Ciepło bazodanowe

Z ubiegłorocznego raportu amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA) dowiadujemy się, że w samych tylko Stanach Zjednoczonych centra bazodanowe zużywają 61 miliardów kilowatogodzin energii. To ilość wystarczająca do zasilenia przez rok 5,8 milionów (czyli ponad 5%) amerykańskich gospodarstw domowych.

Energia elektryczna zużywana przez centra bazodanowe kosztuje ich właścicieli 4,5 miliarda dolarów rocznie. Eksperci z EPA przewidują, że do roku 2011 ilość energii potrzebnej centrom bazodanowym wzrośnie do ponad 100 miliardów kilowatogodzin, co będzie kosztowało ich właścicieli około 7,4 miliarda USD.

Nic więc dziwnego, że nawet taki gigant jak IBM szuka możliwości zaoszczędzenia pieniędzy.
Inżynierowie z IBM-owskiego Zurich Research Laboratory uważają, że koszty zużycia energii przez centra bazodanowe można obniżyć o 50%. Chcą tego dokonać dzięki chłodzeniu komputerów wodą i używaniu jej do ogrzewania pobliskich domów. Podczas konferencji SCO08 zaprezentowali prototypowy system, który ma trafić na rynek w ciągu pięciu najbliższych lat.

Bruno Michel, jeden z menedżerów wspomnianego laboratorium, poinformował o stworzeniu centrum bazodanowego, które odzyskuje 85% ciepła emitowanego przez komputery, a jednocześnie zużywa o połowę mniej energii niż analogiczne centra. Komputery w prototypowym centrum chłodzone są wodą płynącą w mikrokanalikach znajdujących się wewnątrz maszyn. Ogrzana w ten sposób woda jest pompowana do sieci ciepłowniczej i ogrzewa pobliskie domy.

Michel informuje, że centrum bazodanowe potrzebujące do pracy 10 megawatów energii jest w stanie ogrzać nawet 700 domów. Największym wyzwaniem, jak przyznał naukowiec, było ustalenie optymalnej temperatury wody. Musiała ona być wystarczająco niska, by ochłodzić komputery, a jednocześnie na tyle ciepła, by ogrzać domy. Najlepszym wyjściem okazało się chłodzenia komputerów... ciepłą wodą. Do wnętrza maszyn trafia woda o temperaturze 35 stopni Celsjusza. Na wyjściu jej temperatura wynosi już 60 stopni.

Profesor Randy Katz z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley zauważa, że podczas chłodzenia centrum bazodanowego powietrzem mamy do czynienia z przechładzaniem pomieszczeń. Chcemy bowiem, by najgorętsze części komputera były dobrze chłodzone, chłodzimy więc wszystko. System chłodzenia wodnego doprowadza wodę bezpośrednio do miejsc, które trzeba schłodzić, nie marnujemy więc energii na niepotrzebne chłodzenie innych części i całego pomieszczenia.

Oczywiście centra bazodanowe były już wcześniej chłodzone wodą. Jednak była ona w nich ogrzewana jedynie do temperatury 45 stopni Celsjusza, czyli zbyt niskiej, by ogrzać domy. Co prawda komputery, z których ciepło było odbierane przez chłodniejszą wodę pracowały od 5 do 7 procent bardziej wydajnie, jednak całe ciepło było marnotrawione, więc bilans ekonomiczny nie był korzystny.

Bruno Michel przyznaje, że koszty budowy centrum bazodanowego chłodzonego wodą są o 10% wyższe, niż chłodzonego powietrzem. Jeśli natomiast spróbujemy przystosować już istniejące centra do chłodzenia wodą, koszty będą wyższe o 30%. Jednak korzyści związane z odzyskiwaniem i sprzedażą energii gwarantują, że wyższa początkowa cena zwróci się w ciągu 1-3 lat.

Profesor Katz zauważa, co prawda, że chłodzenie powietrzem jest coraz bardziej udoskonalane, jednak przyznaje, że istnieje potrzeba opracowania alternatywnego sposobu odbierania ciepła z centrów bazodanowych. Wraz z postępem miniaturyzacji we wnętrzach komputerów umieszczanych jest coraz więcej podzespołów, konieczne jest więc coraz bardziej efektywne chłodzenie.

chłodzenie ciepło centrum bazodanowe energia woda