余热水净化器和冷却系统技术方案

作为设备操作的副产品的由设备生成的余热被用来增加和保持非饮用水的温度以中和生物污染物，从而使得这种水可饮用。饮用水然后可用于设备的蒸发冷却。温度传感器监测非饮用水的温度，并且控制器控制泵以提供足够的时间以使水在预定的温度以上保持在热交换器中，以中和生物污染物并使得这种水可饮用。就不同设备生成不同数量和强度的余热而言，具有用来预热水的低强度余热的多个热交换器被使用，并从而减少在主热交换器中达到目标温度所需的时间量。不用来生成饮用水的余热可用于其他热驱动过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景多个计算设备之间经由网络连接传送的通信吞吐量持续增长。现代联网硬件使得物理上分开的计算设备能够比先前各代联网硬件快几个数量级地彼此通信。此外，无论是在人们工作的地方还是在他们的家中，高速网络通信能力正在被提供给更多的人。结果，增加的数据量和服务可经由这样的网络通信被有意义地提供。此外，在远离请求数字数据处理的用户的位置处或者在代表用户执行这样的处理的位置处执行数字数据处理已变得更切实可行。因此，大量的数据处理能力被聚集到包括专用硬件和支持系统的集中位置。然后，由这种集中位置所提供的大量数据处理可被跨网络共享。为了从集中位置经由网络通信提供这样的大规模数据和处理能力，集中位置一般包括通常安装在竖直取向的机架中的数以百计或数以千计的计算设备。这样的计算设备的集合以及支持这样的计算设备所必需的相关联的硬件以及容纳计算设备和相关联硬件的物理结构，传统上被称为“数据中心”。随着高速网络通信能力的可用性的增加，以及由此而来的来自集中位置的数据和服务的供应的增加，连同数据中心的传统利用(诸如先进计算服务和大量计算处理能力的供应)，数据中心的尺寸和数量持续增加。然而，计算设备在执行处理时消耗能量并生成热。大量计算设备在单个数据中心的聚集导致大量的电能消耗和大量热被生成，这些热必须被移除，以便使得计算设备能够继续最优地操作并避免过热。传统上，数据中心电力由来自传统电网的电力提供，并且通过普通金属线电连接被递送到各种计算设备和支持硬件。类似地，传统上，数据中心冷却由强制风冷机制提供，该强制风冷机制将冷空气递送到数据中心，并从中移除热空气。冷空气通常通过使用耗电冷却方法(诸如空调)冷却再循环空气来提供。计算设备、支持硬件和空调所消耗的电能可将大量成本引入数据中心的操作中。例如，诸如数据中心通常所要求的大型空调单元可通常在一天中最昂贵的时间期间消耗大量的电能，从而导致高能量成本。替代的冷却机制可消耗更少的电能，导致降低的能量成本，但可能引入其他成本或困难。例如，蒸发冷却器可利用水的蒸发来提供冷却能力，同时比传统空调单元消耗更少的电能。然而，蒸发冷却器，尤其是直接蒸发冷却器，出于健康和安全原因可要求利用饮用水，并且要求饮用水的利用符合相关规范和条例。在一些实例中，饮用水可比电能更昂贵。概述作为设备操作的副产品的由设备生成的余热可被用来增加和保持一时间点上的非饮用水的温度，在该温度下生物污染物可被中和，从而使得这种水可饮用。饮用水然后可用于设备的蒸发冷却。设备的余热可通过热交换器传递到非饮用水，热交换器与设备具有热力学连接，并且非饮用水可通过该热交换器泵送。温度传感器可监测非饮用水的温度，并且控制器可控制泵以提供足够的时间以使水在预定的温度以上保持在热交换器中，以中和生物污染物并使得这种水可饮用。非饮用水可包含污染物，并且过滤器可在将非饮用水泵入热交换器以除去这种污染物之前被使用。就不同设备生成不同数量和强度的余热而言，具有用来预热水的低强度余热的多个热交换器可被使用，并从而减少在主热交换器中达到目标温度所需的时间量。附加地，不用来生成饮用水的余热可用于其他热驱动过程。存储容器可适应所生成的饮用水的量的变化，饮用水的生成可在设备消耗的电能或其他原材料不太昂贵的时间段期间得到增加。提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。当参考附图阅读以下详细描述时，将使得其他特征和优点是显而易见的。附图简述以下详细描述在结合附图参考时可得到最佳的理解，附图中：图1是示例性的从余热生成饮用水的框图；图2是另一个示例性的从余热生成饮用水的框图；图3是除了其他热驱动过程之外的用于饮用水生成的余热的示例性利用的框图；以及图4是示例性能量价格驱动的从余热生成饮用水的流程图。详细描述以下描述涉及利用余热生成饮用水，包括用于蒸发冷却生成余热的设备的饮用水。作为设备操作的副产品的由设备生成的余热可被用来增加和保持一时间点上的非饮用水的温度，在该温度下生物污染物(即在非饮用水中的病原体)可被中和，从而使得这种水可饮用。然后饮用水根据适用的政府和安全规定可用于设备的蒸发冷却。设备的余热可通过热交换器传递到非饮用水，热交换器与设备具有热力学连接，并且非饮用水可通过该热交换器泵送。温度传感器可监测非饮用水的温度，并且控制器可控制泵以提供足够的时间以使水在预定的温度以上保持在热交换器中，从而中和生物污染物并使得这种水可饮用。非饮用水可包含污染物，并且过滤器可在将非饮用水泵入热交换器以除去这种污染物之前被使用。就不同设备生成不同数量和强度的余热而言，具有用来预热水的低强度余热的多个热交换器可被使用，并从而减少在主热交换器中达到目标温度所需的时间量。附加地，不用来生成饮用水的余热可用于其他热驱动的过程。