本公開涉及用于向數(shù)據(jù)中心提供電力的系統(tǒng)和方法，諸如，通過回收在計算機數(shù)據(jù)中心內生成的廢熱來提供電力。

背景技術：

計算機用戶通常關注計算機微處理器的速度(例如，兆赫和千兆赫)。該速度通常伴隨著成本——較高電力消耗。對于一個或兩個家用個人計算機，當與家庭中的許多其它電器的運行成本相比時，該額外電力可能是可忽略不計的。但是，在數(shù)據(jù)中心應用中，在這里可能有數(shù)千個微處理器在運轉，電力需求可以是非常重要的。

電力消耗對成本具有至少雙重影響。數(shù)據(jù)中心操作者不僅必須為用于操作其許多計算機的電力支付費用，而且操作者還必須為使計算機冷卻支付費用。安裝在單個主板上的一對微處理器可以汲取數(shù)百瓦特或者更多的電力，該電力又產生熱量。將該數(shù)字乘以數(shù)千(或者數(shù)萬)來解釋大數(shù)據(jù)中心中的許多計算機，我們就可以輕易地了解可以生成的熱量的量。當我們將支持臨界負載所需的所有輔助設備包括進來時，數(shù)據(jù)中心中的臨界負載所消耗的電力帶來的影響通常加劇。

技術實現(xiàn)要素：

在一般實施方式中，一種用于向數(shù)據(jù)中心提供電力的方法包括：傳遞來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量以便對儲存在能量再生系統(tǒng)內的流體加溫；在使壓縮氣體膨脹的釋能過程(a discharging process)期間，使加溫后的流體循環(huán)至儲存在能量再生系統(tǒng)內的壓縮氣體流；使用能量再生系統(tǒng)從釋能過程生成能量；以及，將所生成的能量的至少一部分作為電力提供至計算機數(shù)據(jù)中心。

在可與該一般實施方式結合的第一方面中，熱量包括從計算機數(shù)據(jù)中心內的電子裝置生成的廢熱。

在可與前述方面中任一項結合的第二方面中，熱量在氣流中被捕獲，該氣流在計算機數(shù)據(jù)中心內的服務器上循環(huán)以便接收由電子裝置生成的熱量。

可與前述方面中任一項結合的第三方面進一步包括：使用能量再生系統(tǒng)的第一儲能器-釋能器(charger-discharger)來壓縮環(huán)境氣流以便產生壓縮氣體。

可與前述方面中任一項結合的第四方面進一步包括：使用能量再生系統(tǒng)的第一儲能器-釋能器來使壓縮氣體膨脹。

可與前述方面中任一項結合的第五方面進一步包括：使用能量再生系統(tǒng)的第二儲能器-釋能器來使壓縮氣體膨脹。

在可與前述方面中任一項結合的第六方面中，流體包括水或者乙二醇。

在可與前述方面中任一項結合的第七方面中，使加溫后的流體循環(huán)至壓縮氣體流包括：將加溫后的流體噴射到壓縮氣體流中。

在可與前述方面中任一項結合的第八方面中，將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量傳遞至儲存在能量再生系統(tǒng)內的流體包括：將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量作為低位熱量傳遞至熱泵。

在可與前述方面中任一項結合的第九方面中，將來自熱泵的熱量作為高位熱量傳遞至儲存在能量再生系統(tǒng)內的流體。

在可與前述方面中任一項結合的第十方面中，將熱量傳遞至熱泵內的制冷劑。

在另一個一般實施方式中，一種數(shù)據(jù)中心能量再生系統(tǒng)包括：儲存能量系統(tǒng)，該儲存能量系統(tǒng)包括儲能器-釋能器，該儲能器-釋能器可操作用于：使儲存在儲存能量系統(tǒng)內的壓縮氣體膨脹并且在使該壓縮氣體膨脹的同時生成能量，并且將所生成的能量的至少一部分作為電力提供至計算機數(shù)據(jù)中心；熱泵，該熱泵可操作用于將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量傳遞至儲存在儲存能量系統(tǒng)內的流體以便對該流體加溫；以及泵，該泵定位為使加熱后的流體循環(huán)至壓縮氣體流。

在可與該一般實施方式結合的第一方面中，計算機數(shù)據(jù)中心包括：服務器，該服務器包括生成熱量作為廢熱的電子裝置；以及風扇，該風扇定位為使氣流在電子裝置上循環(huán)以便捕獲廢熱。

在可與前述方面中任一項結合的第二方面中，儲能器-釋能器可操作用于壓縮環(huán)境氣流以便產生壓縮氣體。

在可與前述方面中任一項組合的第三方面中，儲能器-釋能器是第一儲能器-釋能器，以及其中，儲存能量系統(tǒng)進一步包括第二儲能器-釋能器，該第二儲能器-釋能器可操作用于壓縮環(huán)境氣流以便產生壓縮氣體。

在可與前述方面中任一項結合的第四方面中，流體包括水或者乙二醇。

可與前述方面中任一項結合的第五方面進一步包括：噴嘴，該噴嘴定位為在使壓縮氣體膨脹的同時將加熱后的流體噴射到壓縮氣體流中。

在可與前述方面中任一項結合的第六方面中，熱泵可操作用于將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量作為低位熱量傳遞。

在可與前述方面中任一項結合的第七方面中，熱泵可操作用于將熱量作為高位熱量傳遞至儲存在能量再生系統(tǒng)內的流體。

在可與前述方面中任一項結合的第八方面中，熱泵可操作用于將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量傳遞至熱泵內的制冷劑。

在另一個一般實施方式中，一種數(shù)據(jù)中心能量再生系統(tǒng)包括：儲存能量系統(tǒng)；熱泵，該熱泵流體地耦接至儲存能量系統(tǒng)；以及控制器，該控制器電氣地耦接至儲存能量系統(tǒng)和熱泵，該控制器可操作用于：控制儲存能量系統(tǒng)以使儲存在該儲存能量系統(tǒng)內的壓縮氣體膨脹，在使壓縮氣體膨脹的同時生成能量，并且將所生成的能量的至少一部分作為電力提供至計算機數(shù)據(jù)中心，控制熱泵以將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量傳遞至儲存在儲存能量系統(tǒng)內的流體以便對該流體加溫，以及控制泵以便在對流體加溫之后在使壓縮氣體膨脹的同時使流體循環(huán)至壓縮氣體流。

在可與該一般實施方式結合的第一方面中，儲存能量系統(tǒng)包括儲能器-釋能器，并且控制器可操作用于控制該儲能器-釋能器以使壓縮氣體膨脹。

在可與前述方面中任一項結合的第二方面中，控制器可操作用于控制儲能器-釋能器以壓縮環(huán)境氣流以便產生壓縮氣體。

在可與前述方面中任一項結合的第三方面中，計算機數(shù)據(jù)中心包括服務器，該服務器包括生成熱量作為廢熱的電子裝置。

在可與前述方面中任一項結合的第四方面中，控制器可操作用于控制風扇以使氣流在電子裝置上循環(huán)以便捕獲廢熱。

在可與前述方面中任一項結合的第五方面中，控制器進一步可操作用于控制噴嘴以便在對流體加溫之后在使壓縮氣體膨脹的同時將流體噴射到壓縮氣體流中。

在可與前述方面中任一項結合的第六方面中，控制器進一步可操作用于控制熱泵以將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量作為低位熱量傳遞。

