Охлаждение морской водой предлагает экологичное решение для центров обработки данных, снижая зависимость от пресной воды и одновременно решая растущие экологические проблемы.

Большинство центров обработки данных потребляют огромное количество воды , в основном для охлаждения, а мировые океаны содержат огромные водные ресурсы. Можно подумать, что морская вода могла бы стать отличным способом охлаждения центров обработки данных – и это потенциально так. На самом деле, некоторые объекты уже используют океан в качестве источника охлаждения.

Однако для большинства существующих центров обработки данных морская вода плохо подходит для охлаждения, хотя изменение этого не обязательно потребует полной перестройки центров обработки данных. Для операторов центров обработки данных, готовых инвестировать в новую инфраструктуру охлаждения, океаны могут предложить высокоэкологичный способ охлаждения серверов с минимальным воздействием на источники питьевой воды.

Можно ли использовать морскую воду для охлаждения центров обработки данных?

Существуют способы охлаждения центров обработки данных с использованием морской воды. Но сначала давайте поговорим о том, почему в большинстве центров обработки данных в настоящее время нельзя использовать соленую воду для охлаждения.

Основная проблема заключается в том, что системы охлаждения в большинстве объектов цифровой инфраструктуры являются испарительными. Это означает, что они испаряют воду, поглощая тепло от ИТ-оборудования и рассеивая его в окружающую среду. Испарение обычно происходит путем распыления воды на абсорбирующую мембрану с последующим испарением.

Испарительное охлаждение хорошо работает, когда источником воды является пресная вода. Но в случае с соленой водой соль и другие минералы остаются в процессе испарения. В системе охлаждения центра обработки данных этот осадок быстро накапливается и забивает мембрану, препятствуя дальнейшему испарению.

Ещё одна очевидная проблема заключается в том, что не все центры обработки данных расположены вблизи океана, хотя многие всё же находятся там, учитывая, что центры обработки данных, как правило, концентрируются в прибрежных районах (не из-за их близости к океану, а скорее потому, что многие прибрежные районы также густо населены).

Таким образом, доступ к морской воде не является главным препятствием для ее использования в целях охлаждения. Основная проблема заключается в ограничениях технологий охлаждения центров обработки данных.

Охлаждение морской водой может произвести революцию в центрах обработки данных, позволяя экономить пресную воду, снижать воздействие на окружающую среду и обеспечивать устойчивую работу. 

Способы использования морской воды в центрах обработки данных

Несмотря на сложности, существует множество методов использования соленой воды для охлаждения инфраструктуры центров обработки данных:

Влажное воздушное охлаждение : WSAC предполагает циркуляцию жидкости внутри трубопроводов, затем распыление другой жидкости на трубы и её испарение для охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости можно использовать морскую воду. Со временем на трубах будут накапливаться солевые отложения, но их можно удалить путем периодической очистки пресной водой. По всей видимости, именно этот метод использует Google в своем дата-центре в Финляндии, который охлаждается соленой водой.

Система охлаждения с замкнутым контуром : В центрах обработки данных, оснащенных системами охлаждения непосредственно на чипы , в которых жидкость циркулирует по трубам, находящимся в непосредственном контакте с ИТ-оборудованием, в качестве охлаждающей жидкости может использоваться холодная вода, закачиваемая из океана. Поскольку соленая вода остается в трубах, она не повредит оборудование. В рамках проекта Natick компании Microsoft была протестирована возможность создания подводных центров обработки данных с использованием морской воды для охлаждения.

Прямое охлаждение с помощью воздухообменников : холодная соленая вода может прокачиваться по трубам, через которые затем продувается воздух, что позволяет охлаждать воздух внутри центра обработки данных, не допуская накопления соли. Этот тип системы работает практически так же, как стандартная система кондиционирования воздуха в компьютерных залах (CRAC), за исключением того, что вместо продувки воздухом труб, заполненных механически охлаждаемым хладагентом, в трубах находится холодная вода, поступающая из моря.

Использование соленой воды в качестве испарительного охлаждения : Системы испарительного охлаждения потенциально могут использовать соленую воду в качестве источника охлаждения, если им удастся отфильтровать соль перед распылением на испарительную мембрану. Исследования с использованием нановолокон указывают на эффективные методы удаления соли из морской воды, но пока они остаются в основном экспериментальными.