<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE ep-patent-document SYSTEM "OpenDataPatent_cz.dtd">
<ep-patent-document lang="en" file="OpendataIPOCZ_PT_DIFF_PUV2025-42704.xml" country="CZ" doc-number="38514" kind="U1">
  <bibliographic-data country="CZ">
    <publication-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>38514</doc-number>
        <kind>U1</kind>
        <date>2025-04-15</date>
      </document-id>
    </publication-reference>
    <classifications-ipcr>
      <classification-ipcr sequence="1">
        <section>H</section>
        <class>05</class>
        <subclass>K</subclass>
        <main-group>7</main-group>
        <subgroup>20</subgroup>
        <ipc-version-indicator>
          <date>20060101</date>
        </ipc-version-indicator>
        <classification-level>A</classification-level>
        <symbol-position>F</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20250408</date>
        </action-date>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
      </classification-ipcr>
    </classifications-ipcr>
    <classifications-cpc>
      <classification-cpc sequence="1">
        <cpc-version-indicator>
          <date>20130101</date>
        </cpc-version-indicator>
        <section>H</section>
        <class>05</class>
        <subclass>K</subclass>
        <main-group>7</main-group>
        <subgroup>202</subgroup>
        <symbol-position>F</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20250408</date>
        </action-date>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
      </classification-cpc>
      <classification-cpc sequence="2">
        <cpc-version-indicator>
          <date>20130101</date>
        </cpc-version-indicator>
        <section>H</section>
        <class>05</class>
        <subclass>K</subclass>
        <main-group>7</main-group>
        <subgroup>206</subgroup>
        <symbol-position>L</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20250408</date>
        </action-date>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
      </classification-cpc>
      <classification-cpc sequence="3">
        <cpc-version-indicator>
          <date>20130101</date>
        </cpc-version-indicator>
        <section>H</section>
        <class>05</class>
        <subclass>K</subclass>
        <main-group>7</main-group>
        <subgroup>20609</subgroup>
        <symbol-position>L</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20250408</date>
        </action-date>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
      </classification-cpc>
    </classifications-cpc>
    <application-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>2025-42704</doc-number>
        <date>2025-03-25</date>
      </document-id>
    </application-reference>
    <language-of-filing>cs</language-of-filing>
    <language-of-publication>cs</language-of-publication>
    <priority-claims>
      <priority-claim sequence="1" kind="national">
        <country>CZ</country>
        <date>2025-03-25</date>
      </priority-claim>
    </priority-claims>
    <invention-title lang="CS">Serverovna</invention-title>
    <invention-title lang="EN">A server room</invention-title>
  </bibliographic-data>
  <description id="desc" lang="cs">
    <p num="1">
      <b>Serverovna</b>
    </p>
    <p num="2"> </p>
    <p num="3"> </p>
    <p num="4">Oblast techniky </p>
    <p num="5"> </p>
    <p num="6">Technické řešení se týká oblasti chlazení místností, konkrétně serverovny. </p>
    <p num="7"> </p>
    <p num="8"> </p>
    <p num="9">Dosavadní stav techniky </p>
    <p num="10"> </p>