在可與前述方面中任一項結合的第七方面中，控制器進一步可操作用于控制熱泵以將熱量作為高位熱量傳遞至儲存在能量再生系統(tǒng)內的流體。

在可與前述方面中任一項結合的第八方面中，控制器進一步可操作用于控制熱泵以將來自計算機數(shù)據(jù)中心的熱量傳遞至熱泵內的制冷劑。

用于向數(shù)據(jù)中心提供電力的系統(tǒng)和方法的多個實施方式可以包括一個或多個如下特征。例如，數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)的能量再生系統(tǒng)可以回收在計算機數(shù)據(jù)中心內生成的熱量(例如，廢熱)以便向計算機數(shù)據(jù)中心提供電力。能量再生系統(tǒng)可以并行于數(shù)據(jù)中心電站分配(distribute)的電力來分配電力。因此，由能量再生系統(tǒng)分配的電力可以提供電力，該電力是對由數(shù)據(jù)中心電站提供的電力的備用、補充、或者替代。作為另一個示例，能量再生系統(tǒng)在“常開”模式下運行，在該模式期間，兩個儲能器-釋能器均連續(xù)地運行，從而使能量再生系統(tǒng)可以連續(xù)地向計算機數(shù)據(jù)中心提供電力。

作為又一個示例，能量再生系統(tǒng)的熱泵提高了能量再生系統(tǒng)的效率。例如，對于由熱泵提供的相對高溫度的廢熱的特定量以及廢熱的特定溫度，由能量再生系統(tǒng)的儲存能量系統(tǒng)提供至計算機數(shù)據(jù)中心的能量的量大于提供至用作壓縮機的儲存能量系統(tǒng)的儲能器-釋能器的能量的量。這樣，能量再生系統(tǒng)可以生成“凈”電力，從而當能量再生系統(tǒng)在“常開”模式下運行時，降低為計算機數(shù)據(jù)中心供電的電價。作為另一個示例，在“關斷”模式下，能量再生系統(tǒng)可以是單向的并且繼續(xù)供應備用電力，因此消除了對其它備用電源的需要，尤其是對可能會生成污染的備用電源，諸如，柴油發(fā)電機的需要。

可以使用裝置、系統(tǒng)、方法、或者裝置、系統(tǒng)或方法的任意組合來實施這些一般方面和具體方面。例如，一個或多個計算機的系統(tǒng)可以被配置為借助如下方式來執(zhí)行特定動作：在該系統(tǒng)上安裝軟件、固件、硬件、或者其組合，該軟件、固件、硬件、或者其組合在運行時使得系統(tǒng)執(zhí)行該動作。一個或多個計算機程序可以被配置為借助如下方式來執(zhí)行特定動作：包括指令，該指令在由數(shù)據(jù)處理設備執(zhí)行時使得該設備執(zhí)行該動作。

附圖說明

圖1圖示了用于計算機數(shù)據(jù)中心的示例配電系統(tǒng)；

圖2是示出了用于為計算機數(shù)據(jù)中心供電的能量再生系統(tǒng)的示意圖；

圖3A至圖3C是示出了能量再生系統(tǒng)的熱泵的示例實施方式的示意圖；

圖4是示出了一種用于冷卻計算機數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)的示意圖；以及

圖5圖示了使用能量再生系統(tǒng)向計算機數(shù)據(jù)中心提供電力的示例過程。

具體實施方式

可以利用包括能量再生系統(tǒng)的配電系統(tǒng)為整個或者一部分數(shù)據(jù)中心供電。該配電系統(tǒng)可以通過將來自數(shù)據(jù)中心的廢熱傳遞至能量再生系統(tǒng)來為數(shù)據(jù)中心供電，在該能量再生系統(tǒng)處，廢熱被回收以生成能量，然后將該能量作為電力提供至數(shù)據(jù)中心。

圖1圖示了用于計算機數(shù)據(jù)中心101的示例配電系統(tǒng)100。該計算機數(shù)據(jù)中心101是建筑(例如，模塊式建筑、組合式建筑、基于集裝箱的建筑、或者其它建筑)，該建筑容置有多個機架式計算機103以及支持(例如，直接地支持或者間接地支持)該機架式計算機103的操作的其它耗電部件(例如，消耗開銷能量的電力負載)。計算機數(shù)據(jù)中心101進一步包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可通信地(例如，電氣地)耦接至配電系統(tǒng)100、機架式計算機103、以及數(shù)據(jù)中心的其它耗電部件。

如圖所示，耗電部件包括數(shù)據(jù)中心基礎設施部件105和IT部件107。示例基礎設施部件105包括：與數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)相關聯(lián)的部件(例如，空氣處理單元、制冷機、冷卻塔、泵、以及加濕器)、與數(shù)據(jù)中心照明系統(tǒng)相關聯(lián)的部件、以及與數(shù)據(jù)中心建筑管理系統(tǒng)相關聯(lián)的部件(例如，辦公室空調(AC)和其它設備、以及不間斷電源)。示例IT部件107包括：與機架式計算機103相關聯(lián)的部件(例如，不間斷電源)。在一些實施方式中，與數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)相關聯(lián)的一個或多個部件(例如，制冷機、冷卻塔、風扇、閥門、冷凝單元、泵、冷凝器、以及其它部件)可以表示由耗電部件消耗的開銷能量的最大部分。在一些示例中，與數(shù)據(jù)中心照明系統(tǒng)相關聯(lián)的一個或多個部件和/或與數(shù)據(jù)中心建筑管理系統(tǒng)相關聯(lián)的一個或多個部件可以消耗開銷能量的較小部分。

在一些實施方式中，由計算機數(shù)據(jù)中心101的多個部件消耗的電力可以隨著時間變化。在一些示例中，由于計算機數(shù)據(jù)中心101外部的環(huán)境溫度的波動，所以由基礎設施部件105消耗的電力可以隨著時間發(fā)生很大變化。例如，天氣異常溫暖的日子可能會使一個或多個基礎設施部件105消耗異常高的電力量。在一些示例中，由于工作量變化，所以機架式計算機103和/或IT部件107消耗的電力可以隨著時間發(fā)生很大變化。例如，計算機數(shù)據(jù)中心101接收到的異常高數(shù)量的請求可以使一個或多個機架式計算機103和/或一個或多個IT部件107消耗異常高的電力量。

在一些實施方式中，配電系統(tǒng)100可以監(jiān)測和控制電力在計算機數(shù)據(jù)中心101的多個部件之間的分配。如圖所示，配電系統(tǒng)100包括數(shù)據(jù)中心電站102(例如，主電站)，該數(shù)據(jù)中心電站102從一個或多個外部電塔汲取特定量的電力。

配電系統(tǒng)100進一步包括能量再生系統(tǒng)108，在一些方面中，該能量再生系統(tǒng)108可以回收在計算機數(shù)據(jù)中心101內生成的熱量(例如，廢熱)以便向計算機數(shù)據(jù)中心101提供電力。能量再生系統(tǒng)108可以從一個或多個電塔和/或從數(shù)據(jù)中心電站102汲取特定量的電力。在一些實施方式中，能量再生系統(tǒng)108包括能量儲存系統(tǒng)(ES 202)和熱泵(HP 204)，該熱泵(HP 204)可以被實施用于向基礎設施變電站104和IT變電站106中的每一個分配電力(例如，4160VAC、480VAC、120VAC的電力、甚或諸如110VDC的直流(DC)電力)。能量再生系統(tǒng)108可以并行于數(shù)據(jù)中心電站102分配的電力來分配電力。因此，由能量再生系統(tǒng)108分配的電力可以提供電力，該電力是對由數(shù)據(jù)中心電站102提供的電力的備用、補充、或者替代。

配電系統(tǒng)100進一步包括：向基礎設施部件105提供電力的數(shù)據(jù)中心基礎設施變電站104、以及向機架式計算機103和IT部件107提供電力的數(shù)據(jù)中心IT變電站106。數(shù)據(jù)中心電站102、能量再生系統(tǒng)108、基礎設施變電站104、以及IT變電站106均經由多個電力總線耦接至彼此，該電力總線電氣地耦接至一個或多個機架式計算機103、一個或多個基礎設施部件105、和/或一個或多個IT部件107。電力總線可以位于數(shù)據(jù)中心電站102、能量再生系統(tǒng)108、基礎設施變電站104、以及IT變電站106中的任何一個內。機架式計算機103、基礎設施部件105、以及IT部件107之間的這種耦接使得計算機數(shù)據(jù)中心101的總電力容量可以在特定時間可用于計算機數(shù)據(jù)中心101的一個或多個部件的子集(例如，機架式計算機103、電力部件105、或者IT部件107中的任何一個)。

