da tubagem. Tal como melhor mostrado na FIG. 8, os membros de suporte estão projetados para suspender a tubagem flexivel 64. Os membros de suporte 68 podem ser adicionalmente utilizados para fixar a tubagem flexivel 64 durante seções relativamente longas e retas de tubagem flexivel. Numa forma de realização, os membros de suporte 68 e os grampos 70, 72 podem ser moldados a partir de material polímérico e são formados em duas partes para fixar em redor da tubagem flexivel 64 (incluindo a camada de isolamento, quando fornecida). Noutras formas de realização, os membros de suporte 68 e os grampos 70, 72 podem ser fabricados a partir de qualquer metal ou liga adequado. A FIG. 8 ilustra o membro de suporte 68 que é empregue principalmente para pendurar ou suspender a tubagem flexivel 64 a partir do teto ou de outra estrutura de suporte, tal como uma secção em I 180 ou alguma outra estrutura, em direção ao seu respetivo bastidor de arrefecimento 50. Tal como mostrado, o membro de suporte 68 é projetado para manter ambas as tubagens flexíveis 64 fornecidas a um bastidor de arrefecimento 50 ao lado uma da outra para que as tubagens flexíveis 64 estejam alinhadas com o acoplamento 66 fornecido para conectar a tubagem flexível 64 ao bastidor de arrefecimento 50. Uma das vantagens da configuração do membro de suporte 68, e dos grampos 70, 72, é que eles podem ser montados sem a necessidade de ferramentas. 45

Com referência à FIG. 9, o membro de suporte 68 inclui duas partes 68a, 68b configuradas para manter ambas as tubagens flexíveis 64 (FIG. 8) numa relação lado a lado. Cada parte 68a, 68b inclui uma porção de parede 182 que é formada para caber sobre duas filas de tubagem flexível 64 (e a camada de isolamento quando fornecida) que estão posicionadas numa relação lado a lado. As flanges 184, 186 são fornecidos em extremidades opostas da porção de parede 182. Tal como mostrado, o friso 186 inclui uma protuberância 188 que é recebida num recetáculo 190 formado noutra flange. A organização é tal que ao prender as partes do membro de suporte sobre a tubagem flexível, as protuberâncias 188 são recebidas nos recetáculos 190 para manter o membro de suporte 68 numa posição fixada sobre a tubagem flexível 64. As paredes 182 das partes 68a, 68b são dimensionadas para que a tubagem flexível se encaixe confortavelmente dentro das partes, evitando assim a prensagem ou deformação da tubagem flexível e/ou da camada de isolamento quando fornecida. Uma vez posicionadas sobre a tubagem flexível 64, numa forma de realização, as braçadeiras 192 podem ser empregues para fixar as partes sobre a tubagem flexível. Noutras formas de realização, os parafusos de fixação 194 podem ser utilizados da maneira mostrada na FIG. 9.

Tal como mostrado nas FIGS. 10 e 11, os membros de suporte 68 podem ser organizados numa relação empilhada para fixar mais de duas tubagens flexíveis (não mostrado) umas às outras. A organização é tal que as partes 68a, 68b de cada membro de suporte 68 são formadas com interconexões 196, 198 que estão adaptadas serem fixadas de forma amovível a outro membro de suporte. Cada uma das partes 68a, 68b tem ambas as interconexões 196, 198 fornecidas na parede 182 da parte na maneira mostrada na FIG. 9. A organização é tal que a interconexão 196 de uma parte 68b é inserida de forma amovível na sua interconexão de encaixe 198 da outra parte 46 68a para acoplar um membro de suporte 68 a outro membro de suporte 68. Numa forma de realização, as interconexões 196, 198 podem ser configuradas como um acoplamento de cauda de andorinha e um recetáculo de cauda de andorinha. Cada membro de suporte 68 pode ser adicionalmente configurado para ser fixado a uma haste de suporte 200, que é devidamente fixada a uma estrutura de suporte, tal como a secção em I 180. A haste de suporte 200 também impede que os membros de suporte 68 deslizem uns em relação aos outros quando configurados na organização empilhada discutida acima e mostrada nos desenhos.