    <p num="11">Serverovna, známá také jako datové centrum, je specializovaná místnost určená pro umístění a provoz počítačových serverů, racků a další technologické infrastruktury s kvalitním a rychlým připojením do sítě Internet a zálohovaným napájením. Je navržena tak, aby zajistila nepřetržitý a spolehlivý provoz těchto zařízení, a to prostřednictvím specifických technických a bezpečnostních opatření. Termín „rack“ označuje speciální stojan, skříň nebo rám určený k umístění serverů, síťových zařízení nebo jiných technických komponent. Tyto stojany mají standardizované rozměry, zpravidla 19 palců, a umožňují efektivní využití prostoru a snadný přístup k technice. </p>
    <p num="12"> </p>
    <p num="13">Servery generují značné množství tepla, které může vést k přehřátí, snížení výkonu nebo dokonce k poškození komponent, proto je nezbytné udržovat optimální teplotu a vlhkost prostředí pomocí efektivního chladicího systému. Chlazení serverovny lze zajistit různými metodami a technologiemi. Jednou z metod je kapalinové chlazení, které zahrnuje integraci chladících jednotek přímo do racků, čímž se chladí servery přímo na úrovni jednotlivých komponent. Studená voda nebo jiná chladicí kapalina cirkuluje trubkami a odvádí teplo od procesorů a dalších vysoce výkonných částí. Nevýhody kapalinového chlazení spočívají zejména ve vysokých nákladech na pořízení, instalaci a údržbu a také v riziku úniku kapaliny a následného poškození hardwaru. </p>
    <p num="14"> </p>
    <p num="15">Další možností chlazení serverovny je tradiční chlazení vzduchem pomocí klimatizačních jednotek. Klimatizační jednotky jsou speciálně navrženy pro serverovny a poskytují stabilní a kontrolované prostředí. Chladný vzduch je směrován do serverových racků, kde absorbuje teplo a poté se odvádí zpět ke klimatizační jednotce, kde se znovu ochladí. Nevýhody klimatizačních jednotek spočívají zejména v jejich energetické náročnosti, neboť nepřetržitý provoz klimatizačních jednotek spotřebovává velké množství energie, zejména pokud musí udržovat nízké teploty v místnostech s vysokým výkonem. To může zvyšovat provozní náklady a zátěž na elektrickou síť. Navíc způsobují nerovnoměrnou distribuci chlazení, neboť klimatizační jednotky často nejsou schopny rovnoměrně distribuovat chladný vzduch po celé serverovně. Vznikají tzv. „horké zóny“, kde může teplota překročit bezpečné hodnoty, zatímco jinde je vzduch přechlazený. </p>
    <p num="16"> </p>
    <p num="17">Úkolem technického řešení je proto vytvoření serverovny, která by odstraňovala výše uvedené nedostatky. Cílem užitného vzoru je vytvořit serverovnu, ve které by docházelo k efektivnímu odvodu tepelné zátěže v celém jejím prostoru serverovny, bez pořizování drahých a energeticky náročných zařízení prostřednictvím kontinuální cirkulace vzduchu serverovnou. </p>
    <p num="18"> </p>
    <p num="19"> </p>
    <p num="20">Podstata technického řešení </p>
    <p num="21"> </p>
    <p num="22">Vytčený úkol je vyřešen pomocí serverovny podle tohoto technického řešení. Serverovna zahrnuje strop, podlahu a stěny a alespoň jeden rack se servery, který je uspořádaný na podlaze serverovny. Z každé strany racku je prostor pro proudění vzduchu a průchod obsluhy. </p>
    <p num="23"> </p>