數(shù)據(jù)中心電站102包括：輸入裝置、變壓器、以及開關，該開關可以從一個或多個外部電源(例如，塔)接收高電壓(例如，13.5kV)電力并且向基礎設施變電站104和IT變電站106中的每一個分配恰當?shù)?例如，減少的)電力量(例如，4160VAC、480VAC、120VAC的電力、甚或諸如110VDC的直流(DC)電力)。

在一些實施方式中，基礎設施變電站104包括變壓器和開關，該開關可以從數(shù)據(jù)中心電站102和/或能量再生系統(tǒng)108接收恰當?shù)碾娏α?例如，4160VAC的電力)并且向數(shù)據(jù)中心101的多個基礎設施部件105分配恰當?shù)?例如，減少的)電力量(例如，120-480VAC的電力)。IT變電站106包括變壓器和開關，該開關可以從數(shù)據(jù)中心電站102和/或能量再生系統(tǒng)108接收恰當?shù)碾娏α?例如，4160VAC的電力)并且向數(shù)據(jù)中心101的多個IT部件107分配恰當?shù)?例如，減少的)電力量(例如，120-480VAC的電力)。

在預測到峰值電力容量(例如，基礎設施部件105的峰值電力容量與IT部件107的峰值電力容量的總和)的情況下，基礎設施變電站104可以受到抑制、或者可以通過能量再生系統(tǒng)108補充、甚或可以為了有利于能量再生系統(tǒng)108而脫機，以便防止發(fā)生這種情況。在一些實施方式中，配電系統(tǒng)100通過如下方式來管理機架式計算機103和/或IT部件107的峰值電力消耗：抑制基礎設施變電站104、通過能量再生系統(tǒng)108來補充變電站104、和/或通過能量再生系統(tǒng)108來代替(例如，電氣地)變電站104以便對基礎設施部件105消耗的電力量進行調節(jié)。例如，配電系統(tǒng)100可以減少從數(shù)據(jù)中心電站102和/或能量再生系統(tǒng)108分配至基礎設施變電站104的電力量并且/或者將來自基礎設施變電站104的電力再分配至IT變電站106。

在一些實施方式中，可以將配電系統(tǒng)100設定為靜態(tài)恒定最大允許電力，并且，當需要或者期望時，可以更改該靜態(tài)恒定最大允許電力(例如，手動更改或者通過其它方式更改)。例如，可以對數(shù)據(jù)中心電站102和能量再生系統(tǒng)108進行控制，以在預計IT變電站106將消耗峰值電力水平的預定時間期間之外向基礎設施變電站104提供預定(例如，基本上恒定的)電力量。在一些實施方式中，可以動態(tài)地控制配電系統(tǒng)100。例如，控制系統(tǒng)可以在計算機數(shù)據(jù)中心101接收到(或者，例如，由機架式計算機103實施)一個或多個傳入請求之前開始抑制基礎設施變電站104、通過能量再生系統(tǒng)108來補充變電站104、并且/或者通過能量再生系統(tǒng)108來代替(例如，電氣地)變電站104，并且因此增加分配至IT變電站106的電力。

圖2是示出了用于為計算機數(shù)據(jù)中心101供電的能量再生系統(tǒng)108的示意圖。該示例能量再生系統(tǒng)108可以用于通過回收在計算機數(shù)據(jù)中心101內生成的廢熱來為計算機數(shù)據(jù)中心101的運行(例如，穩(wěn)態(tài)運行、峰值運行、或者其它運行)供電。能量再生系統(tǒng)108可以包括能量儲存系統(tǒng)202(例如，等溫、壓縮空氣能量儲存系統(tǒng)(CAES))以及熱泵204，該熱泵204將來自計算機數(shù)據(jù)中心101的廢熱提供至能量儲存系統(tǒng)202。

在一些實施方式中，能量儲存系統(tǒng)202包括兩個儲能器-釋能器206a和206b，每個儲能器-釋能器206a和206b作用在單個方向上(例如，儲能(charging)或者釋能(discharging))。在“儲能”模式下，特定儲能器-釋能器206a和206b可以用作電機-壓縮機，其中，例如，電機驅動壓縮機以壓縮氣體流(例如，環(huán)境空氣)。在“釋能”模式下，特定儲能器-釋能器206a和206b可以用作膨脹器-發(fā)電機，其中，例如，膨脹器(例如，渦輪)受到壓縮氣體流(例如，壓縮空氣)的驅動以便反過來驅動發(fā)電機以生成電能，該電能可以為計算機數(shù)據(jù)中心101供電。在一些方面中，儲能器-釋能器206a和206b中的任何一個可以在“儲能”模式下運行，而儲能器-釋能器206a和206b中的另一個則可以在“釋能”模式下運行，從而確保來自儲能器-釋能器206a和206b中的“釋能”方的能量流恒定或者大體上恒定(例如，“常開”模式)。在一些方面中，儲能器-釋能器206a和206b二者都可以大體上同時在“儲能”模式下運行，并且然后，隨后，可以大體上同時在“釋能”模式下運行，從而從“釋能”的儲能器-釋能器206a和206b得到周期性的能量流(例如，“開-關”模式)。

儲能器-釋能器206a和206b可以包括端口以及電氣部件，該端口允許儲能器-釋能器206a和206b接收氣體(例如，從周圍環(huán)境接收)，該電氣部件允許儲能器-釋能器206a和206b接收電力以便壓縮和/或解壓縮氣體。

在一些實施方式中，能量儲存系統(tǒng)202進一步包括多個儲氣罐208以及一個或多個水箱210，該多個儲氣罐208儲存由儲能器-釋能器206a和206b中的任何一個壓縮的氣體，該一個或多個水箱210儲存在壓縮和排放氣體期間使用的水(或者另一種液體，諸如，乙二醇)。如上文所討論的，儲能器-釋能器206a和206b中的一個可以從周圍環(huán)境E_in接收氣體并且從該一個或多個外部電塔和/或從數(shù)據(jù)中心電站102接收電力W_in以執(zhí)行壓縮氣體的過程。在壓縮氣體期間生成了熱量，并且可以將所生成的熱量的一部分轉化成水噴霧(例如，細密的水霧)，隨著對氣體進行壓縮將該水噴霧注入(例如，經由泵和噴嘴)到氣體中?？梢栽趬嚎s過程期間從一個或多個水箱210供應該注入水?？梢灾匦虏东@水噴霧作為加熱水，然后使該加熱水再循環(huán)至該一個或多個水箱210，可以將加熱水儲存在該一個或多個水箱210處以供隨后在釋能過程期間使用。在一些方面中，可以將未被水噴霧捕獲的熱量傳遞(例如，排出)至周圍環(huán)境(例如，通過冷卻塔或者其它方式)。

所儲存的壓縮氣體的排放是由儲能器-釋能器206a和206b中的另一個(例如，在“釋能”模式下)來執(zhí)行的，并且在一些方面中，可以利用熱量的添加。與在對氣體進行壓縮期間生成的熱量相比，用于氣體的排放的這種熱量的添加可以有助于確定能量儲存系統(tǒng)202的效率(例如，往返效率)。該熱量可以由水噴霧(例如，細密的水霧)提供，隨著對氣體進行解壓縮將該水噴霧注入(例如，經由泵和噴嘴)到儲存的氣體流中?？梢栽卺屇苓^程期間從一個或多個水箱210供應該注入水。在一些方面中，雖然可以不對注入水加熱，例如，可以沒有熱量的添加來排放氣體，但是可以增加壓力(例如，在水箱210中)。因此，可以實現(xiàn)較高儲存能量的結果(例如，通過較高溫度和/或較高壓力)。

