استفاده از گرمای دیتاسنتر ها برای گرم کردن استخر

دیتاسنترها که محل نگهداری سرورها مختلف اعم از سرور hp میباشند تأثیر زیست محیطی شگفت انگیزی دارند. هنگام مرور وب یا ارسال پست در اینستاگرام شاید این حس را نداشته باشید که کارتان می تواند به محیط زیست آسیب برساند. تمام اطلاعات ارسال شده به تلفن هوشمند، رایانه یا تلویزیون شما در یک مرکز داده ذخیره می شود. در مراکز داده برای روشن نگه داشتن تمام سرورها و خنک کردن آنها به مقدار کافی برق نیاز است. (در مقاله ی آینده ی سرور ها به راهکارهای سازگار با محیط زیست برای خنک کردن سرورهای موجود در دیتاسنترها اشاراتی را آوردیم.)

بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، دیتاسنترها و شبکه‌های انتقال داده بین 1 تا 1.5 درصد مصرف جهانی برق را تشکیل می‌دهند و مجموعاً مسئول حدود 1 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط با انرژی (یا 0.6 درصد از کل گازهای گلخانه‌ای) هستند. این میزان انتشار گازهای گلخانه ای گرچه ممکن است زیاد به نظر نرسد، اما آن را در جایگاهی مشابه حمل و نقل هوایی و کشتیرانی قرار می دهد که مسئول 1.7 درصد و 1.9 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای هستند.

صاحبان دیتاسنترها مدت‌هاست که سعی کرده‌اند تأثیر گرمای ناشی از دستگاه‌های خود را محدود کنند، برخی از آنها تا آنجا پیش می‌روند که سرورها را در آب غوطه‌ور می‌کنند و برخی دیگر راه‌هایی برای هدایت گرمای تلف‌شده پیدا می‌کنند تا به کمک آن بتوان مناطق بزرگ‌تری مانند ساختمان‌ها و محیط های عمومی را گرم نمود.

به نظر می‌رسد یافتن راه‌هایی برای استفاده مجدد از گرمای مرکز داده بدون نگرانی در مورد فواصل دور و با هدف قرار دادن کاربرانی که مایل به انعطاف‌پذیری بیشتری در گرمایش خود هستند، یک رویکرد بالقوه برای محبوب‌تر کردن استفاده مجدد از حرارت سرورهای دیتاسنترها باشد. اتکا به یک استارت آپ برای چیزی ضروری مانند گرما یا نور می تواند کمی توام با ریسک باشد. اما اشتهای بی وقفه ی بشر در استفاده از سرور برای محاسبات و ذخیره ی داده ها مستلزم کاوش مداوم راه حل های خلاقانه است.

اگر قصد خرید سرور hp یا خرید قطعات سرور hp مانند هارد سرور، ریل کیت سرور g8 و… را دارید حتما پیش از خرید راهنمای خرید مرتبط به آن را مطاعه فرمایید.

ابتکار شرکت Deep Green

یک استارت آپ مستقر در بریتانیا قصد دارد با دیتاسنترهای خود استخرهای شنا را گرم کند. به گزارش بی بی سی ، Deep Green  از گرمای تولید شده توسط یک دکل سرور «به اندازه ماشین لباسشویی» برای گرم کردن آب در استخر ۲۵ متری مرکز تفریحی Exmouth استفاده می کند. مشتریان Deep Green  شرکت های یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی هستند که به دنبال منابع محاسباتی هستند. به گزارش Datacenter Dynamics  ، مشتریان می توانند از سیستم 28 کیلوواتی Deep Green با قابلیت های محاسباتی با کارایی بالا (HPC)  استفاده کنند. مارک بیورنسگارد، مدیرعامل Deep Green به این نشریه گفت که کلاستر HPC در استخر شنای مرکزExmouth Leisure  دارای 12 کارت چهار پردازنده ای  است و در نهایت می تواند برای خدمات ابری و رندر ویدیو استفاده شود. 

Deep Green ادعا می کند که حدود 96 درصد از انرژی مصرف شده توسط رایانه هایش را منتقل می کند و مصرف گرمای گاز استخر را تا 62 درصد کاهش می دهد. Deep Green برای تمام برقی که مرکز داده‌اش استفاده می‌کند و همچنین هزینه‌های راه‌اندازی به مرکز Exmouth Leisure  پرداخت می‌کند و مرکز Exmouth Leisure  گرما را به صورت رایگان دریافت می‌کند.