存储容器可适应所生成的饮用水的量的变化，并且饮用水的生成可在设备消耗的电能或其他原材料不太昂贵的时间段期间得到增加。本文所描述的技术参考诸如数据中心环境的特定环境，其中消耗电能和生成余热的设备是计算设备(诸如普遍存在的机架式服务器计算设备)，或是电能生产设备(诸如燃料电池)。然而，这种参考完全是示例性的并且为了便于描述和呈现而作出这样的参考，并且不旨在将所述的机制限于所枚举的特定环境和计算设备。实际上，本文所描述的技术在没有修改的情况下同样适用于其中由生成其他有用输出的设备生成作为副产物的热的任何环境。参考图1，其中示出了示例性系统100，其例示了饮用水可利用生成其他有用输出的设备的余热来生成的机制。具体而言，图1的示例性系统100示出了一个或多个设备110，其可产生其他有用输出112并且可生成余热111。如本文所使用的，术语“其他输出”是指生成热作为产生这种输出的副产品的设备的除了热之外的任何输出。因此，专门为生成热而设计的设备(例如加热器)不会生成“余”热，因为由这种设备生成的热不是某些其他输出的副产品。设备110可包括一个或多个计算设备(诸如通常在数据中心内找到的，布置在一个或多个机架中的片服务器计算设备)。在这样的实例中，设备输出112可以是由这样的计算设备处理的数据。然而，设备110不限于计算设备，并且根据其他方面，设备110可以是在执行有用功能并生成有用的非热输出的过程中生成余热的任何设备，包括例如制造设备、生产设备、施工设备和其他类似设备。设备110还可包括能量生产设备，包括电能生产设备(诸如发电机、燃料电池等)，其可消耗原材料(诸如液体燃料、天然气、页岩气、沼气或丙烷)，并且可生成一种形式的能量(例如电能)作为设备输出112。余热生成设备(诸如图1的系统100中所例示的示例性设备110)可要求冷却以维持最佳运行。图1的示例性系统100例示了蒸发冷却器190，其可向设备110提供冷却空气193。由于安全性以及根据政府和安全规定，蒸发冷却器，尤其是直接蒸发冷却器可被要求在其操作中仅使用饮用水。根据图1的示例性系统100所处的环境，饮用水可能是昂贵的，并且甚至可能比电能或其他原材料更加昂贵。图1的示例性系统100例示了一种机制，由设备110生成的余热111通过该机制可被用来生成饮用水，饮用水然后可被蒸发冷却器190利用，并且被用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成饮用水的系统，所述系统包括：热交换器，所述热交换器包括通过其泵送水的管道和到生成余热的至少一个设备的热力学连接，所述余热作为由所述至少一个设备生成的其他输出的副产物，所述热力学连接将所述余热从所述至少一个设备传递到所述热交换器；温度传感器，所述温度传感器感测所述热交换器中的水的温度；泵，所述泵泵送水通过所述热交换器；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述温度传感器并接收来自所述温度传感器的水的温度，所述控制器被配置成基于从所述温度传感器接收到的水的温度来控制所述泵以将水泵送通过所述热交换器，使得所述热交换器中的水被所述余热充分加热以使所述水可饮用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 US 14/318,5761.一种用于生成饮用水的系统，所述系统包括：热交换器，所述热交换器包括通过其泵送水的管道和到生成余热的至少一个设备的热力学连接，所述余热作为由所述至少一个设备生成的其他输出的副产物，所述热力学连接将所述余热从所述至少一个设备传递到所述热交换器；温度传感器，所述温度传感器感测所述热交换器中的水的温度；泵，所述泵泵送水通过所述热交换器；以及控制器，所述控制器通信地耦合到所述温度传感器并接收来自所述温度传感器的水的温度，所述控制器被配置成基于从所述温度传感器接收到的水的温度来控制所述泵以将水泵送通过所述热交换器，使得所述热交换器中的水被所述余热充分加热以使所述水可饮用。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器被配置成控制泵，使得所述热交换器中的水达到沸腾并且高于阈值温度达超过阈值时间段，所述阈值温度和所述阈值时间段是足以杀死所述水中的微生物以使所述水可饮用的最小值。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括向所述至少一个设备提供冷却空气的蒸发冷却器，所述蒸发冷却器使用通过在所述热交换器中被加热而变得可饮用的水。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热交换器包括两组互卷管道，第一组包括通过其泵送水的管道，而第二组包括所述热力学连接。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二热交换器，所述第二热交换器包括第二管道，其中水被泵送通过所述第二管道，以及第二热力学连接，所述第二热力学连接到还生成作为由所述至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·詹姆斯，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US