用于模块化数据中心的系统和方法
【专利说明】用于模块化数据中心的系统和方法
[0001]对相关申请的引用
[0002]该申请要求2014年10月I日提交的美国实用申请第14/504，081号的优先权，并且还要求2013年10月3日提交的美国临时申请第61/886,402号的权益。以上申请的全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开涉及数据中心系统和用于构造数据中心的方法，更具体地，涉及一种模块化的预制数据中心结构，其能够以非常节省空间的方式来配置以用于运输目的，然后容易地在目的地点展开以形成数据中心，并且还能够容易地以模块化扩展以满足在目的地点的改变的数据中心需求。
【背景技术】
[0004]本部分的记载仅是提供与本公开有关的背景信息并且不构成现有技术。
[0005]随着数据中心需求在世界范围增长，对于找到用于设立和构造数据中心的更经济的方式的关注正在增加。另外的关注是数据中心部件的一致质量和构造数据中心所需的时间。当在除美国之外的国家构造数据中心时，这些关注尤其相关。传统上，数据中心是完全在所选择的数据中心地点以“拼装式建筑(stick building)”方式构造的。这涉及将所有原材料带到数据中心地点，使用大量建筑工人(诸如电工(electrical contractor)、焊工、房屋建筑工人和其他技术工匠)以根据运输到地点的原材料来构造数据中心结构。如所理解的，该构造方法的成本可能较高。保持所完成的数据中心结构的质量有时可能是有挑战性的，通常随着构造过程的进行而需要各种个体的大量验收。当根据规划的构造时间表在建筑地点没有接收到用于构造数据中心的特定子部件或原材料时，可能遭遇构造延迟。分别将独立建筑部件(钢、线缆盘、墙板等)运输到地点的需求也会显著导致构造数据中心的总体成本高。季节性天气改变和由恶劣天气导致的延迟也会导致对于数据中心结构的构造时间线延长以及成本高。
[0006]对于数据中心的另外的关注在于随着需求增长而容易地且低成本地扩展数据中心的能力。对于使用“拼装式建筑”方法所构造的传统数据中心结构，扩展有时可能是昂贵的并且特别耗时。
[0007]因此，对于减少数据中心结构的成本及其构造所需的时间存在强烈关注。显著减少数据中心结构的总体构造成本和使得新数据中心成立并运行所需的时间可使得能够在利用传统“拼装式建筑”方法来构造数据中心的成本将抑制努力成本的世界各个地方设立数据中心。
【发明内容】
[0008]在一个方面，本公开涉及一种模块化数据中心。该模块化数据中心包括大致相互平行地布置的多个单元结构。多个支撑物可用于将单元结构以一定高度支撑在地板上方，并且其中，在单元结构中的相邻单元结构之间形成热通道，可通过该热通道引导从数据中心部件产生的热空气。每个单元结构可形成细长结构，该细长结构具有框架结构、由框架结构支撑的顶面板(roof panel)以及顶棚镶板(ceiling panel)。顶棚镶板可与顶面板间隔开以限定可接收和引导来自一个热通道的热空气的体积。顶面板有助于在布置在单元结构下方的相邻行的数据中心部件之间形成冷通道。冷通道可被配置用于在数据中心部件之间引导冷空气。
[0009]在另一方面，本公开涉及一种用于形成模块化数据中心的方法。该方法可包括:设置每一个均具有框架的多个单元结构，其中，每个单元结构用于帮助形成冷通道以及热通道，冷空气可通过该冷通道循环，并且热空气可通过该热通道循环。单元结构可被支撑在地板上方以使得数据中心部件以面对彼此的两行放置在每个单元结构下方，以帮助形成冷通道。来自相邻的单元结构的两行数据中心部件的每一行可用于帮助在相邻的单元结构之间形成热通道。该方法还可包括配置每个单元结构以形成至少部分由顶棚镶板以及至少部分由顶面板限定的体积，可通过该体积接收和引导来自一个热通道的热空气。该方法还可包括使用顶面板来帮助在布置在该单元结构下方的相邻行的数据中心部件之间形成冷通道，该冷通道被配置用于在数据中心部之间引导冷空气。
[0010]在又一方面中，本公开涉及一种被配置成帮助形成模块化数据中心的模块化单元结构。该模块化单元结构可包括形成细长结构的框架、由框架支撑的至少一个顶面板、用于将框架支撑在地板上方的多个支撑物以及由框架支撑的至少一个顶棚镶板，至少一个顶棚镶板与顶面板间隔开以在顶棚镶板与顶面板之间形成体积。该体积可用作用于引导源于位于单元结构下方的数据中心部件的热空气的通道，其中，数据中心部件以面对彼此的两行放置。该单元结构还可用于帮助在两行数据中心部件之间形成冷通道，冷空气通过该冷通道循环;并且其中，另外的单元结构可以以多行彼此相邻地布置以形成可模块化扩展的数据中心。