مت کرگس، مدیر ارشد فناوری Deep Green در مصاحبه با Datacenter Dynamics گفته است : “انتقال حرارت مورد انتظار ما از کیت 139284 کیلووات ساعت در سال است که معادل 62 درصد از گرمای مورد نیاز استخر است.” وی خاطرنشان کرد که افزودن سرورهای بیشتر به وان می تواند این رقم را به 70 یا 80 درصد افزایش دهد. سرورها در روغن معدنی غوطه ور هستند که گرمایی را که با مبدل حرارتی به آب استخر منتقل می شود جذب می کند. استخر همچنان دارای یک دیگ گاز است تا در صورت نیاز دمای آب را افزایش دهد. 

بی بی سی گزارش داده است که دیتاسنتر Deep Green  می تواند استخر 25 متری مرکز تفریحی Exmouth را تا دمای 86 درجه فارنهایت در حدود 60 درصد از مواقع گرم کند. سیستم دیپ گرین می تواند سالانه حدود 24000 دلار در استخرهای عمومی صرفه جویی کند و انتشار CO2 سالانه آنها را 26 تن کاهش دهد.

به همین دلیل است که راه حل دیتاسنتر Deep Green بسیار جذاب است. این مرکز داده به جای تکیه بر الکتریسیته – که اغلب توسط سوخت های فسیلی تولید می شود – برای خنک کردن تجهیزات سرورخود، اجزای داخلی را در روغن معدنی غوطه ور می کنند تا گرما را جذب می کند، سپس یک مبدل حرارتی گرما را به یک استخر پر از آب سرد منتقل می کند تا به طور ایمن کار گرم کردن آب استخر صورت بپذیرد. این سیستم قادر است حدود 96 درصد از برق مصرفی خود را به گرما برای استخر تبدیل کند و از آنجایی که الکتریسیته فقط از منابع تجدیدپذیر تامین می شود، همه چیز سبز است و امکان پذیر است.

“دیگ دیجیتال” ایده ی بسیار هوشمندانه ای است و می تواند اثرات زیست محیطی استخر و سرور را کاهش دهد. در حالی که دیگ دیجیتال نمی تواند استخر Exmouth Leisure Center را به تنهایی گرم کند، می تواند تقریباً 60 درصد مواقع آب را در دمای 86 درجه فارنهایت نگه دارد. شان دی که مرکز تفریحی را اداره می‌کند، به بی‌بی‌سی گفته است: “این مشارکت واقعاً به ما کمک کرد تا هزینه‌های نجومی در 12 ماه گذشته را کاهش دهیم – قیمت انرژی و قیمت گاز ما بالا رفته است.”

شاید جالب‌ترین نکته در مورد فناوری Deep Green این است که هزینه‌ای برای اپراتور استخر ندارد. راه اندازی، نصب و دیگ دیجیتال همه توسط Deep Green  مدیریت و نگهداری می شود. این استخر حتی برای هزینه های برق راه اندازی سرور بازپرداخت می شود، بنابراین تمام گرمای تولید شده اساسا رایگان است. در عوض، Deep Green  به عنوان یک شرکت خدمات وب معمولی عمل می کند و از مشتریان تجاری خود برای قدرت محاسباتی و میزبانی هزینه دریافت می کند.

استخرهای محلی در بریتانیا در بحبوحه افزایش هزینه‌های انرژی از زمان همه‌گیری COVID-19 به سرعت تعطیل شدند (مرکز اوقات فراغت Exmouth انتظار دارد که قبض‌های انرژی در سال جاری ۱۰۰،۰۰۰ پوند افزایش یابد) .به گزارش نکست وب، هفت استخر دیگر در سراسر بریتانیا به دیگ دیجیتال Deep Green  ابراز علاقه کرده اند و این شرکت برای سال 2023 ، 20 مکان را هدف گذاری کرده است. از آنجایی که فناوری آن می تواند با هر چیزی که به حجم زیادی آب گرم نیاز دارد، مانند سیستم های گرمایش آپارتمان و کارخانه های تقطیر، کار کند. 