可以重新捕獲所有或者部分注入水以再循環(huán)至水箱210和/或在不冷凝和被捕獲的情況下通過氣體流蒸發(fā)。當對氣體解壓縮時，可以生成能量(例如，通過儲能器-釋能器206a和206b的膨脹器-發(fā)電機模式)，并且可以將來自解壓縮氣體的多余能量E_out從能量再生系統(tǒng)108釋放至周圍環(huán)境。所生成的能量W_out可以作為電提供至計算機數(shù)據(jù)中心101以便為計算機數(shù)據(jù)中心101供電。

如上文所描述的，在一些實施方式中，能量再生系統(tǒng)108在“常開”模式下運行，在該“常開”模式期間，兩個儲能器-釋能器206a和206b均連續(xù)地運行，從而使能量再生系統(tǒng)108可以連續(xù)地向計算機數(shù)據(jù)中心101提供電力。在一些實施方式中，儲能器-釋能器206a和206b中的兩個或者僅僅一個運行特定時間段(例如，)。在一些實施方式中，能量再生系統(tǒng)可以包括儲能器-釋能器206a和206b中的僅僅一個，該儲能器-釋能器可以在儲能模式和釋能模式之間交替。在能量再生系統(tǒng)在僅儲能模式下運行的示例中，計算機數(shù)據(jù)中心101可以直接從數(shù)據(jù)中心電站102接收電力。在一些實施方式中，能量再生系統(tǒng)可以包括兩個以上的儲能器-釋能器206a和206b，其中，這些裝置中的任何一個用作壓縮機/電機組合或者用作膨脹器/發(fā)電機組合。

在一些實施方式中，能量再生系統(tǒng)202可以進一步包括換熱器212，該換熱器212流體地耦接至一個或多個水箱210和熱泵204(參照圖3C)。來自該一個或多個水箱210的相對低溫度的水箱水流以及來自熱泵204的相對高溫度的制冷劑流可以在換熱器212內循環(huán)通過彼此。例如，從該一個或多個水箱210流向換熱器212或者熱泵204(如參照圖3A和圖3B所討論的)的水的溫度可以大于從換熱器212或者從熱泵204流向該一個或多個水箱210的水的溫度。這種溫度差可以是由在熱泵204內的工作流體流過換熱器212時將熱量Q_in從熱泵204內的工作流體傳遞到水箱水導致的。

圖3A至圖3C是能量再生系統(tǒng)108的示例熱泵204的多種實施方式204a、204b、204c的示意圖。在一些實施方式中，熱泵204將熱量Q_in提供至該一個或多個水箱210或者換熱器212中的水，以便增加待在釋能過程期間噴射到氣體流中的水的溫度，并且因此提高能量儲存系統(tǒng)202的效率。

參照圖3A，熱泵204a可以包括第一換熱器302和第二換熱器304，該第一換熱器302流體地耦接至計算機數(shù)據(jù)中心101，該第二換熱器304流體地耦接至儲存能量系統(tǒng)202的該一個或多個水箱210。第一換熱器可以接收通過泵(例如，在圖4中示出的泵424)從計算機數(shù)據(jù)中心101循環(huán)出來的加溫后的水流(例如，攜帶相對低溫度的廢熱Q_DC)以及工作流體流(例如，制冷劑，諸如，HFC、HCFC、混合制冷劑、氨、或者其它制冷劑)，該工作流體流傳遞來自加溫后的水的熱量以便提供冷卻水，該冷卻水從第一換熱器302循環(huán)回到計算機數(shù)據(jù)中心101。

第二換熱器304可以接收從能量儲存系統(tǒng)202的該一個或多個水箱210泵出來的水流以及工作流體流，該工作流體流將熱量傳遞至水以便增加從第二換熱器304循環(huán)回到該一個或多個水箱210的水(例如，現(xiàn)在攜帶相對高溫度的廢熱Q_in)的溫度。在一些方面中，與Q_DC相比，Q_in是相對高溫度的熱量(例如，高位熱量)。在釋能過程期間，可以將來自該一個或多個水箱210的水注入到儲存氣體流中。

熱泵204a可以進一步包括壓縮機306，該壓縮機306接收電力W_hp以便對工作流體(例如，在蒸汽壓縮周期中)操作。例如，工作流體可以作為低溫低壓蒸汽進入壓縮機306，并且作為高溫高壓蒸汽離開壓縮機306。該高溫高壓蒸汽可以從壓縮機306循環(huán)至第二換熱器304，在該第二換熱器304處，該蒸汽傳遞來自循環(huán)通過第二換熱器304(例如，來自儲存能量系統(tǒng)202)的水流的熱量。該熱傳遞使得蒸汽在離開第二換熱器304時冷凝為高壓低溫液體。該液體可以從第二換熱器304循環(huán)至膨脹閥308，在該膨脹閥308處，該液體的壓力迅速降低。低溫低壓液體可以從膨脹閥308循環(huán)至第一換熱器302，在該第一換熱器302處，該液體傳遞來自循環(huán)通過第一換熱器302(例如，來自計算機數(shù)據(jù)中心101)的水流的熱量。該熱量傳遞使得該液體蒸發(fā)為高溫高壓蒸汽。該蒸汽然后可以在連續(xù)流體環(huán)路中從第一換熱器302循環(huán)至壓縮機306。

參照圖3B，熱泵204b可以包括第一換熱器302和第二換熱器304、壓縮機306、以及膨脹閥308，該膨脹閥308可以以與如參照熱泵204a所描述的相同方式作用在從計算機數(shù)據(jù)中心101循環(huán)出來的加溫后的水流上以及作用在工作流體上。熱泵204b可以進一步包括第三換熱器310，該第三換熱器310流體地耦接至儲存能量系統(tǒng)202的該一個或多個水箱210。第三換熱器310可以接收從該一個或多個水箱210循環(huán)出來的水流、以及從第二換熱器304循環(huán)出來的水流(或者另一液體，諸如乙二醇)。在第二換熱器304內，工作流體可以將熱量傳遞至在第二換熱器304與第三換熱器310之間循環(huán)的水流。在第三換熱器310內，在第二換熱器304與第三換熱器310之間循環(huán)的水流可以將熱量傳遞至水箱水以便增加從第三換熱器310循環(huán)回到一個或多個水箱210的水箱水(其現(xiàn)在攜帶相對高溫度的廢熱Q_in)的溫度。

在釋能過程期間，可以從該一個或多個水箱210將水箱水注入到儲存氣體流中。例如，在一些情況下，當熱泵204b離能量再生系統(tǒng)108相對遠時，附加流體環(huán)路(例如，包括流體地耦接至水箱210的換熱器310)可以是有用的。通過提供附加流體環(huán)路，提供了更加可靠和/或有效(例如，管運和/或泵送的成本更低)向水箱210運輸能量(例如，加熱后的流體)的方式。

參照圖3C，熱泵204c可以包括第一換熱器302、壓縮機306、以及膨脹閥308，該膨脹閥308可以以與如參照熱泵204a所描述的相同方式作用在從計算機數(shù)據(jù)中心101循環(huán)出來的加溫后的水流上以及作用在工作流體上。工作流體在循環(huán)通過第一換熱器302以及進一步在壓縮機306中被加溫之后，該工作流體在可以循環(huán)通過儲存能量系統(tǒng)202的換熱器212，在該換熱器212處，工作流體將熱量傳遞至循環(huán)回到該一個或多個水箱210的水箱水(例如，現(xiàn)在攜帶相對高溫度的廢熱Q_in)。在釋能過程期間，可以從該一個或多個水箱210將水箱水注入到儲存氣體流中。

