کدام روش خنکسازی مرکز داده بهینه است؟
اکنون سه روش معمول برای خنککردن تجهیزات در مراکز داده وجود دارد:
- روش گردش هوا: این سادهترین و معمولترین راه برای خنککردن یک مرکز داده است، اما کمترین کارایی را دارد زیرا میزان تأثیرگذاری هوا برای گرمازدایی بسیار کمتر از تأثیرگذاری آب است؛
- روش گردش آب: این روش بسیار کارآمدتر از سامانهی خنککنندهی بادی است، اما پیادهسازی آن نیز گرانتر تمام میشود و در ادامه هزینههای بیشتری را به شرکت تحمیل میکند که بیشتر آن، هزینههای تعمیر و نگهداری است. همچنین، سامانهی خنککنندهی آبی حجم بالایی از آب مصرف میکند که این موضوع یک چالشهای زیستمحیطی در پی دارد.
- روش غوطهورسازی در یک مایع غیررسانا: این روش را با نام خنککنندهی غوطهوری[i] میشناسند. این رویکرد از دو روش قبلی کارآمدتر است، اما گرانترین روش برای خنکسازی یک مرکز داده بهشمار میآید.
بنابراین اگر به دنبال انتخاب گزینهی میانه بین کارایی مطلوب و هزینهی آن باشیم، باید سراغ خنککنندههای آبی برویم.
خنکسازی مرکز داده با روش گردش آب چقدر با پایداری سازگار است؟
از منظر پایداری، مزیت اصلی خنککنندهی آبی این است که انرژی کمتری نسبت به خنککنندهی بادی مصرف میکند. اما خنککنندههای آبی از منابع آب بیشتری استفاده میکنند. بهویژه در مناطقی که دسترسی به آب با محدودیتهای بیشتری همراه است، خنککنندهی آبی مزیت پایداری حاصل از مصرف انرژی کمتر را با مصرف بالای آب از دست میدهد.
خنککنندههای آبی شاید فقط یک بار از آب مورد استفاده در مسیرهای خنکسازی بهصورت بازیابی بهره ببرند و پس از آن، آب به خارج از سامانهی تهویه هدایت میشود. بنابراین در مراکز دادهی بزرگ، بهویژه در مناطق گرم، حجم آب مصرفی میتواند بسیار قابلتوجه و حتی تهدیدی برای منابع آب محل استقرار مرکز داده باشد. برای نمونه، در هر مرکز دادهی گوگل که از خنککنندههای آبی استفاده میکند روزانه بیشتر از 1700 متر مکعب آب مصرف میشود. این میزان مصرف معادل با مصرف روزانه حدود 1500 واحد مسکونی در کشورهای غربی است.
در هر مرکز دادهی گوگل که از خنککنندههای آبی استفاده میکند روزانه بیشتر از 1700 متر مکعب آب مصرف میشود. این میزان مصرف معادل با مصرف روزانه حدود 1500 واحد مسکونی در کشورهای غربی است.
مهمتر اینکه بیشتر آب مصرفی به معنی واقعی کلمه مصرف میشود و روند بازیافت و بازگشت خاصی برای آن وجود ندارد.
این موضوع در ایران که با ابرچالش کمبود آب روبهرو هستیم و دسترسی به آبهای شیرین و زیرزمینی کم و کمتر شده است، اهمیت دوچندانی دارد. بنابراین، شرکتها باید به دنبال گزینههای جایگزین آب برای خنکسازی مراکز داده خود باشند.
جایگزین خنککنندههای آبی چیست؟
در مواجهه با چالش مصرف بالای آب در سامانهیهای خنککنندههای آبی، مراکز داده چند انتخاب پیشرو دارند.
نخستین جایگزین، استفاده از خنککنندههای بادی است، اما این انتخاب، چالشهای پایداری خاص خود را نیز دارد. با این حال، اگر شرکت بتواند از انرژیهای تجدیدپذیر برای تأمین انرژی الکتریکی بهره بگیرد، احتمالاً تأثیر منفی زیستمحیطی استفاده از خنککنندهی بادی تا حدود بسیار زیادی کاهش مییابد.
گزینهی دیگر، استفاده از خنککنندههای غوطهوری است، یعنی تجهیزات مرکز داده را در مایعی رسانا غوطهور کنند. با وجود مزایایی مانند بهرهوری بالا، این گزینه برای شرکت بسیار گرانقیمت است و شاید هر مرکز دادهای بودجهی کافی برای پشتیبانی از چنین سامانهی خنککنندهای را نداشته باشد.
گزینهی سوم اتخاذ شکل اصلاحشدهای از سامانهی خنککننده آبی با نام خنککنندهی بدون آب یا Zero-Water است. در این سامانهیهای خنککننده آب از راه یک حلقهی مصرف به گردش در میآید و دفعات استفاده از هر گالن آب در مدار را به شدت بالا میبرند. در نتیجه، میزان هدررفت آب کاهش مییابد، ضمن اینکه بهرهوری آن همچنان در سطح خنککنندههای آبی معمولی حفظ میشود. میزان آبی که در این نوع خنککنندههای اصلاحشده صرفهجویی میشود بسیار قابلتوجه است. برای مثال، شرکت نوا دیتاسنترز[ii] توانسته است با نصب خنککنندهی بدون آب در یکی از تأسیسات با مساحت بیشتر از 3700 متر مربع، میزان مصرف را به کمتر از 38 متر مربع در روز کاهش دهند. در واقع، منبع اصلی خنککننده با ظرفیت 38 متر مربع شروع میکند و برای بازهای قابل توجه، بدون تخلیهی این آب ورودی به فعالیت ادامه میدهد.
استفاده از چنین سامانهی پایداری باعث کاهش فشار به منابع آبی منطقه میشود؛ بهخصوص به این دلیل که فاضلاب تولید شده از سامانهی خنککننده آبی به کمترین مقدار میرسد. افزون بر این، مصرف انرژی مرکز داده نیز بطور غیرمستقیم کاهش مییابد، زیرا انرژی کمتری برای پاکسازی آب تخلیهشده و ایمنسازی فاضلاب حاصل نیز مصرف میشود.
گزینش سامانهی خنککننده به فراخور اقلیم مرکز داده
بطور کلی، در مناطقی که با بحران آب دست و پنجه نرم نمیکنند، خنککنندههای آبی برای مراکز داده همچنان نخستین به حساب میآیند؛
در مناطقی که با بحران آب دست و پنجه نرم نمیکنند، خنککنندههای آبی برای مراکز داده همچنان نخستین به حساب میآیند
بهخصوص به این علت که استقرار و بهرهبرداری از آنها پیچیدگی کمتری دارد. اما با توجه به اینکه توزیع جغرافیایی مراکز داده در مناطق مختلف است، همیشه مناطقی وجود دارند که استفاده از خنککنندهی آبی در آنها یک چالش زیستمحیطی غیرقابل چشمپوشی ایجاد میکند.
همیشه مناطقی وجود دارند که استفاده از خنککنندهی آبی در آنها یک چالش زیستمحیطی غیرقابل چشمپوشی ایجاد میکند.
در چنین مراکز دادهای، استفاده از راهکارهای خنکسازی جایگزین مانند خنککنندهی بدون آب، گزینه بهینهتر و پایدارتری خواهد بود.