در همین حال، Heata دیگ های دیجیتال خود را در خانه های بریتانیا که از «فقر سوخت» رنج می برند، هدف قرار می دهد و ادعا می کند که سالانه تا 200 پوند و 1 تن کربن در آنها صرفه جویی می کند. در حال حاضر دیگ های دیجیتالی برای گرم کردن آب به خانه های آزمایشی به مدت یک سال به صورت رایگان ارائه می کند، اما بر خلاف Deep Green ،میزبان ها در نهایت باید متحمل هزینه هایی شوند.  شرکت Qarnot نیز به همین شکل، حدود 13 سال است که گرمای اتلافی دیتاسنتر خود را به فروش می رساند.

سایر شرکت های IT ارائه دهنده ی انرژی گرمایی اتلافی

اپراتورهای دیتاسنتر عمدتاً آماده و مایل هستند که گرمای اتلاف خود را از بین ببرند. رالف هینتمن، محقق ارشد گروه لابی مرکز داده  Borderstep، به بلومبرگ گفته است: دراینجا چالش بر سر پیدا کردن کسی است که بتواند از این گرما استفاده ی اقتصادی کند.

همانطور که پیشتر اشاره کردیمDeep Green  تنها شرکتی نیست که به دنبال استفاده مجدد از گرمای اتلاف از مراکز داده است. در فنلاند، مرکز داده جدید مایکروسافت برای گرم کردن حدود 250000 خانه و کسب و کار استفاده خواهد شد. یک مرکز داده فیس بوک در دانمارک 6900 خانه را گرم می کند، در حالی که آمازون از مراکز داده خود برای گرم کردن دفتر مرکزی خود در سیاتل و همچنین آپارتمان ها، دفاتر و ساختمان های دانشگاهی در ایرلند استفاده می کند. به احتمال زیاد این یک طراحی مهندسی است که ما بیشتر از آن خواهیم دید. مراکز داده ممکن است همه چیز را از استخرهای شنا گرفته تا کلان شهرها را گرم کنند.

ساکنان یک منطقه مسکونی 1300 آپارتمانی که در اواسط سال 2025 در آلمان افتتاح می شود، چاره ای جز پذیرش حداقل مقداری از گرمای خود از مزرعه سرور در آن نزدیکی نخواهند داشت، به طوری که بلومبرگ گزارش داده است که انتظار می رود در انتشار کربن به اندازه حذف 200 خودرو با موتوراحتراق از جاده صرفه جویی شود. اما این پروژه هنوز در حال انجام است و تنها به دلیل نزدیک بودن دیتاسنتر Telehouse Deutschland GmbH از نظر فیزیکی (0.3 مایل / 500 متر) به جامعه آینده امکان پذیر است.

سایر مراکز داده، از جمله برخی از مراکز داده ی متعلق به IBM ، برای سال‌ها استفاده از گرمای تلف‌شده دیتاسنترها را مورد بررسی قرار داده‌اند. همچنین شرکت هایی در ایالات متحده وجود دارند که گرمای اتلاف دیتاسنتر را می فروشند. شایان ذکر است در سال گذشته مایکروسافت اعلام کرد که قصد دارد گرمای برخی مناطق فنلاند را با استفاده از  اتلاف گرمای یک مرکز داده تامین کند.

اما با توجه به مقدار انبوه انرژی که تعداد انبوه دیتاسنترها در سراسر جهان استفاده می‌کنند، توزیع مجدد حرارت دیتاسنترها هنوز به عنوان یک بازار خاص قلمداد می شود. چنین چیزی به این دلیل است که شرکت‌های دیتاسنتر در توزیع گرما با هزینه‌ها و چالش‌هایی مربوط به سیستم گرمایش مواجه هستند. بسته به نوع فناوری های مورد استفاده، بازیافت گرما نیز می تواند دشوارتر باشد. شرکت فناوری اطلاعات Cloud&Heat در اسلو نروژ سال گذشته به Datacenter Dynamics گفت که استفاده مجدد از گرمای مراکز داده با استفاده از خنک‌کننده آبی، که بسیاری از شرکت‌ها برای کاهش تولید گرما و افزایش عملکرد به آن روی آورده‌اند، دشوارتر است.

در اوایل سال جاری، آلمان شروع به بررسی ایده الزام مراکز داده برای تامین گرمای خانه های مجاور دیتاسنترها کرد، اما آنطور که بلومبرگ گزارش کرده است، به دلیل عدم علاقه دریافت کنندگان بدلیل بر اثر عدم تامین کافی گرما احتمالا با چالش مواجه خواهد شد.

دانلود PDF