雖然熱泵204a、204b、204c的多個部件(例如，換熱器302、304、310、壓縮機306、以及膨脹閥308)被圖示為與能量儲存系統(tǒng)202隔開，但在一些實施方式中，可替代地，這些部件中的任何一個均可以與能量儲存系統(tǒng)202集成一體(例如，位于其殼體內)。

圖4圖示了示出了用于冷卻計算機數(shù)據(jù)中心101的示例系統(tǒng)400的示意圖。如上文參照圖1所討論的，計算機數(shù)據(jù)中心101是建筑，該建筑容置有機架式計算機103、基礎設施部件105、和/或IT部件107并且包括配電系統(tǒng)100和控制系統(tǒng)。示例系統(tǒng)400可以用于捕獲來自計算機數(shù)據(jù)中心101的熱量(例如，廢熱)。在一些示例中，該熱量可以由計算機數(shù)據(jù)中心101內的計算設備(例如，服務器、開關、處理器、網絡設備等)生成。在一些情況下，該熱量可以附加地由其它源生成，諸如，發(fā)生在計算機數(shù)據(jù)中心101處的工業(yè)過程或者可進入計算機數(shù)據(jù)中心101的廢熱。

在一些實施方式中，計算機數(shù)據(jù)中心101包括基礎設施部件，諸如，制冷機430、泵428和432、風扇410、以及閥門440，下文將對其進行更加詳細的描述。這種基礎設施部件可以受到抑制以便減少其電力消耗。例如，可以經由如下方式來減少制冷機430的電力消耗：變頻驅動、電流限制、使制冷機430斷電、或者使離開制冷機430的水的制冷溫度升高。在一些示例中，可以經由變頻驅動、雙速電機、或者斷電來減少泵428和432或者風扇410的電力消耗。

在一些實施方式中，系統(tǒng)400可以實施靜態(tài)近似控制和/或動態(tài)近似控制來，例如，控制循環(huán)至冷卻模塊(諸如，冷卻盤管412a和412b)的冷卻流體的量。例如，可以對冷卻設備進行控制以便維持靜態(tài)或者動態(tài)近似溫度，該靜態(tài)或者動態(tài)近似溫度由冷卻設備的離風溫度與冷卻設備的進入冷卻流體溫度之差來限定。在計算機周圍限定出工作空間406，該計算機布置成多個平行排并且安裝在垂直機架(諸如，機架402a和402b)中。該機架可以包括多對垂直軌道，成對的安裝支架(未示出)附接至該多對垂直軌道。可以將包含計算機(諸如，主板形式的標準電路板)的托盤放置在安裝支架上。

在一個示例中，安裝支架可以是被焊接或者附接至機架框架中的垂直軌道的成角軌道，并且托盤可以包括滑到支架頂部上的位置中的主板，方式類似于食物托盤滑到自助餐廳中的儲存架上、或者面包托盤滑到面包架中。托盤可以緊密地安置在一起以便使數(shù)據(jù)中心中的托盤數(shù)量最大化，但也充分地隔開以便將所有部件均包含在該托盤上并且允許托盤之間的空氣循環(huán)。

也可以使用其它布置。例如，托盤可以成組地垂直安裝，諸如，計算機刀片的形式。托盤可以簡單地靜置在機架上并且在其滑動到位時電氣地被連接，或者其可以設置有諸如沿著一個邊緣的電跡線等機構，該機構在其滑動到位時創(chuàng)建電連接和數(shù)據(jù)連接。

空氣可以從工作空間406循環(huán)通過托盤并且到達該托盤后面的暖空氣集氣室404a和404b中。空氣可以由安裝在托盤背后的風扇(未示出)抽到托盤中。風扇可以被編程為或者配置為維持進入到暖空氣集氣室中的空氣的設定排氣溫度，并且還可以被編程為或者配置為維持托盤之間的特定溫升。在工作空間406中的空氣的溫度是已知的情況下，對排氣溫度進行控制也間接地控制了該溫升。在某些情況下，工作空間406可以稱為“冷通道”，并且集氣室404a和404b可以稱為“暖通道”。

該溫升可以大。例如，工作空間406溫度可以在約74℉至79℉之間(例如，約77℉(25℃))并且進入暖空氣集氣室404a和404b中的排氣溫度可以被設定為在110℉至120℉之間(例如，約113℉(45℃))，溫度升高約36℉(20℃)。排氣溫度還可以在205℉至220℉之間，例如，高達212℉(100℃)，其中，熱量生成設備可以在該提高的溫度下運行。例如，離開該設備并且進入暖空氣集氣室404a和404b的空氣的溫度可以是118.4、122、129.2、136.4、143.6、150.8、158、165、172.4、179.6、186.8、194、201、或者208.4℉(48、50、54、58、62、66、70、74、78、82、86、90、94、或者98℃)。如此高的排氣溫度通常違反了如下教導：通過用大量快速移動的冷空氣來清洗熱量生成電子設備以最佳地進行該熱量生成電子設備的冷卻。這種冷空氣方法確實會使設備冷卻，但也使用了大量的能量。

即使在經過托盤的空氣流較慢的情況下，也可以通過如下方式來改善對特定電子設備(諸如，微處理器)的冷卻：通過將沖擊式風扇附接至微處理器或者其它尤其溫暖的部件的頂部、或者通過提供將冷卻液體(例如，冷卻水)循環(huán)至該部件的熱管以及用于該部件的相關換熱器。例如，在熱管內，該冷卻液體可以在流過部件的同時傳遞來自該部件的熱量(例如，廢熱)?？梢允辜訜岷蟮囊后w循環(huán)至能量再生系統(tǒng)108(例如，至熱泵204)，在能量再生系統(tǒng)108處，該加熱后的液體可以用于(例如，回收用于)生成電力，該電力可以被提供至計算機數(shù)據(jù)中心101。提供受控混合閥434以用于電氣地控制被提供至能量再生系統(tǒng)108的加熱后的液體的量。在能量再生系統(tǒng)108內，加熱后的液體被冷卻并且然后作為冷卻液體循環(huán)回到計算機數(shù)據(jù)中心101。

可以將循環(huán)通過托盤并且進入暖空氣集氣室404a和404b中的加熱后的空氣向上引導至天花板區(qū)域或者閣樓405中、或者至活動地板或者地下室、或者其它恰當?shù)目臻g中，并且可以通過空氣處理單元將該加熱后的空氣聚集在此處，該空氣處理單元包括例如風扇410，該風扇410可以包括例如大小適應于該任務的一個或多個離心式風扇。風扇410然后可以將空氣遞送回到位于工作空間406鄰近的集氣室408。該集氣室408可以簡單地是處于一排機架的中間的大小為分隔間檔(bay-sized)的區(qū)域，該區(qū)域已經清空了機架，并且，已經在其任一側上與任何暖空氣集氣室隔離并且在其另一側上與冷空氣工作空間406隔離。可替代地，可以通過限定出暖空氣集氣室404a和404b的邊界的盤管來冷卻空氣，并且，諸如在暖空氣集氣室404a和404b的頂部，直接將該空氣排出到工作空間406中。

冷卻盤管412a和412b可以位于集氣室的相對側上與機架的前部大約齊平。(未示出在附圖中的頁面進出、與集氣室408處于同一排中的機架。)盤管可以具有較大表面積并且非常薄以便對系統(tǒng)400呈現(xiàn)低壓力降。這樣，可以使用更慢、更小且更安靜的風扇來驅動空氣通過該系統(tǒng)?？梢栽诒P管412a和412b的前面放置諸如散熱孔或者金屬絲網等保護結構以便防止破壞該盤管。

在運行中，風扇410將空氣向下推到集氣室408中，從而使得集氣室408中的壓力增加以便通過冷卻盤管412a和412b將空氣推出去。當空氣經過盤管412a和412b時，其熱量(例如，廢熱)被傳遞到盤管412a和412b中的冷卻液體中，并且空氣被冷卻。然后可以將加熱后的液體遞送至能量再生系統(tǒng)108(例如，熱泵204)，在該能量再生系統(tǒng)108處，該加熱后的液體可以用于(例如，回收用于)生成電力，該電力可以被提供至計算機數(shù)據(jù)中心101。