    <p num="24">Podstata technického řešení spočívá v tom, že serverovna dále zahrnuje stropní podhled, stropní komoru ohraničenou stěnami, stropem a stropním podhledem, alespoň jednu teplou komoru na jedné straně racku a alespoň jednu studenou komoru na druhé straně racku. Teplá komora a studená komora jsou ohraničeny rackem, podlahou, stropním podhledem a stěnou nebo dalším rackem. Serverovna dále zahrnuje vzduchový rozvod pro odvod teplého vzduchu z teplé komory a přívod studeného vzduchu do studené komory přes stropní komoru. Vzduchový rozvod zahrnuje alespoň jeden výměník tepla a alespoň jeden ventilátor. Vzduchový rozvod zajišťuje kontinuální a efektivní distribuci studeného a teplého vzduchu po serverovně, kde probíhá odvod tepla a chlazení vzduchu a serverů studeným vzduchem s použitím ochlazeného teplého vzduchu, který je generován servery. Díky tomu nedochází k přehřívání serverů ani jiných technických komponent serverovny a efektivnímu odvodu teplého vzduchu z racků serverovny. </p>
    <p num="25"> </p>
    <p num="26">Výměník tepla a ventilátor jsou uspořádány ve stropním podhledu nad racky. V jednom výhodném provedení je výměník tepla uspořádán ve stropním podhledu nad teplou komorou a ventilátor je uspořádán ve stropním podhledu nad studenou komorou. V jiném výhodném provedení je výměník tepla uspořádán ve stropním podhledu nad studenou komorou a ventilátor je uspořádán ve stropním podhledu nad teplou komorou. Výměník tepla slouží pro příjem teplého vzduchu z teplé komory a odvod studeného vzduchu do stropní komory. Ventilátor slouží pro nasátí teplého vzduchu do výměníku tepla z teplé komory a odvod studeného vzduchu ze stropní komory do studené komory. Takto je zajištěn nepřetržitý odvod teplého vzduchu a přívod studeného vzduchu a jeho kontinuální a efektivní chlazení. </p>
    <p num="27"> </p>
    <p num="28">Serverovna s výhodou zahrnuje alespoň dva racky se servery, které jsou uspořádané v řadách proti sobě. Teplá komora je na jedné straně každého z racků a studená komora je na druhé straně každého z racků. Taková serverovna tedy zahrnuje jednu teplou komoru a dvě studené komory. Je možné vytvořit serverovnu, která bude zahrnovat několik racků, uspořádaných do řad podélně vedle sebe a mezi nimi se budou střídat teplé komory a studené komory, a i tak bude dále docházet k odvodu teplého vzduchu vznikajícího ze serverů a přívodu chladného vzduchu ochlazeného ve výměníku tepla. </p>
    <p num="29"> </p>
    <p num="30">Ve stropním podhledu nad teplou komorou jsou v jednom výhodném provedení uspořádané alespoň dva výměníky tepla pro příjem teplého vzduchu z teplé komory a odvod studeného vzduchu do stropní komory, z nichž každý má vzduchový výstup vyvedený do jiné části stropní komory nad jinou studenou komorou. Ve stropním podhledu nad každou ze studených komor je uspořádán samostatný ventilátor pro nasátí teplého vzduchu do výměníku tepla a odvod studeného vzduchu ze stropní komory do příslušné studené komory. </p>
    <p num="31"> </p>
    <p num="32">Ve stropním podhledu nad teplou komorou jsou v jiném výhodném provedení uspořádané alespoň dva ventilátory pro příjem teplého vzduchu z teplé komory a odvod studeného vzduchu do stropní komory, z nichž každý má vzduchový výstup vyvedený do jiné části stropní komory nad jinou studenou komorou. Ve stropním podhledu nad každou ze studených komor je uspořádán samostatný výměník tepla pro ochlazení teplého vzduchu a odvod studeného vzduchu ze stropní komory do příslušné studené komory. </p>
    <p num="33"> </p>
    <p num="34">Ve výhodném provedení je vzdálenost stropního podhledu od stropu nad teplou komorou menší než vzdálenost stropního podhledu od stropu nad studenou komorou. Stropní komora je rozdělena na dvě části, z nichž první je nad první studenou komorou a druhá je na druhou studenou komorou a tyto dvě části stropní komory jsou propojené nad teplou komorou pro průchod vzduchu mezi oběma částmi stropní komory. Do vyššího podhledu v teplé komoře je možné umístit výměníky tepla nebo ventilátory, čímž se zajistí proudění teplého vzduchu požadovaným směrem, protože teplý vzduch přirozeně stoupá ke stropu. </p>