De novo com referência à FIG. 8, os membros de suporte 68 são suportados pelas hastes de suporte 200 para ligarem a tubagem flexivel 64 aos seus respetivos bastidores de arrefecimento. Os membros de suporte 68 são configurados com uma abertura central 202 (FIG. 9) dimensionada para receber a haste roscada 200 através dela. Um par de parafusos de porca, cada um indicado em 204, é fornecido no fundo da haste roscada 200 para suportar os membros de suporte 68. Embora a FIG. 8 ilustre cada haste de suporte 200 tendo dois membros de suporte 68, deve ser entendido que as hastes de suporte podem fixar mais ou menos membros de suporte dependendo dos requisitos do centro de dados e/ou das restrições de carga em cada haste de suporte. Como mostrado, cada haste de suporte tem, na sua extremidade superior, um mecanismo de fixação 206 que é configurado para ser fixado à seção em I 180, ou alguma outra estrutura. O mecanismo de fixação 202 é configurado para prender num friso da seção em I 200.

As FIGS. 12 e 13 ilustram os grampos 70, 72, respetivamente, utilizados para fixar a tubagem flexivel 64 no centro de dados. A FIG. 12 ilustra o grampo de 90° 7 0 referenciado acima. Tal como com os grampos 68, o grampo 70 47 inclui duas partes 70A, 70B projetadas para encaixar uma com a outra para fixar a tubagem flexivel 64 entre as duas partes. Múltiplas aberturas (não projetadas) são fornecidas para receber braçadeiras ou parafusos de fixação (não mostrado) para fixar o grampo 70 à parede 14, por exemplo. Um par de parafusos de virar 146 pode também ser fornecido para fixar as duas partes 70A, 70B uma à outra antes de acoplar o grampo 70 à parede 14, ou outra estrutura adequada. O grampo 70 é utilizado quando se vira a tubagem flexivel 64 em direções que são aproximadamente de 90°. Da mesma forma, o grampo 72 (ver FIG. 13) pode ser fornecido quando se vira a tubagem flexivel 64 em direções que são aproximadamente de 45°. Tal como mostrado na FIG. 13, o grampo 72 também é formado em duas partes 72A, 72B. Sem ser o ângulo em que o grampo coloca a tubagem flexivel 64, o grampo de 45° 72 é idêntico em construção ao grampo de 90°. Obviamente, o grampo pode ser projetado para virar a tubagem flexivel 64 em qualquer valor de raio de viragem, tal como 15° e 30°. A tubagem flexivel 64, o membro de suporte 68, e os grampos 70, 72 podem ser utilizados em combinação com uma calha de cabo (não mostrado) fornecida entre bastidores de equipamentos adjacentes 18 e bastidores de arrefecimento 50. Especificamente, a ponte de calha de cabos é um componente de metal formado que não requer nenhum acoplamento fisico a um bastidor de arrefecimento 50. Numa forma de realização, a tubagem flexivel pode ser disposta dentro da calha de cabos e os grampos podem ser adaptados para fixar a tubagem flexivel à calha de cabos. Além disso, a energia e telecomunicações também podem ser dispostas na calha de cabos. A organização é tal que a calha de cabos atua como uma ponte sobre o bastidor de arrefecimento 50 e conecta aos dois bastidores de equipamentos adjacentes, permitindo que o bastidor de arrefecimento 50 seja 48 deslizado para dentro ou para fora da fila e movido para outro local do centro de dados 10.

Novamente com referência às FIGS. 1 e 2, em operação, o ar morno filtrado é puxado para dentro de cada bastidor de arrefecimento 50. Neste ponto, a temperatura do ar é medida. Em seguida, o ar morno flui através do permutador de calor 116, que absorve o calor do ar, deste modo arrefecendo o ar. Neste ponto, a temperatura é amostrada novamente. As ventoinhas 114 bombeiam o ar arrefecido através da parte frontal 94 do bastidor de arrefecimento 50. As ventoinhas 114 podem ser controladas individualmente para manipular o fluxo de ar através do bastidor de arrefecimento. A diferença de pressão é medida através do bastidor de arrefecimento 50 para evitar a pressurização de uma abertura traseira, quando se empregam aberturas frontais e traseiras, o que será discutido abaixo. Simultaneamente, o fluido de arrefecimento (por exemplo, água) entra em cada bastidor de arrefecimento 50 e a temperatura do fluido de arrefecimento é medida. O fluido de arrefecimento entra na válvula de duas vias 124, que regula e em alguns casos é redirecionada para a válvula de esfera de corte 130. O fluido de arrefecimento que não seja desviado flui através do permutador de calor 116 onde absorve o calor do ar morno fluindo através do permutador de calor. O fluido de arrefecimento em seguida entra na válvula de três vias 128 e pode viajar através de um outro medidor de fluxo (não mostrado) para medir o fluxo do fluido de arrefecimento ao sair do bastidor de arrefecimento 50. Neste ponto, a temperatura do fluido de arrefecimento é medida. Os dados sobre o ar, fluido de arrefecimento e taxa de fluxo são utilizados para calcular o desempenho e a capacidade do bastidor de arrefecimento 50. 49