可以響應于測量值，來控制風扇410的速度和/或在冷卻盤管412a和412b中流動的冷卻水的流速或者溫度。例如，驅動冷卻液體的泵可以是變速泵，對該變速泵進行控制以在工作空間406中維持特定溫度。這種控制機構可以用于在工作空間406或者集氣室404a和404b以及閣樓405中維持恒定溫度。

然后可以通過，諸如，安裝在許多托盤(該托盤安裝在機架402a和402b中)上的風扇，將工作空間空氣抽到機架402a和402b中?？梢栽谠摽諝饨涍^托盤并且通過使計算機在托盤上運行的電源時，對該空氣加熱，并且該空氣然后可以進入暖空氣集氣室404a和404b。每個托盤均可以具有其自己的電源和風扇，其中，電源處于托盤的后緣，并且風扇附接至電源的背面。所有風扇均可以配置或者編程為在單個常見溫度(諸如，在設定值113℉(45℃))下遞送空氣。然后，可以在風扇410捕獲并且使暖空氣循環(huán)時，連續(xù)地重新調節(jié)該過程。

也可以使用系統(tǒng)400來冷卻附加物品。例如，房間416設置有包含風扇和冷卻盤管的獨立式風扇盤管單元414。單元414可以，例如，響應于設置在房間416中的恒溫器來運行。房間416可以是，例如，辦公室或者附屬于數(shù)據(jù)中心401的主要部分的其它工作空間。

此外，若需要，還可以為房間416提供補充冷卻。例如，可以安裝標準的屋頂或類似的空調單元(未示出)以點為基礎提供特定冷卻需求。作為一個示例，系統(tǒng)400可以設計為向工作空間406遞送78℉(25.56℃)的供應空氣，并且工人可能寧愿在更加涼快的房間416中有一個辦公室。因此，可以為該辦公室提供專用空調單元。然而，可以相對有效地操作該單元，在這種情況下，其覆蓋面積僅限于建筑的相對小區(qū)域或來自大樓的熱量負載的相對小部分。同樣，諸如制冷機等冷卻單元可以提供補充冷卻，雖然與將其用于為系統(tǒng)400提供主要冷卻相比，可能會極大地減小該冷卻單元的大小。

可以通過多種機構來向工作空間406提供新鮮空氣。例如，可以設置諸如標準的屋頂單元的補充空調單元(未示出)以提供必要的外部空氣交換。同樣，這種單元可以用于針對系統(tǒng)400中的有限潛熱負載(諸如，人體排汗)對工作空間406進行除濕?？商娲?，可以從系統(tǒng)400的外部環(huán)境設置散熱孔，諸如，用于連接至暖空氣集氣室404b的通電散熱孔?？梢詫ο到y(tǒng)400進行控制，以在環(huán)境(外部)大氣濕度和溫度足夠低時，通過集氣室抽取空氣以便使用外部空氣來進行冷卻。這種散熱孔還可以用導管連接至風扇410，并且可以簡單地將集氣室404a和404b中的暖空氣排放至大氣，從而使外部空氣不與來自計算機的暖空氣混合并且被該暖空氣稀釋。還可以在系統(tǒng)中設置恰當?shù)倪^濾裝置，尤其是在使用外部空氣的情況下。

同樣，除了托盤之外，工作空間406可以包括熱負載(諸如，來自空間中的人和照明)。在經過各種機架的空氣的體積非常大并且從多個計算機帶走非常大量的熱負載的情況下，除了也許會由工人引起的較小潛熱負載之外，來自其它源的小附加負載可以忽略不計，該較小附加負載可以由如上文所描述的較小輔助空調單元移除。

可以從由泵424供能的冷卻水回路提供冷卻水。該冷卻水回路可以形成為直接返回回路、或者間接返回回路，并且可以大體上是閉環(huán)系統(tǒng)。泵424可以采取任何恰當?shù)男问剑T如，標準離心泵。換熱器422可以移除來自該回路中的冷卻水的熱量。換熱器422可以采取任何恰當?shù)男问?，諸如，板框式換熱器或者殼管式換熱器。

可以將熱量從冷卻水回路傳到冷凝水回路，該冷凝水回路包括換熱器422、泵420、以及冷卻塔418。該泵420也可以采取任何恰當?shù)男问?，諸如，離心泵。冷卻塔418可以是，例如，一個或多個強制通風塔或者誘導通風塔?？梢詫⒗鋮s塔418看作是自然冷卻源，這是因為其僅僅需要電力來使水在系統(tǒng)中移動，并且在一些實施方式中，需要風扇的供能來引起蒸發(fā)；其不需要制冷機或者類似結構中的壓縮機的運行。

冷卻塔418可以采取多種形式，包括作為混合冷卻塔。該塔可以將冷卻塔的兩個蒸發(fā)冷卻結構與水到水換熱器相結合。因此，與具有單獨的換熱器的標準冷卻塔相比，該塔可以適配在更小的面中，并且可以更加模塊化地操作該塔。附加優(yōu)點可以是：混合塔可以干燥地運轉，如上文所討論的。此外，混合塔還可以更好地避免產生水羽流，該水羽流在設施的鄰居看來是負面的。

如圖所示，流體回路可以創(chuàng)建間接的水側節(jié)約裝置布置。該布置可以相對節(jié)能，這是因為，向其供電所需的唯一能量是用于操作多個泵和風扇的能量。此外，該系統(tǒng)的實施可能相對便宜，這是因為泵、風扇、冷卻塔、以及換熱器在技術上都是相對簡單的、以許多形式廣泛可用的結構。此外，由于這些結構都相對簡單，所以完成維修和維護可能更便宜并且更容易。這種維修在不需要具有高度專業(yè)化知識的技術人員的情況下也可以是可能的。

在冷凝水回路中設置有控制閥426以便向該回路供應補給水。需要補給水通常是因為冷卻塔418是通過蒸發(fā)來自回路的大量水來運行的?？刂崎y426可以關聯(lián)至冷卻塔418中的水位傳感器，或者關聯(lián)至由多個冷卻塔共用的水槽。當水下降到預定水位以下時，可以使控制閥426打開并且向回路供應附加補給水。也可以在補給水管路中設置防回流裝置(BFP)以便防止水從冷卻塔418流回到主要水系統(tǒng)中，水從冷卻塔418流回到主要水系統(tǒng)可能會引起該水系統(tǒng)的污染。

可選地，可以設置單獨的制冷機回路。在極端大氣環(huán)境(即，酷熱和潮濕)條件時或者數(shù)據(jù)中心401中有較高熱負載時期間，系統(tǒng)400的運行可以部分地或者完全地切換至該回路。設置附加的受控混合閥434以用于電子地切換至該制冷機回路，或者將來自制冷機回路的冷卻與來自冷凝器回路的冷卻混合。泵428可以將塔水供應至制冷機430，并且泵432可以將來自制冷機430的冷凍水或者冷卻水供應至系統(tǒng)400的其余部分。制冷機430可以采取任何恰當?shù)男问?，諸如，離心制冷機、往復式制冷機、或者螺桿制冷機、或者吸收式制冷機。

可以對制冷機回路進行控制以便為冷卻水提供多個恰當?shù)臏囟?。在一些實施方式中，可以將冷凍水專門供應至冷卻盤管，而在其它實施方式中，可以將冷凍水與來自換熱器422的水、與來自冷卻盤管的共用返回水混合或者共混至這兩個結構中?？梢詮闹评錂C430供應溫度在比典型的冷凍水升高溫度下的冷凍水。例如，可以供應在55℉(13℃)至65℉至70℉(18℃至21℃)或者更高溫度下的冷凍水。該水然后可以返回到如下文所討論的溫度，諸如，59℉至176℉(15℃至80℃)。在使用除了自然冷卻之外的或者作為自然冷卻的替代的源的該方法中，冷凍水的供應溫度的增加也可以使系統(tǒng)400的效率極大地提高。