    <p num="35"> </p>
    <p num="36">Ve výhodném uspořádání je výměník tepla typu vzduch / tekutina (kapalina nebo plyn) nebo vzduch / vzduch. Použití klasických a známých výměníků tepla neprodražuje investici a pořizovací a provozní náklady na serverovnu. </p>
    <p num="37"> </p>
    <p num="38">Výhody serverovny podle tohoto technického řešení spočívají zejména v tom, že zajišťuje efektivní odvod tepelné zátěže v celém jejím prostoru, bez pořizování drahých a energeticky náročných zařízení, tudíž zefektivňuje a zlevňuje energetické nároky při nepřetržitém provozu serverovny. </p>
    <p num="39"> </p>
    <p num="40"> </p>
    <p num="41">Objasnění výkresů </p>
    <p num="42"> </p>
    <p num="43">Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na připojených výkresech, na kterých znázorňuje: </p>
    <p num="44"> </p>
    <p num="45">obr. 1  schéma serverovny s výměníky tepla uspořádanými nad teplou komorou; a </p>
    <p num="46">obr. 2  schéma serverovny s ventilátory uspořádanými nad teplou komorou. </p>
    <p num="47"> </p>
    <p num="48"> </p>
    <p num="49">Příklad uskutečnění technického řešení </p>
    <p num="50"> </p>
    <p num="51">Příklad 1 </p>
    <p num="52"> </p>
    <p num="53">Schéma serverovny 1 podle tohoto technického řešení je znázorněno na obr. 1. Serverovnu 1 tvoří strop 2, podlaha 3 a obvodové stěny 4. Pod stropem 2 je postaven stropní podhled 8 a je vytvořen po celé ploše stropu 3. </p>
    <p num="54"> </p>
    <p num="55">Na podlaze 3 jsou v řadě vedle sebe postaveny dva racky 5, tedy otevřené rámy, ve kterých jsou umístěny servery, síťová zařízení a jiná technická příslušenství. V jiném příkladu provedení může být rack 5 v serverovně 1 umístěn jenom jeden, nebo naopak může serverovna 1 obsahovat racků 5 více. Tím, že jsou racky 5 otevřené skříně s umístěným technickým příslušenstvím, může racky 5 proudit vzduch. Mezi dvěma racky 5 je vytvořena teplá komora 6, která je na svých bocích ohraničena dvěma racky 5, ve spodní části podlahou 3 a v horní části stropním podhledem 8. Na druhé straně každého racku 5 je studená komora 7, která je na svých bocích ohraničena obvodovou stěnou 4, na druhém boku rackem 5, ve spodní části podlahou 3 a v horní části stropem 2. Serverovna 1 v tomto příkladu tedy má dvě studené komory 7. V jiných příkladech provedení se počet teplých komor 6 a studených komor 7 bude odvíjet od počtu racků 5 v serverovně 1. V prostřední části stropního podhledu 8 nad teplou komorou 6 je vytvořen výklenek 12, čímž je stropní podhled 8 snížen směrem ke stropu 2. Prostor, který vznikne mezi stropem 2 a stropním podhledem 8, vytváří stropní komoru 9. Výklenek 12 rozděluje stropní komoru 9 na dvě části, z nichž každá tato část je nad příslušnou studenou komorou 7. Tyto dvě části stropní komory 9 jsou propojené nad teplou komorou 6 pro průchod vzduchu mezi oběma částmi stropní komory 9. </p>
    <p num="56"> </p>
    <p num="57">Serverovna 1 má vzduchový rozvod pro odvod teplého vzduchu z teplé komory 6 a přívod studeného vzduchu do studené komory 7. Ve výklenku 12 stropního podhledu 8 nad teplou komorou 6 jsou umístěny dva výměníky 10 tepla typu vzduch-voda, které jsou uspořádány proti sobě, a jsou na rozmezí stropní komory 9 a teplé komory 6. Každý výměník 10 tepla je umístěn v jedné části stropní komory 9. Ve stropním podhledu 8 nad studenými komorami 7, jsou umístěny ventilátory 11, tudíž nad první studenou komorou 7 je ve stropním podhledu 8 umístěn první ventilátor 11, nad druhou studenou komoru 7 je ve stropním podhledu 8 umístěn druhý ventilátor 11. </p>
    <p num="58"> </p>