Agora com referência às FIGS. 14 e 15, é geralmente indicado em 150 um sistema de arrefecimento de outra forma de realização da invenção. Tal como descrito acima, cada bastidor de equipamentos 18 é capaz de gerar uma enorme quantidade de calor. Às vezes, é conveniente fornecer um bastidor de arrefecimento 50 que seja dedicado ao arrefecimento de um bastidor de equipamento particular 18. O sistema de arrefecimento 150 é projetado para arrefecer um único bastidor de arrefecimento na forma descrita abaixo. O sistema de arrefecimento 150 inclui aberturas frontais e traseiras, cada uma geralmente designada como 152, 154, respetivamente. Tal como mostrado, as aberturas 152, 154 estão adaptadas para serem acopladas às partes frontais 22, 94 e às partes traseiras 24, 96 dos bastidores de equipamentos e arrefecimento 18, 50, respetivamente. A organização é tal que o bastidor de equipamentos 18 e o bastidor de arrefecimento 50 são organizados numa relação lado a lado, depois de se retirarem as portas frontal e traseira do bastidor de equipamentos e os painéis frontal e traseiro (ou portas) do bastidor de arrefecimento. Cada abertura 152, 154 inclui uma moldura 156, 158, respetivamente, e uma pluralidade de inserções claras, cada uma delas indicada em 160. Cada inserção 160 é dimensionada para caber dentro de uma abertura respetiva da moldura 156 ou 158. A abertura frontal 152 inclui as portas frontais 162, 164 para os bastidores de equipamento e arrefecimento 18, 50, as portas frontais sendo praticamente idênticas em construção à porta frontal 34 do bastidor de equipamentos 18 e ao painel frontal 106 do bastidor de arrefecimento 18. Da mesma forma, a abertura traseira 154 inclui portas ou painéis traseiros 166, 168. 50 A organização é tal que as aberturas 152, 154 capturam o ar dentro do bastidor de equipamentos 18 e do bastidor de arrefecimento 50 para criar um ambiente isolado entre o bastidor de equipamentos e o bastidor de arrefecimento para que o ar aquecido flua diretamente da traseira do bastidor de equipamentos para a traseira do bastidor de arrefecimento através da abertura traseira 154. O ar aquecido é então puxado pelas ventoinhas 114 do bastidor de arrefecimento 50 sobre o permutador de calor 116 para arrefecer o ar a uma temperatura desejada. As ventoinhas 114 então direcionam o ar arrefecido para a abertura frontal 152 para a parte frontal 22 do bastidor de equipamentos 18. Este ar arrefecido é então puxado através do equipamento eletrónico alojado dentro do bastidor de equipamentos 18 para arrefecer o equipamento eletrónico. Tal como mostrado na FIG. 15, as molduras, 156, 158 das aberturas 152, 154 estendem-se entre os bastidores de equipamentos e bastidores de arrefecimento 18, 50 para que as inserções 160 possam ser seletivamente colocadas dentro de aberturas fornecidas pelas molduras. Além disso, as inserções 160 fornecidas no exterior das aberturas 152, 154 podem ser removidas seletivamente para introduzir ar a partir do centro de dados 10 dentro do bastidor de equipamentos 18 e/ou do bastidor de arrefecimento 50. Além disso, as inserções ou outros dispositivos de fluxo de ar podem ser incluidas nas portas frontais e traseiras das molduras das aberturas.

