تحول بزرگ مراکزداده با سیستم‌های خنک‌کننده کربن صفر

سیستم‌های خنک‌کننده کربن صفر مراکزداده

زمان تخمینی مطالعه: 4 دقیقه

ویجی مدلانی، مدیرعامل شرکت فناوری‌های کاتریک، به بررسی هزینه‌های سامانه خنک‌کننده مراکزداده و این‌که چگونه سامانه‌های جدید می‌توانند بهره‌وری انرژی را متحول کنند، پرداخت.

با اطلاعاتی که اکنون بیش از هر زمان دیگری تولید می‌شود، داده‌ها زیربنای هر جنبه‌ای از زندگی مدرن هستند. خنک نگه‌داشتن مراکزداده برای کارایی ایمن و موثرشان بسیار مهم است، اما به‌دلیل مقادیر زیادی اتلاف گرمای تولید شده توسط آن‌ها، این امر مستلزم مصرف انرژی قابل‌توجهی است. برای مقابله با این مشکل، فناوری‌های کاتریک پیشگام انرژی سبز مستقر در گلاسکو، یک سامانه خنک‌کننده غیرفعال منحصر به‌فرد را توسعه داده و ثبت اختراع کرده است که اتلاف گرما را بدون نیاز به برق خارجی حذف می‌کند. در این‌جا مدلانی مدیرعامل فناوری‌های کاتریک، به بررسی هزینه‌های سامانه خنک‌کنندگی مرکزداده و این‌که چگونه سامانه‌های جدید می‌توانند این کارایی را متحول کنند، پرداخته.

ما بیش از هر زمان دیگری داده تولید می‌کنیم، یعنی 44 زتابایت داده در ذخیره‌سازی تا سال 2020 و انتظار می‌رود این میزان تا سال 2025 به بیش از 200 زتابایت افزایش یابد. برای درک این موضوع، یک زتابایت معادل یک تریلیون گیگابایت است. بسیاری از این داده‌ها در مراکزداده ذخیره می‌شوند. این امکانات اختصاصی شامل سرورهایی برای ذخیره مقادیر زیادی داده است. مراکزداده بخشی جدایی‌ناپذیر از اقتصاد جهانی هستند و همه‌چیز را از اطلاعات شخصی گرفته تا داده‌های تجاری و زیرساختی ذخیره می‌کنند.

با توجه به ماهیت داده‌های ذخیره شده در این مراکز و حساسیت شدید برخی از محتواها، آن‌ها به زیرساخت، امنیت، شبکه‌ها و منابع تغذیه‌ی پشتیبان خود نیاز دارند تا آسیب مشکلات احتمالی را محدود کنند. شرایط محیطی نیز بسیار مهم است و حفظ دمای مناسب در شبانه‌روز می‌تواند از گرم شدن بیش از حد و خرابی تجهیزات حیاتی جلوگیری کند. در بریتانیا تقریبا 400-450 مرکزداده وجود دارد و TechUK تخمین می‌زند که آن‌ها سالانه 6TWh برای اجرا مصرف می‌کنند، البته بدون احتساب 3-4TWh مورد نیاز برای اتاق‌های سرور. این رقم با افزایش تعداد مراکزداده به‌طور تصاعدی افزایش می‌یابد، که با مطالعه Nature در سال 2018 پیش‌بینی می‌شود آ‌ن‌ها تا سال 2030 مسئول مصرف 8000 ترا وات ساعت خواهند بود!

خنک نگه‌داشتن مراکزداده مقدار قابل‌توجهی انرژی مصرف می‌کند، به‌طوری که 90 درصد از واحدهای تهویه مطبوع و تبدیل هوای مورد استفاده در بازار مرکزداده انگلستان، 26 تا 41 درصد از کل انرژی را مصرف می‌کنند. این ارقام نشان می‌دهد که چرا یافتن راه‌حل‌های کارآمدتر برای مراکزداده بسیار مهم است. این هدف پشت سیستم خنک‌کننده غیرفعال فناوری‌های کاتریک است.

راه‌حل‌ها در این فناوری

راه‌حل سفارشی کاتریک بدون نیاز به نیروی خارجی، گرمای اضافی را حذف می‌کند. مراکزداده را در دمای ایده‌آل ثابت نگه می‌دارد و جایگزینی با کربن صفر برای واحدهای خنک‌کننده سنتی را نیز ارائه می‌دهد. سیستم خنک‌کننده غیرفعال از موتور حرارتی زنگ لرزش حرارتی (TVB) برای حفظ دمای خنک ثابت در محیط مرکزداده استفاده می‌کند. TVB با گرم شدن از دو سیال استفاده کرده و ارتعاشات سیال شده که توسط باله‌ها گرفته می‌شود به ارتعاشات مکانیکی انتقال پیدا می‌کند. سپس باله‌ها به نوسان افتاده و گرمای اضافی را در محیط می‌پراکنند و دمای خنکی را تولید می‌کنند. این فناوری جدید از اکتبر 2021 در مرکزداده آیومارت گلاسکو آزمایش شده، جایی‌که یک سیستم TVB با ظرفیت 120 کیلووات نصب شده است. نتایج اولیه از این آزمایش نشان می‌دهد که پیاده‌سازی موتور TVB کاتریک می‌تواند مصرف برق سیستم خنک‌کننده سایت را حداقل تا ۵۰ درصد کم کند و حتی ممکن است مصرف انرژی کل مرکزداده را به‌طور کلی تا ۲۵ درصد کاهش دهد.

فناوری کاتریک یک راه‌حل مقرون به‌صرفه ارائه می‌دهد که برای پیاده‌سازی و نگهداری درازمدت بسیار ساده و مفید است. این سیستم به‌گونه‌ای طراحی شده است که ماژولار و مقیاس‌پذیر باشد و برای کاربر نهایی بر اساس نیازهای خاص و اندازه امکانات آن‌ها طراحی شده است. در حال حاضر وجود چنین سیستم‌هایی برای اطمینان از این‌که مراکز‌داده می‌توانند یک پلت‌فرم موثر و قابل اعتماد برای ذخیره مقادیر زیادی از داده‌های اغلب شخصی و محرمانه باشند، بسیار حیاتی است. این سیستم جدید یک گام به‌جلو برای صنایع است و پیشرفتی بسیار امیدوارکننده در زمینه‌ای است که یقینا اهمیت بیشتر و بالاتری پیدا می‌کند.