    <p num="59">V jiném příkladu provedení se použije výměník 10 tepla typu vzduch-vzduch, vždy záleží na požadavcích či možnostech majitele serverovny 1. </p>
    <p num="60"> </p>
    <p num="61">Při zapojení ventilátorů 11 dojde k cirkulaci vzduchu serverovnou 1. Ventilátor 11 rozhání studený vzduch ze stropní komory 9 do studené komory 7, studený vzduch prochází racky 5, kde dochází v nadměrné tvorbě tepla generované servery. Studený vzduch procházející racky 5 se okamžitě ohřívá a vstupuje přes racky 5 do teplé komory 6 už jako teplý vzduch. V teplé komoře 6 dochází ke kumulaci teplého vzduchu, ale pomocí proudění vzduchu serverovnou 1 a díky stoupání teplého vzduchu vzhůru se teplý vzduch dostává do výklenku 12 stropního podhledu 8, kde vstupuje do výměníku 10 tepla. Ve výměníku 10 tepla se teplý vzduch ochlazuje a ochlazený studený vzduch se kumuluje ve stropní komoře 9. Odtud je pomocí ventilátoru 11 studený vzduch opět distribuován do studené komory 7. Takto probíhá kontinuálně cirkulace vzduchu serverovnou 1. </p>
    <p num="62"> </p>
    <p num="63">Příklad 2 </p>
    <p num="64"> </p>
    <p num="65">Schéma serverovny 1 podle tohoto technického řešení je znázorněno na obr. 2. Serverovnu 1 je vytvořena stejně jako je popsáno v příkladu 1 s tím rozdílem, že ve výklenku 12 stropního podhledu 8 nad teplou komorou 6 jsou umístěny dva ventilátory 11, které jsou uspořádány proti sobě, a jsou na rozmezí stropní komory 9 a teplé komory 6. Každý ventilátor 10 je umístěn v jedné části stropní komory 9. Ve stropním podhledu 8 nad studenými komorami 7, jsou umístěny výměníky 10 tepla typu vzduch-vzduch. tudíž nad první studenou komorou 7 je ve stropním podhledu 8 umístěn první výměník 10 tepla, nad druhou studenou komoru 7 je ve stropním podhledu 8 umístěn druhý výměník 10 tepla. Proudění vzduchu serverovnou 1 je identické, jako v příkladu 1. </p>
    <p num="66"> </p>
    <p num="67"> </p>
    <p num="68">Průmyslová využitelnost </p>
    <p num="69"> </p>
    <p num="70">Serverovna podle tohoto technického řešení slouží k chlazení malých, středních i velkých místností datových center pomocí odvodu tepelné zátěže z prostorů serverů, racků a jiných informačních technologií. </p>
    <p num="71"> </p>
    <description-of-drawings>
      <p num="1">      1     serverovna
  <br/>      2     strop
  <br/>      3     podlaha
  <br/>      4     stěna
  <br/>      5     rack
  <br/>      6     teplá komora
  <br/>      7     studená komora
  <br/>      8     stropní podhled
  <br/>      9     stropní komora
  <br/>    10     výměník tepla
  <br/>    11     ventilátor
  <br/>    12     výklenek
  <br/>
        <br/>
      </p>
    </description-of-drawings>
  </description>
  <claims id="claim">
    <claim num="1">
      <claim-text>Serverovna (1), zahrnující strop (2), podlahu (3) a stěny (4) a alespoň jeden rack (5) se servery, uspořádaný na podlaze (3), přičemž z každé strany racku (5) je prostor pro proudění vzduchu a průchod obsluhy, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že dále zahrnuje stropní podhled (8); stropní komoru (9) ohraničenou stěnami (4), stropem (2) a stropním podhledem (8); a alespoň jednu teplou komoru (6) na jedné straně racku (5) a alespoň jednu studenou komoru (7) na druhé straně racku (5), přičemž teplá komora (6) a studená komora (7) jsou ohraničeny rackem (5), podlahou (3), stropním podhledem (8) a stěnou (4) nebo dalším rackem (5); a že dále zahrnuje vzduchový rozvod pro odvod teplého vzduchu z teplé komory (6) a přívod studeného vzduchu do studené komory (7) přes stropní komoru (9), přičemž vzduchový rozvod zahrnuje alespoň jeden výměník (10) tepla a alespoň jeden ventilátor (11).