Assim, as aberturas 152, 154 fornecem um sistema modular projetado para trabalhar em conjunto com um bastidor de equipamentos (tal como o bastidor 18) e um bastidor de arrefecimento (tal como o bastidor de arrefecimento 50) para fornecer previsibilidade de arrefecimento máxima, capacidade e eficiência. Ao adicionar a abertura traseira 154, o ar evacuado pelo equipamento eletrónico é forçado a 51 passar através do bastidor de arrefecimento. Esta configuração garante que o ar morno evacuado pelo bastidor de equipamentos seja arrefecido antes de ser direcionado para a parte frontal do bastidor de equipamentos. Além disso, ao adicionar a abertura frontal 152, o ar é ainda mais contido, e o ruído gerado pelo bastidor de equipamentos e pelo bastidor de arrefecimento é reduzido. Além disso, o fluxo de ar dentro do bastidor de equipamentos e do bastidor de arrefecimento, quando se empregam as aberturas frontais e traseiras, pode ser balanceado para evitar a pressurização ou despressurização da abertura do bastidor de equipamentos ou do bastidor de arrefecimento. 0 sistema de arrefecimento das formas de realização da presente invenção é modular e escalável, para que uma pessoa ao projetar um sistema de arrefecimento para o centro de dados 10 possa selecionar componentes individuais. Especificamente, dependendo do equipamento eletrónico instalado dentro do centro de dados 10 e das condições de operação ideais necessárias para o equipamento, a pessoa pode projetar um sistema de arrefecimento que é otimizado e adaptado para o centro de dados particular. A pessoa seleciona componentes para o sistema de arrefecimento, incluindo mas não limitados a: uma ou mais caixas de distribuição 56 adaptadas para distribuir fluido de arrefecimento; um ou mais bastidores de arrefecimento 50; tubagem flexível 64 para conectar a caixa (ou caixas) de distribuição aos bastidores de arrefecimento; uma pluralidade de membros de suporte 68 e grampos 70, 72 para suportar e de algum modo fixar a tubagem flexível; um controlador 90 (incluindo unidades de controlo 90a fornecidas com cada bastidor de arrefecimento 50) para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento, a partir da caixa de distribuição para os bastidores de 52 arrefecimento; e uma válvula de controlo (por exemplo, a válvula de duas vias 124 e o medidor de fluxo 126) para controlar o fluxo de fluido de arrefecimento. Ao selecionar os componentes, os comprimentos da tubagem flexível, os diâmetros da tubagem, que podem variar do diâmetro de uma polegada acima referido, e o número e tipos de grampos podem ser computados. Numa forma de realização preferida, a localização dos bastidores de arrefecimento 50 e da caixa de distribuição 56 na sala pode ser determinada usando uma ferramenta de projeto assistido por computador. É feita referência ao Pedido de Patente dos E.U.A. N° 11/120.137, intitulada "Métodos e Sistemas para Gestão de Energia e Arrefecimento em Instalações", apresentada em 7 de abril de 2005 e ao Pedido de Patente Provisória dos E.U.A. N° 60/719.356, intitulada "Métodos e Sistemas para Gestão de Energia e Arrefecimento em Instalações", apresentada em 22 de setembro de 2005, que estão atribuídas ao requerente da presente candidatura e incorporadas neste documento através de referência. Estes pedidos geralmente divulgam sistemas e métodos para o projeto de centros de dados e para a gestão de equipamentos existentes no centro de dados.

Uma vez que o sistema de arrefecimento para o centro de dados 10 esteja projetado, e os componentes do sistema de arrefecimento estejam selecionados, os componentes do sistema de arrefecimento podem ser empacotados e enviados para o centro de dados a partir de uma instalação de fabrico ou distribuição. Uma vez recebidos, os componentes do sistema de arrefecimento podem ser montados e instalados dentro do centro de dados 10. Especificamente, a caixa de distribuição 56 é conectada a uma fonte de arrefecimento, tal como um refrigerador 74. Os bastidores de arrefecimento 50 são seletivamente posicionados dentro do centro de dados 10 entre os bastidores de equipamentos 18 ou em qualquer outro local adequado. A tubagem flexível 64 é fornecida 53 para conectar a caixa de distribuição 56 aos bastidores de arrefecimento 50, com o auxilio dos acoplamentos 66, membros de suporte 68 e grampos 70, 72. Os bastidores de arrefecimento 50 e a caixa de distribuição 56 são devidamente conectados a uma fonte de alimentação (não mostrado) e ao controlador 90 para concluir a instalação.