泵420、424、428、432可以設有變速驅動器。中央控制系統(tǒng)可以響應于系統(tǒng)300中改變設定點或者改變條件來電氣地控制該驅動器以便改變每個泵泵取的水量。例如，可以對泵424進行控制，以便諸如響應于來自工作空間406中的恒溫器或者其它傳感器的信號來維持工作空間306中的特定溫度。

在運行中，系統(tǒng)400可以對來自放置在系統(tǒng)400中的多個傳感器的信號做出響應。該傳感器可以包括：例如，恒溫器、恒濕器、流量計、以及其它類似的傳感器。在一種實施方式中，一個或多個恒溫器可以設置在暖空氣集氣室404a、404b中，并且一個或多個恒溫器可以放置在工作空間406中。此外，氣壓傳感器可以位于工作空間306中、以及在暖空氣集氣室404a和404b中。恒溫器可以用于控制相關聯(lián)泵的速度，從而使得，如果溫度開始升高，泵更快速地運轉以提供附加的冷卻水。恒溫器還可以用于控制諸如風扇410的多種物品的速度以便在兩個空間(諸如，閣樓405與工作空間406)之間維持設定的壓力差，并且因此維持始終如一的氣流速率。在用于強化冷卻(諸如，加速泵的運行)的機構不再能夠與不斷增加的負載保持一致時，控制系統(tǒng)可以啟動制冷機430以及相關聯(lián)的泵428和432，并且可以相應地調整控制閥434以便提供附加的冷卻。

可以在系統(tǒng)400的運行中使用系統(tǒng)400中的流體的多個溫度值。在一種示例性實施方式中，可以將暖空氣集氣室404a和404b中的溫度設定點選擇為處于或者接近機架402a和402b中的托盤的最大離開溫度。可以將該最大溫度選擇為：例如，已知的故障溫度或者托盤中的部件的最大指定運行溫度，或者可以是在該已知故障溫度或者指定運行溫度以下的特定量。在某些實施方式中，可以選擇45℃的溫度。在其它實施方式中，可以選擇25℃至125℃的溫度。在數(shù)據(jù)中心中的計算機的部件中使用替代材料(諸如，高溫柵氧化層等)的情況下，更高溫度可以是尤其恰當?shù)摹?/p>

在一個實施方式中，冷卻水的供應溫度可以是68℉(20℃)，而返回溫度可以是104℉(40℃)。在其它實施方式中，可以為供應水選擇50℉至84.20℉或者104℉(10℃至29℃或者40℃)的溫度，并且為返回水選擇59℉至176℉(15℃至80℃)的溫度。根據(jù)選擇的特定制冷機的規(guī)格，產生的冷凍水溫度可以在更低水平。冷卻塔水供應溫度在環(huán)境大氣條件下可以大體上稍在濕球溫度以上，而冷卻塔返回水溫度將取決于系統(tǒng)300的運行。

通過使用這些參數(shù)以及上文針對進入空氣和離開空氣所討論的參數(shù)，系統(tǒng)400可以實現(xiàn)相對窄范圍內的近似溫度。在該示例中，該近似溫度是離開盤管的空氣的溫度與進入盤管的水的溫度之差。由于進入盤管的水是最冷的水，所以該近似溫度會總是為正的，并且在水行經盤管時會開始變暖。因此，水在離開盤管時可能會明顯地更溫暖，并且因此，在接近水的出口點處經過盤管的空氣會比在水的入口點處經過盤管的空氣更溫暖。因為即使是最冷的離開空氣在冷卻水的入口點處也會比進入水更溫暖，所以總離開空氣溫度需要至少在某種程度下比進入冷卻水溫度更溫暖。

在某些實施方式中，進入水溫度可以在約62℉至67℉之間(例如，約64℉(18℃))，并且離開空氣溫度在約74℉至79℉之間(例如，約77℉(25℃))，如上文所指出的，近似溫度在約7℉至17℉之間(例如，約12.6℉(7℃))。在其它實施方式中，可以基于整個設施的經濟考慮因素來選擇更廣或者更窄范圍的近似溫度。

如圖所示，系統(tǒng)400還包括控制閥440和控制系統(tǒng)445，該控制系統(tǒng)445可操作以響應于例如冷卻盤管412a和412b的近似溫度設定點來調整閥門440或者維持該近似溫度設定點。例如，氣流溫度傳感器455可以定位在冷卻盤管412a和412b中的一個或兩個的離開表面處。溫度傳感器455因此可以測量來自冷卻盤管412a和/或412b的離開空氣溫度。溫度傳感器460還可以定位在流體導管中，該流體導管將冷卻水循環(huán)至冷卻盤管412a和412b(以及風扇盤管414)。

如圖所示，控制系統(tǒng)445可以從溫度傳感器455和460中的一個或者兩個接收溫度信息。在一些實施方式中，控制系統(tǒng)445可以是數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)的主要控制器(即，基于處理器的電子裝置或者其它電子控制器)，該主要控制器可通信地耦接至數(shù)據(jù)中心的每個控制閥(諸如，控制閥440)和/或與控制閥相關聯(lián)的各個控制器。例如，該主要控制器可以是可通信地耦接至在相應控制閥處的從控制器的主控制器。在一些實施方式中，控制系統(tǒng)445可以是比例-積分-微分(PID)控制器?？商娲?，可以使用其它控制方案，諸如，PI或者其它方案。作為另一個示例，該控制方案可以由使用狀態(tài)空間方案(例如，時域控制方案)的控制器來實施，該狀態(tài)空間方案將物理系統(tǒng)的數(shù)學模型表示為通過一階微分方程式相聯(lián)系的一組輸入、輸出和狀態(tài)變量。在一些示例實施方式中，控制系統(tǒng)445(或者本文描述的其它控制器)可以是可編程邏輯控制器(PLC)、計算裝置(例如，臺式計算機、膝上型計算機、平板計算機、移動計算裝置、服務器或者其它裝置)、或者其它形式的控制器。例如，在控制器可以控制風扇電機的情況下，該控制器可以是斷路器或者熔斷件(例如，用于開/關控制)、雙速風扇控制器或者變阻器、或者變頻驅動器。

在運行中，控制系統(tǒng)445可以接收溫度信息并且確定實際近似溫度?？刂葡到y(tǒng)445然后可以將實際近似溫度設定點與預定近似溫度設定點作比較?；趯嶋H近似溫度與近似溫度設定點之間的不一致，控制系統(tǒng)445可以對控制閥440(和/或流體地耦接至諸如冷卻盤管412a和412b以及風扇盤管414的冷卻模塊的其它控制閥)進行調整以便限制或者允許冷卻水流動。例如，在所圖示的實施方式中，對控制閥440的調整可以限制或者允許冷卻水從冷卻盤管412a和412b以及風扇盤管414流出或者流向該冷卻盤管412a和412b以及風扇盤管414。在調整之后，若需要，則控制系統(tǒng)445可以接收附加的溫度信息并且進一步調整控制閥440(例如，實施反饋環(huán)路控制)。

在一些實施方式中，控制系統(tǒng)445可以進一步控制能量再生系統(tǒng)108。例如，控制系統(tǒng)445可以接收溫度和壓力信息以便對包括在能量再生系統(tǒng)108中或者耦接至能量再生系統(tǒng)108的泵、閥門、和壓縮機進行控制。此外，控制系統(tǒng)445可以控制在外部電塔、主電站102、以及能量再生系統(tǒng)108之間的電力分配。