  </claim-text>
    </claim>
    <claim num="2">
      <claim-text>Serverovna (1) podle nároku 1, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že výměník (10) tepla je uspořádán ve stropním podhledu (8) nad teplou komorou (6); a že ventilátor (11) je uspořádán ve stropním podhledu (8) nad studenou komorou (7).
  </claim-text>
    </claim>
    <claim num="3">
      <claim-text>Serverovna (1) podle nároku 1, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že výměník (10) tepla je uspořádán ve stropním podhledu (8) nad studenou komorou (7); a že ventilátor (11) je uspořádán ve stropním podhledu (8) nad teplou komorou (6).
  </claim-text>
    </claim>
    <claim num="4">
      <claim-text>Serverovna (1) podle nároku 2 nebo 3, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že zahrnuje alespoň dva racky (5) se servery uspořádané v řadách proti sobě, přičemž teplá komora (6) je na jedné straně každého z racků (5) a studená komora (7) je na druhé straně každého z racků (5).
  </claim-text>
    </claim>
    <claim num="5">
      <claim-text>Serverovna (1) podle nároku 4, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že ve stropním podhledu (8) nad teplou komorou (6) jsou uspořádané alespoň dva výměníky (10) tepla, z nichž každý má vzduchový výstup vyvedený do jiné části stropní komory (9) nad jinou studenou komorou (7); a že ve stropním podhledu (8) nad každou ze studených komor (7) je uspořádán samostatný ventilátor (11) pro nasátí teplého vzduchu do výměníku (10) tepla a odvod studeného vzduchu ze stropní komory (9) do příslušné studené komory (7).
  </claim-text>
    </claim>
    <claim num="6">
      <claim-text>Serverovna (1) podle nároku 4, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že ve stropním podhledu (8) nad teplou komorou (6) jsou uspořádané alespoň dva ventilátory (11) pro nasátí teplého vzduchu, z nichž každý má vzduchový výstup vyvedený do jiné části stropní komory (9) nad jinou studenou komorou (7); a že ve stropním podhledu (8) nad každou ze studených komor (7) je uspořádán samostatný výměník (10) tepla pro ochlazení teplého vzduchu a odvod studeného vzduchu ze stropní komory (9) do příslušné studené komory (7).
  </claim-text>
    </claim>
    <claim num="7">
      <claim-text>Serverovna (1) podle nároku 5 nebo 6, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že vzdálenost stropního podhledu (8) od stropu (2) je nad teplou komorou (6) menší než vzdálenost stropního podhledu (8) od stropu (2) nad studenou komorou (7), přičemž stropní komora (9) je rozdělena na dvě části, z nichž první je nad první studenou komorou (7) a druhá je na druhou studenou komorou (7), a tyto dvě části stropní komory (9) jsou propojené nad teplou komorou (6) pro průchod vzduchu mezi oběma částmi stropní komory (9).
  </claim-text>
    </claim>
    <claim num="8">
      <claim-text>Serverovna (1) podle některého z nároků 1 až 7, 
   <b>vyznačující</b>
        <b> </b>
        <b>se</b>
        <b> </b>
        <b>tím</b>, že výměník (10) tepla je typu vzduch/tekutina nebo vzduch/vzduch.
  </claim-text>
    </claim>
  </claims>
  <drawings id="draw">
    <figure num="1">
      <img file="2581286img0001.jpg" img-content="drawing" img-format="jpg" wi="550" he="432"/>
    </figure>
    <figure num="2">
      <img file="2581286img0002.jpg" img-content="drawing" img-format="jpg" wi="550" he="484"/>
    </figure>
  </drawings>
</ep-patent-document>