Os bastidores de arrefecimento podem ser do tipo discutido acima. Tal como discutido, a tubagem flexivel 64 pode ser pré-cortada antes do envio, ou pode ser cortada ao comprimento neste ponto. Alternativamente, a tubagem flexível 64 pode ser pré-cortada num comprimento aproximado com algum comprimento adicional fornecido na tubagem flexível para variações que ocorrem inesperadamente. Uma vez que a caixa de distribuição 56 e os bastidores de arrefecimento 50 estejam no lugar, o instalador pode suspender a tubagem flexivel de forma aérea com os membros de suporte 68. Neste ponto, as extremidades terminais da tubagem flexivel 64 são conectadas através de acoplamentos adequados 66. A caixa de distribuição 56 e os bastidores de arrefecimento 50 adicionalmente acoplados a uma alimentação elétrica adequada e ao controlador 90 e/ou unidades de controlo 90a.

Tal como mencionado acima, numa forma de realização, o controlador 90 pode ser uma unidade dedicada separada que controla a operação da caixa de distribuição 56 e dos bastidores de arrefecimento 50. Noutra forma de realização, o controlador 90 pode ser fornecido num dos bastidores de arrefecimento no lugar de uma das unidades de controlo 90a, com o bastidor de arrefecimento tendo o controlador funcionando como o bastidor de arrefecimento principal e os outros bastidores de arrefecimento funcionando como bastidores de arrefecimento subservientes. Ainda noutra forma de realização, a operação do sistema de arrefecimento 54 pode ser operada sob o controlo de um sistema integrado de monitorização e controlo do centro de dados com cada bastidor de arrefecimento tendo uma unidade de controlo 90a que comunica com os outros bastidores de arrefecimento, através da rede. Numa tal forma de realização, o controlador 90 pode comunicar com um sistema de controlo do centro de dados para fornecer o estado dos componentes do sistema de arrefecimento e para receber comandos de controlo para o sistema de controlo do centro de dados. Numa forma de realização, cada bastidor de arrefecimento inclui um controlador que comunica com o controlador do centro de dados através de uma rede, tal como uma rede Bus CAN e numa tal forma de realização, o controlador do centro de dados pode ser implementado usando o sistema integrado de monitorização e controlo do centro de dados, tal como o gestor de centro de dados InfraStruXure™ vendido pela American Power Conversion Corporation de West Kingston Rhode Island, o requerente da presente invenção. Não obstante a configuração especifica, o controlador 90 está adaptado para controlar o fluxo do fluido de arrefecimento a partir da caixa de distribuição 56 para os bastidores de arrefecimento 50. Após a instalação, o sistema de arrefecimento pode ser testado para efeitos de qualidade. Uma vez testado com sucesso, material de isolamento (não mostrado) pode ser fornecido sobre a tubagem flexível 64. Numa forma de realização, a tubagem flexível 64 pode ser inserida no isolamento. Noutra forma de realização, o isolamento pode ser dividido e aplicado sobre a tubagem flexível.

Em determinadas formas de realização, o sistema de arrefecimento da presente invenção pode assumir a forma de um kit para o arrefecimento de um centro de dados. Dependendo do volume de espaço do centro de dados, os componentes do kit são escaláveis para cumprir os 55 requisitos de arrefecimento do centro de dados. Numa forma de realização, o kit compreende um número predeterminado de bastidores de arrefecimento adaptados para serem intercalados dentro das filas de bastidores de equipamentos no centro de dados. Os bastidores de arrefecimento podem incorporar o bastidor de arrefecimento 50 descrito acima. O kit poderá igualmente incluir tubagem flexível tendo comprimentos predeterminados para conectar cada bastidor de arrefecimento à caixa de distribuição e grampos utilizados para suportar e fixar as tubagens flexíveis às estruturas do centro de dados. Numa forma de realização, o kit inclui pelo menos um bastidor de arrefecimento para cada dois bastidores de equipamentos eletrónicos, alojados no centro de dados. O kit pode incluir ainda uma caixa ou caixas de distribuição, dependendo das necessidades de arrefecimento.