【附图说明】
[0011]这里描述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。在附图中:
[0012]图1是根据本公开的一个实施例的、彼此相邻地布置以帮助形成数据中心的多个模块化可叠起数据中心单元结构的透视图；
[0013]图2是更全面地示出多个可折叠线缆盘支撑物以及每个单元结构并入的一个线缆盘的本公开的数据中心单元结构之一的一部分的放大透视图；
[0014]图2a是涉及使用能够旋转的细长管状支撑构件的、可用于支撑悬架(hanger)的枢转机构的一种形式的一部分的透视图；
[0015]图2b是可用于帮助实现图2a所示的细长管状支撑构件的旋转运动的图2a所示的鞍状搭扣(saddle-like strap)的放大透视图；
[0016]图3是图1所示的数据中心单元结构之一的透视图，其中该单元结构为其叠起配置以便于运输；
[0017]图4是叠起配置的且背靠背放置的两个数据中心单元结构的透视图，其形成了适合于放置在标准运输容器中的高度紧凑封装；
[0018]图5是两个数据中心单元结构被示出为形成细长行的数据中心的一部分的高级侧视图，并且还示出了位于数据中心单元结构上方以有利于排出来自热空气通道的热空气的模块化棚屋(penthouse)排放结构，热空气通道形成在位于单元结构下方的各行设备机架之间；
[0019]图6是图5中的仅圆形部分6的放大图；
[0020]图6a是示出可如何通过模块化棚屋排放结构排放来自热空气通道的热空气的数据中心的一端的一部分的透视图；
[0021]图7是可与数据中心单元结构一起使用以帮助形成模块化数据中心的模块化冷却单元的透视图；
[0022]图8示出了与多个数据中心单元结构的端部相邻布置的模块化冷却单元之一的透视图；
[0023]图9是示出图7所示的模块化冷却单元的部件的高级顶视图；
[0024]图10是图9的模块化冷却单元的高级正视图；
[0025]图11是根据图1O中的箭头11的图9的冷却单元的高级侧视图；
[0026]图12是模块化冷却单元的仅过滤单元的高级透视图；
[0027]图13是模块化冷却单元的仅风扇单元的高级透视图；
[0028]图14是模块化冷却单元的仅冷却模块介质单元的高级透视图；
[0029]图15是模块化冷却单元的另一高级透视图，但是移除了其外壁结构，并且还移除了包围风扇单元之一的壁结构；
[0030]图16还示出了可包括在每个模块化冷却单元内的部件；
[0031]图17是示出来自热通道之一的热排放(S卩，返回)空气可如何返回到模块化冷却单元的、与多个数据中心单元结构相邻设置的一个模块化冷却单元的透视图；
[0032]图18是示出一起形成用于数据中心的“电力厅(powerhall)”并且与多个数据中心单元结构相邻设置的多个模块化部的数据中心的一部分的高级俯视图；
[0033]图19示出了用于构造图18所示的电力厅的模块化供电单元；
[0034]图20示出了用于构造图18所示的电力厅的模块化电力柜单元；
[0035]图21示出了用于构造图18所示的电力厅的模块化UPS单元；
[0036]图22示出了用于构造图18所示的电力厅的模块化H)U单元；
[0037]图23是利用由模块化办公室/存储区域和模块化水处理单元分隔的两个厅的数据中心的一个不例性布局的俯视图；
[0038]图24是单元结构的另一实施例的透视图；以及
[0039]图25是示出中心布置的线缆盘的图24的单元结构的一部分的透视图。
【具体实施方式】
[0040]以下描述本质上仅是示例性的并且不旨在限制本公开、应用或用途。应理解，在附图中，相应的附图标记指示相同或相应的部分和特征。
[0041]参照图1，示出了模块化数据中心设施10的一部分，其包括用于形成可迅速展开的数据中心的多个模块化的、可叠起的数据中心单元结构12(下文中简称为“单元结构12” )。每个单元结构12形成细长结构，其可用于将来自一个或多个空调系统的冷空气引导通过将并列的各行设备机架14隔开的冷通道15以及帮助引导来自热通道的热空气。每个单元结构12适于在数据中心设施10的地板18上方由结构支撑柱16支撑在预定高度处。图1示出了以并排形式放置的多个单元结构12。相邻的单元结构12进一步以预定距离间隔开。该间隔在相邻的单元结构12之