СИСТЕМА ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к системам охлаждения, в частности к охлаждению компьютерного оборудования, размещенного на стойках, за счет циркуляции охлаждающего воздуха в замкнутом объеме вдоль стенок несущей конструкции.
Возрастающие мощности процессоров и серверов связаны с постоянно возрастающими тепловыми потерями. Так, высокопроизводительные процессоры и серверы, в частности компактные конструктивные формы, например одной высотной единицы (НЕ), такие как серверы Pizzabox и серверы-лезвия, достигают значительных мощностей потерь. Отвод высвободившихся количеств тепла, в частности в вычислительных центрах, содержащих, как правило, относительно большое число серверных шкафов в одном помещении, связано с постоянно возрастающими инвестиционными и эксплуатационными расходами на кондиционирование помещения, охлаждение шкафов и расположенного в них электронного оборудования.
Это электронное оборудование, например серверы, центральные процессоры и т.п., нередко размещают в виде модульной конструкции в стандартном корпусе и монтируют, как правило, друг над другом, а также рядом друг с другом в приборном или сетевом шкафу на соответственно расположенных вертикальных стойках. Для отвода возникающего тепла эти электронные модули снабжены, по меньшей мере, одним вентилятором, а также воздуховпускными и воздуховыпускными отверстиями, которые могут быть выполнены в боковых стенках или в передней и задней сторонах корпуса. Как правило, воздухоохлаждаемые серверные шкафы снабжены дверцами, с тем, чтобы достичь максимальной воздухопроницаемости. Кроме того, известно использование воздушно-водяных теплообменников для охлаждения закрытых внутренних пространств приборных шкафов
Так, например, известна система охлаждения для приборных и сетевых шкафов с герметизированным внутренним пространством (п. РФ №2318299, опубл. 27.02.2008 Бюл. №6), в котором электронные модули расположены друг над другом, снабженная замкнутым контуром охлаждающего воздуха для отвода тепла потерь электронных модулей и воздушно-водяным теплообменником для охлаждения нагретого вытяжного воздуха контура охлаждающего воздуха, который расположен в нижней части шкафа и связан с приточным каналом и вытяжным каналом. Вытяжной канал содержит первый участок для восходящего потока вытяжного воздуха и второй участок для нисходящего потока вытяжного воздуха.
Основными недостатками этой системы являются невозможность ее использования при отрицательных температурах, что допускает ее эксплуатацию только в отапливаемом помещении или мягких климатических условиях, а также необходимость дополнительного комплекса оборудования для подготовки воды.
Известна преобразовательная установка контейнерного типа (п. РФ №2207746, опубл. 27.06.2003), в которой силовые модули, система управления и система принудительного воздушного охлаждения с втяжными вентиляторами установлены внутри транспортного контейнера с гофрированными стенками. Она содержит дополнительную внутреннюю стенку с вмонтированными в нее силовыми модулями, отстоящую от основной стенки на 0,1-0,2 ширины указанного контейнера и разделяющую указанный контейнер на два объема - область высокого и область низкого давления, и дополнительный приподнятый фальшпол, начинающийся от дополнительной стенки и отстоящий от основного пола на высоту 0,1-0,2 высоты указанного контейнера, причем фальшпол заканчивается, не доходя до противоположной стенки указанного контейнера на расстояние 0,1-0,2 его ширины, образуя тем самым окно для поступления воздуха в пространство между основным полом и фальшполом.
Недостатком данной установки является то, что не регулируется перепад давления между "холодным" и "горячим" коридорами и это может повлечь за собой повышение давления в одной из вышеуказанных зон, что может оказаться нежелательным для дорогостоящего компьютерного оборудования. Кроме того, в указанной выше установке циркуляция воздуха производится таким образом, что холодный воздух поднимается вверх, а горячий - принудительно вниз. Более эффективно организовать циркуляцию воздуха таким образом, чтобы горячий воздух поднимался вверх, а холодный - вниз.
Задачей полезной модели является ограничение перепада давления между "холодным" и "горячим" коридорами заданной величиной, а также организация эффективной системы охлаждения компьютерного оборудования, размещенного на компьютерных стойках в замкнутом объеме.
Задача решается следующим образом: в системе воздушного охлаждения компьютерного оборудования, размещенного в компьютерных стойках, установленных в замкнутом объеме на расстоянии от его боковых стенок, содержащей экран, делящий объем на "холодный" и "горячий" коридоры, и установленные в нем вентиляторные модули охлаждения, система снабжена, по крайней мере, одним клапаном избыточного давления, установленным между "холодным" и "горячим" коридорами в пространстве, свободном от компьютерного оборудования, и ограничивающим перепад давления между "холодным" и "горячим" коридорами заданной величиной. Клапан избыточного давления может представлять собой жалюзийную решетку. Экран может быть размещен в потолочной части замкнутого объема.
На фиг. показана система охлаждения компьютерного оборудования.
Компьютерное оборудование (на фиг. не показано) размещено на компьютерных стойках 1, установленных, в свою очередь, в помещении 2. Помещение 2 оборудовано экраном 3, делящим помещение 2 на "холодный" 4 и "горячий" 5 коридоры. В экране 3 имеются отверстия, в которых
установлены вентиляторные модули охлаждения 6. Система снабжена клапанами избыточного давления 7, представляющими собой, например, жалюзийные решетки. В приведенном примере они закреплены напротив свободных от компьютерного оборудования ячеек компьютерной стойки 1.
Система воздушного охлаждения компьютерного оборудования работает следующим образом.
Вентиляторные модули охлаждения 6 забирают воздух из «горячего» коридора 5 и через окна в экране 3 выдувают охлажденный воздух в «холодный» коридор 4. Холодный воздух проходит через компьютерное оборудование и, охлаждая его, нагревается. Далее цикл повторяется и таким образом воздуховод замыкается. В случае создания значительного перепада давления между «холодным» и «горячим» коридорами (данная ситуация может сложиться, например, в случае, если вентиляторные модули охлаждения имеют суммарную объемную производительность большую, чем суммарная объемная производительность собственных вентиляторов компьютерного оборудования, или наоборот, что может неблагоприятно сказываться на нормальную работу компьютерного оборудования) клапан избыточного давления 7 открывается, выравнивая тем самым перепад давления между "холодным" и "горячим" коридорами.