Um benefício adicional para o sistema de arrefecimento das formas de realização da presente invenção é que, durante o planeamento do projeto original, a tubagem flexível pode ser planeada para todos os requisitos atuais e futuros, mesmo se todos os futuros requisitos para equipamentos de arrefecimento não estejam instalados. Por exemplo, o plano futuro pode basear-se num requisito de arrefecimento mais exigente (ou seja, máximo). A caixa de distribuição e alguma tubagem flexível suspensa, membros de suporte e grampos podem ser introduzidos no futuro projeto, mesmo se nenhum bastidor de arrefecimento esteja instalado naquele momento particular. Num tal sistema, é previsto o enchimento desta tubagem flexível com água e remover todo o ar da tubagem sem desconectar a caixa de distribuição, que já está a fornecer os bastidores de arrefecimento existentes com fluido de arrefecimento. Desta forma, bastidores de arrefecimento adicionais podem ser 56 adicionados no futuro, sem desconectar o sistema de arrefecimento.

Assim, deverá ser observado que o sistema de arrefecimento da presente invenção é particularmente configurado para uma implementação modular e escalável dentro de um centro de dados. 0 sistema de arrefecimento pode ser fornecido em forma de kit que pode ser instalado por pessoal com nenhuma formação especifica na instalação de sistemas de arrefecimento e sem ferramentas especializadas. Uma das vantagens do sistema de arrefecimento é que os bastidores de arrefecimento podem ser amovíveis dentro de um centro de dados, ou para outro centro de dados, quando as condições ambientais ou as necessidades dentro dos centros de dados se alteram.

Além disso, uma vez que o bastidor de arrefecimento do sistema de arrefecimento pode ser fornecido como um produto em fila, o bastidor de arrefecimento pode ser posicionado para receber na entrada o ar mais quente no centro de dados e arrefecê-lo ligeiramente abaixo da temperatura ambiente. Esta característica de projeto elimina a ineficiência da mistura de ar quente com o ar de temperatura ambiente para obter uma mistura morna. 0 projeto também diminui significativamente o arrefecimento latente fornecido pelo ar condicionado, potencialmente eliminando desta forma a necessidade de humidificação. As melhorias de eficiência podem ser vistas melhor pelo fato de que a pegada energética de uma unidade de arrefecimento (ou seja, o bastidor de arrefecimento) pode ser reduzida em até trinta por cento para obter o mesmo desempenho de arrefecimento. Especificamente, o fornecimento de bastidores de arrefecimento amovíveis tendo rodízios e pés de nivelamento, e a tubagem flexível fornecida sobre o bastidor de arrefecimento em vez de estar permanentemente 57 amarrada dentro do bastidor de arrefecimento melhora a eficiência e a escalabilidade do sistema de arrefecimento. Para ajudar o operador na otimização dos locais dos bastidores de arrefecimento, a capacidade de arrefecimento de cada unidade pode ser monitorizada pelo operador, juntamente com a taxa de fluxo, temperaturas da água e entrada e saída de ar e diferenciais de pressão. Estas leituras permitem ao operador colocar os bastidores de arrefecimento onde cada bastidor de arrefecimento pode neutralizar a quantidade máxima de calor, fornecendo em simultâneo maior flexibilidade para o operador no projeto e disposição da sala e removendo a restrição de ter ares condicionados posicionados em torno da periferia do centro de dados. Numa perspetiva de energia, cada bastidor de arrefecimento funciona sob corrente direta, fornecendo assim algum nível de flexibilidade para à alimentação de entrada fornecida. Assim, uma unidade de arrefecimento não precisa de ser construída para uma voltagem específica.