圖5圖示了用于向數(shù)據(jù)中心提供電力的示例過程(500)。在一些實施方式中，將來自計算機數(shù)據(jù)中心101的廢熱傳遞至儲存在能量再生系統(tǒng)108內的流體以便對該流體加溫(502)。例如，可以將相對低溫度的廢熱Q_DC傳遞至循環(huán)通過計算機數(shù)據(jù)中心101內的熱管或者冷卻盤管212a和212b的冷卻液體，從加溫后的數(shù)據(jù)中心液體傳遞至熱泵304中的制冷劑，并且然后作為相對高溫度的廢熱Q_in從該制冷劑傳遞至儲存能量系統(tǒng)302的該一個或多個水箱310內的水。

在使壓縮氣體膨脹的釋能過程期間，使加溫后的流體循環(huán)至儲存在能量再生系統(tǒng)108內的壓縮氣體流(504)。例如，當用作膨脹器/發(fā)電機的儲能器-釋能器306a和306b中的一個使儲存氣體膨脹時，可以將儲存在該一個或多個水箱310內的加熱后的水噴射到該儲存氣體流中。從釋能過程中在能量再生系統(tǒng)108內生成能量(506)。在一些實施方式中，將所生成的能量的至少一部分提供至計算機數(shù)據(jù)中心101(508)。例如，當使儲存氣體膨脹時，儲能器-釋能器306a和306b中用作渦輪或者發(fā)電機的一個儲能器-釋能器可以生成能量W_out，該能量W_out可以作為電力被提供來為計算機數(shù)據(jù)中心101供電。

在一些實施方式中，能量再生系統(tǒng)108的能量狀態(tài)可以通過如下方程式來描述：

Q_in＝W_hp+Q_DC (1)

W_out＝W_in+Q_in+E_in-E_out (2)

對于特定Q_in、T₁：W_out＞W_in (3)

方程式1假設：從熱泵304提供至儲存能量系統(tǒng)302的相對高溫度的廢熱Q_in的量可以等于提供至熱泵304的壓縮機406的能量W_hp的量加上從計算機數(shù)據(jù)中心101提供至熱泵304的相對低溫度的廢熱Q_DC的量。方程式2假設：從儲存能量系統(tǒng)302提供至計算機數(shù)據(jù)中心101的能量W_out的量可以等于提供至用作電機/壓縮機的儲能器-釋能器306a和306b的能量W_in的量加上從熱泵304提供至儲存能量系統(tǒng)302的相對高溫度的廢熱Q_in的量、加上由進入用作電機/壓縮機的儲能器-釋能器306a和306b中的一個的氣體提供的能量E_in、減去由能量儲存系統(tǒng)302釋放的解壓氣體提供的能量E_out。

此外，方程式3假設：對于由熱泵304提供的相對高溫度的廢熱Q_in的特定量以及廢熱Q_in的特定溫度(T₁)，從儲存能量系統(tǒng)302提供至計算機數(shù)據(jù)中心101的能量W_out的量可以大于提供至用作電機/壓縮機的儲能器-釋能器306a和306b的中的一個的能量W_in的量。這樣，能量再生系統(tǒng)108可以生成“凈”電力，從而當能量再生系統(tǒng)108在“常開”模式下運行時，降低為計算機數(shù)據(jù)中心101供電的電價。

被執(zhí)行以控制一個或多個上述設備或者系統(tǒng)(例如，能量再生系統(tǒng)、熱泵、電力系統(tǒng)以及其它設備和系統(tǒng))的控制算法可以作為程序指令來實施，該程序指令可以編碼在人為生成的傳播信號上，例如，機器生成的電信號、光學信號、或者電磁信號，生成該信號以對信息進行編碼以傳輸至適合的接收器設備以便由數(shù)據(jù)處理設備執(zhí)行。計算機儲存介質可以是機器可讀儲存裝置、機器可讀儲存基板、隨機或者串行存取存儲器裝置、或者其一個或多個的組合。

該程序指令可以由“數(shù)據(jù)處理硬件”執(zhí)行，包括：例如，可編程處理器、計算機、或者多個處理器或者計算機。該硬件還可以是或者進一步包括專用邏輯電路系統(tǒng)，例如，中央處理單元(CPU)、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)、或者ASIC(專用集成電路)。在一些實施方式中，數(shù)據(jù)處理設備和/或專用邏輯電路可以是基于硬件和/或基于軟件的。例如，數(shù)據(jù)處理硬件可以包括控制系統(tǒng)445以及本文所描述的和/或可根據(jù)本公開實施的其它控制系統(tǒng)和控制器。

由程序指令實施的過程和邏輯流程可以由一個或多個可編程計算機來執(zhí)行，該一個或多個可編程計算機執(zhí)行一個或多個計算機程序以便通過對輸入數(shù)據(jù)操作并且生成輸出來執(zhí)行功能。該過程和邏輯流程也可以由專用邏輯電路來執(zhí)行，并且設備也可以作為專用邏輯電路來實施，例如，中央處理單元(CPU)、FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)、或者ASIC(專用集成電路)。

適合于執(zhí)行計算機程序的計算機包括(例如，可以基于)通用微處理器或者專用微處理器或者兩者、或者任何其它類型的中央處理單元。通常，中央處理單元將從只讀存儲器或者隨機存取存儲器或者兩者接收指令和數(shù)據(jù)。計算機的基本元件是用于進行或者執(zhí)行指令的中央處理單元、以及用于儲存指令和數(shù)據(jù)的一個或多個存儲器裝置。通常，計算機還包括用于儲存數(shù)據(jù)的一個或多個大容量儲存裝置(例如，磁盤、磁光盤、或者光盤)、或者在操作上耦接以從該一個或多個大容量儲存裝置接收數(shù)據(jù)、向該一個或多個大容量儲存裝置傳遞數(shù)據(jù)、或者兩者。然而，計算機不需要具有這些裝置。

適合于儲存計算機程序指令和數(shù)據(jù)(諸如，與裝置中實施的方程式相關聯(lián)的指令和數(shù)據(jù))的計算機可讀介質(視情況而定為暫時性介質或者非暫時性介質)包括所有形式的非易失性存儲器、介質和存儲器裝置，包括：例如，半導體存儲器裝置(例如，EPROM、EEPROM)和閃速存儲器裝置；磁盤(例如，內置硬盤、或者可移動磁盤)；磁光盤；以及CD-ROM和DVD-ROM盤。存儲器可以儲存多個對象或者數(shù)據(jù)，包括：緩存、類、框架、應用、備份數(shù)據(jù)、工作、網頁、網頁模板、數(shù)據(jù)庫表、儲存業(yè)務和/或動態(tài)信息的資源庫、以及任何其它恰當?shù)男畔?，該任何其它的恰當信息包括任何參?shù)、變量、算法、指令、規(guī)則、約束條件、或者其參照。此外，存儲器可以包括任何其它恰當?shù)臄?shù)據(jù)，諸如，日志、策略、安全或者訪問數(shù)據(jù)、報告文件、以及其它數(shù)據(jù)。處理器和存儲器可以由專用邏輯電路來補充或者被并入到專用邏輯電路中。

為了提供與用戶的交互，本說明書中描述的主題的實施方式可以在如下裝置上實施：該裝置具有或者連接至用于向用戶顯示信息的顯示裝置(例如，CRT(陰極射線管)、LCD(液晶顯示器)、或者等離子體監(jiān)視器)和輸入裝置(例如，鍵盤、定點裝置、或者其它裝置)，用戶可以通過該輸入裝置向計算機提供輸入。其它類型的裝置也可以用于提供與用戶的交互；例如，提供至用戶的反饋可以是任何形式的感測反饋，例如，視覺反饋、聽覺反饋、或者觸覺反饋；并且從用戶接收的輸入可以是任何形式，包括：聲學輸入、語音輸入、或者觸覺輸入。

已經對多個示例進行了描述。然而，應理解，可以進行各種修改。因此，其它示例在所附權利要求的范圍內。