Tal como descrito acima, o sistema de arrefecimento das formas de realização da invenção pode ainda ser fornecido como parte de um sistema integrado de monitorização e controlo do centro de dados. Quando utilizado com um tal sistema integrado de monitorização e controlo, o sistema de arrefecimento da presente invenção permite uma fácil remoção de um bastidor ou bastidores de arrefecimento para serviço e realocação para outra posição dentro do centro de dados. 0 sistema de arrefecimento pode também ser integrado num sistema de arrefecimento existente do edifício que aloja o centro de dados, por exemplo e utilizado em conjunto com uma ou mais unidades CRAC para fornecer ar arrefecido adicional onde necessário no centro de dados. 0 sistema de arrefecimento pode ser fornecido com um módulo de determinação preditiva de falhas, utilizando uma série 58 de fatores. Especificamente. através do controlador, cada bastidor de arrefecimento pode ser projetado para informar o operador do centro de dados quando determinadas peças, tais como motores, ventoinhas ou qualquer outra peça sujeita a desgaste, estão perto do fim da sua vida útil. 0 fornecimento de tal módulo permitirá a realização de uma ação de manutenção preventiva razoavelmente temporizada e evitar um possivel tempo de inatividade. A notificação pode ser entregue ao visor do bastidor, ou fornecida ao operador do centro de dados através do sistema integrado de monitorização e controlo. Além disso, um controlador do sistema de arrefecimento configurado como um controlador principal pode compensar uma falha de um bastidor de arrefecimento particular aumentando a saida de outros bastidores de arrefecimento posicionados perto do bastidor de arrefecimento com falha.

Com o sistema de arrefecimento das formas de realização da presente invenção, observa-se que a necessidade de um piso elevado é eliminada. Os operadores da sala de dados estão dispostos a incluir a suspensão da tubagem flexível, uma vez que as juntas soldadas, que são suscetíveis a falhas, já não são necessárias. Ao se eliminar o piso elevado, os custos associados com o projeto e o fornecimento do piso elevado são eliminados. Além disso, o equipamento alojado pelos bastidores de equipamentos pode ser melhor ancorado ao piso do centro de dados para uma resistência melhorada a terramotos. A tubagem flexível é agora visível e pode ser facilmente inspecionada pela equipa do centro de dados, por exemplo. 0 número de locais adequados para salas de servidores ou centros de dados é aumentado porque salas com altura livre relativamente baixa podem agora ser utilizadas. Além disso, a necessidade de rampas de piso elevado é eliminada. Deverá ser notado, no entanto, que pelo menos algumas das formas de realização descritas acima 59 podem ser utilizadas em centros de dados tendo pisos levantados e a tubagem flexível associada com tais sistemas de arrefecimento pode correr sob o piso elevado. 0 sistema de arrefecimento das formas de realização da presente invenção é mais rápido de instalar do que os sistemas anteriores. Algumas, se não todas as tubagens flexíveis podem ser estimadas com antecedência e fornecidas para o local em forma de kit. Além disso, uma vez que é empregue tubagem flexível, a tubagem flexível e os acoplamentos e grampos utilizados para conectar a tubagem flexível à caixa de distribuição e aos seus respetivos bastidores de arrefecimento exigem menos trabalho de interconexão e melhoram a impecabilidade da aparência do sistema de arrefecimento. Assim, o centro de dados parece mais profissional.

Tendo assim sido descritos vários aspetos de pelo menos uma forma de realização da presente invenção, deverá ser apreciado que diversas alterações, modificações, e melhorias irão prontamente ocorrer para os que são especializados na técnica. Tais alterações, modificações e melhorias destinam-se a fazer parte desta divulgação e são destinadas a estar dentro do espírito e âmbito da invenção. Nesse sentido, a descrição e desenhos precedentes existem apenas a título de exemplo.

Lisboa, 10 de Setembro de 2012

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema para arrefecimento de um centro de dados (10) tendo um volume de espaço projetado para alojar uma pluralidade de bastidores de equipamentos eletrónicos (18), cada bastidor de equipamentos (18) compreendendo um primeiro alojamento (20) estando adaptado para suportar pelo menos uma peça de equipamento eletrónico, o referido volume de espaço também sendo projetado para alojar pelo menos um bastidor de arrefecimento (50) que é amovível em relação a cada bastidor de equipamentos e compreendendo um sequndo alojamento (92) suportando componentes do sistema de arrefecimento, caracterizado por o referido primeiro alojamento (20) ter uma largura padrão da indústria e o referido segundo alojamento (92) ter uma largura que é metade da largura do referido primeiro alojamento (20).

2. O sistema da reivindicação 1, compreendendo ainda uma caixa de distribuição (56) adaptada para fornecer fluido de arrefecimento gelado para pelo menos um bastidor de arrefecimento (50) e para receber fluido de arrefecimento aquecido a partir de pelo menos um bastidor de arrefecimento (50) e um sistema de comunicação de fluido adaptado para conectar pelo menos um bastidor de arrefecimento (50) à caixa de distribuição (56).

3. 0 sistema da reivindicação 2, em que o sistema de comunicação de fluido compreende tubagem flexível (64) .

4. O sistema da reivindicação 3, em que o sistema de comunicação de fluido inclui ainda membros de suporte 2 (68) para suportar a tubagem flexível (64), e em que a tubagem flexível (64) inclui pelo menos um comprimento de tubagem flexível tendo um primeiro acoplamento (66) adaptado para encaixar com pelo menos um bastidor de arrefecimento (50) e um segundo acoplamento (66) adaptado para encaixar com a caixa de distribuição (56) .

5. 0 sistema da reivindicação 2, compreendendo ainda um controlador (90) para controlar a operação de pelo menos um bastidor de arrefecimento (50) e da caixa de distribuição (56).

6. 0 sistema da reivindicação 5, em que os componentes do sistema de arrefecimento compreendem um permutador de calor (74) alojado dentro do alojamento (92) de pelo menos um bastidor de arrefecimento (50) e pelo menos uma ventoinha (114) adaptada para ser fixada de forma amovível dentro do alojamento (92) e configurada para puxar ar morno sobre o permutador de calor (74) para arrefecer o ar morno.

7. 0 sistema da reivindicação 5, compreendendo ainda um monitor, acoplado de forma operativa ao controlador (90), para medir as condições ambientais do volume do espaço, e em que o controlador (90) é configurado para controlar a operação dos componentes do sistema de arrefecimento com base nas condições ambientais do volume do espaço.

8. O sistema da reivindicação 5, em que o controlador (90) é disposto dentro de pelo menos um bastidor de arrefecimento (50).

9. O sistema da reivindicação 1, compreendendo ainda um controlador (90) acoplado de forma operativa a pelo 3 menos um bastidor de arrefecimento (50), e em que o controlador (90) é configurado para determinar a capacidade de arrefecimento de pelo menos um bastidor de arrefecimento (50).

10. Um método de arrefecimento de um centro de dados, o método compreendendo: organizar uma pluralidade de bastidores de equipamentos (18), cada um compreendendo um primeiro alojamento (20), numa fila, cada bastidor de equipamentos (18) estando adaptado para suportar pelo menos uma peça de equipamento eletrónico e tendo uma largura padrão da indústria; posicionar um bastidor de arrefecimento (50) que é amovivel em relação a cada bastidor de equipamentos (18) entre dois bastidores de equipamentos (18) da pluralidade de bastidores de equipamentos (18), o bastidor de arrefecimento (50) compreendendo um segundo alojamento adaptado para suportar componentes de um sistema de arrefecimento, o alojamento (92) tendo uma largura de metade da largura de um primeiro alojamento (20); e fornecer fluido de arrefecimento ao bastidor de arrefecimento (50).

11. O método da reivindicação 10, compreendendo ainda a monitorização de pelo menos uma condição ambiental dentro do centro de dados e uma capacidade de arrefecimento do bastidor de arrefecimento (50).

12. 0 método da reivindicação 10, em que a fila da pluralidade de bastidores de equipamentos (18) é organizada para criar um corredor frio na parte frontal da pluralidade de bastidores de equipamentos (18) e um corredor quente na parte traseira da pluralidade de bastidores de equipamentos (18), e em que o método compreende puxar ar a partir do corredor quente para dentro do bastidor de arrefecimento (50), 4 arrefecendo o ar puxado e evacuando o ar arrefecido para o corredor frio.

13. 0 método da reivindicação 10, compreendendo ainda posicionar uma pluralidade de bastidores de arrefecimento (50) dentro do centro de dados.

14. O método da reivindicação 13, compreendendo ainda controlar a operação da pluralidade de bastidores de arrefecimento (50).

15. O método da reivindicação 13, compreendendo ainda monitorizar as condições ambientais dentro do centro de dados, e seletivamente controlar a operação de cada um da pluralidade de bastidores (18, 50) com base nas condições ambientais dentro do centro de dados. Lisboa, 10 de Setembro de 2012