Ekologiczny rozwój centrów danych – Jak techniki chłodzące pomogą redukować emisję CO2.

23 marca 2022

Aby złagodzić zachodzące na świecie zmiany klimatyczne, centra danych muszą ograniczyć emisję dwutlenku węgla. Oznacza to dla nich robienie więcej za mniej. Z jednej strony muszą zapewnić większą moc obliczeniową, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu konsumentów i przedsiębiorstw, a z drugiej – zużywać przy tym mniej energii i zmniejszać swój ślad węglowy.

Przepisy środowiskowe a centra danych

Centra danych obsługują coraz więcej klientów, którzy w swojej działalności korzystają z takich rozwiązań, jak sztuczna inteligencja, rzeczywistość wirtualna i rozszerzona czy 5G.

Jak zatem coraz większe centra danych mają spełnić wymogi nowych przepisów dotyczących ochrony środowiska, a jednocześnie nie stracić wydajności? Wiele będzie zależało od stosowania wydajniejszych technik chłodzenia. Rządy na całym świecie ograniczają możliwość lub wręcz zakazują używania czynników chłodniczych, które powodują dużą emisję dwutlenku węgla, takich jak fluorowane węglowodory (HFC). Unia Europejska wydała rozporządzenie 517/2014, które ma na celu stopniowe wycofanie z użycia niektórych gazów stosowanych w czynnikach chłodniczych. Podobne regulacje wprowadziły również Chiny i Stany Zjednoczone.

Postęp w kierunku bardziej zrównoważonej infrastruktury cyfrowej będzie łatwiejszy, jeśli cała branża uzgodni standardy w zakresie efektywności energetycznej. – Potrzebne byłoby do tego jednolite prawo stanowione na poziomie Unii Europejskiej. Powinno ono dotyczyć efektywności energetycznej w centrach danych i pomogłoby przy wdrażaniu zrównoważonych technik chłodzenia – mówi Gerard Dermont, Dyrektor sprzedaży regionalnej w Polsce i krajach bałtyckich w firmie Vertiv.

Kolejny krok w dobrym kierunku to dobrowolne inicjatywy branżowe, takie jak „Pakt na rzecz neutralnych klimatycznie centrów danych” zawarty w Europie między dostawcami infrastruktury chmurowej i operatorami centrów danych. Uwzględniono w nim, że do 2030 r. europejskie centra danych staną się neutralne dla klimatu.

Zielona przyszłość

Według Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej centra danych odgrywają współcześnie kluczową rolę w cyfryzacji, ponieważ znajdują się w centrum rozwoju innowacji technicznych, efektywności energetycznej, odnawialnych źródeł energii i gospodarki bazującej na danych. Ekologiczne trendy wyznaczane są także przez niektórych dostawców centrów danych, jak norweską firmę Green Mountain, która prowadzi centrum danych w dawnym magazynie amunicji NATO wykutym wewnątrz masywu górskiego. Taka unikalna lokalizacja stwarza ogromne możliwości korzystania z odnawialnych źródeł energii i minimalizacji użytkowania urządzeń chłodzących, co pozwala uzyskać niemal zerową emisję CO₂. Obiekt jest w 100% zasilany odnawialną energią wodną i chłodzony wodą z fiordu o stałej temperaturze wynoszącej 8°C przez cały rok. Jednak, podobnie jak wszystkie centra danych, wymaga ono systemów zarządzania termicznego, aby utrzymać optymalne warunki pracy.

Rynek chłodzenia rozgrzewa się

W lipcu 2021 roku Unia Europejska (UE) ogłosiła propozycje dotyczące osiągnięcia neutralności węglowej do 2050 roku. Obejmują one plany opodatkowania paliwa lotniczego oraz całkowitego zakazu sprzedaży samochodów napędzanych benzyną i olejem napędowym w ciągu 20 lat.

Unia dokonuje również przeglądu przepisów dotyczących gazów cieplarnianych, które są powszechnie stosowane do chłodzenia centrów danych. Obecne rozporządzenie w sprawie wytworzonych przez człowieka i wykorzystywanych w przemyśle „F-gazów” (gazów fluorowanych) obowiązuje od 2015 r. Ogranicza ono całkowitą ilość najważniejszych F-gazów, które mogą być oferowane w UE poprzez stopniowe zmniejszenie do 2030 r. sprzedaży do jednej piątej wartości z 2014 r. Dla wielu produktów i urządzeń, w tym w centrach danych, gdzie F-gazy są powszechnie stosowane, dostępne są przyjazne dla klimatu alternatywy. Ta redukcja może być więc osiągnięta przy stosunkowo niskich kosztach.

Najnowsza innowacja firmy Vertiv w dziedzinie chłodzenia

W ramach działań na rzecz zrównoważonego rozwoju centrów danych, Vertiv niedawno wprowadził na rynek najnowszy model rozwiązania klimatyzacyjnego Liebert AFC. Jest to innowacyjna seria chłodziarek z mechanizmem śruby inwerterowej i ekologicznym czynnikiem chłodniczym HFO. To dzięki niemu produkt zużywa mniej energii, na co wpływ ma emisja dwutlenku węgla tysiąckrotnie mniejsza niż przy zastosowaniu tradycyjnych czynników. Agregat chłodniczy jest instalowany poza centrami danych, zazwyczaj na dachach lub obrzeżach budynku. Produkt ma wiele wersji, co oznacza, że może być dostosowany do różnych klimatów i może pracować w szerokim zakresie temperatur – od -25 do 56 stopni Celsjusza.

Inne korzyści to możliwość stosowania czystej wody wewnątrz centrum danych, co zmniejsza wpływ na zanieczyszczenie środowiska i obniża koszty instalacji oraz zastosowanie zoptymalizowanych wężownic freecoolingowych (większe o 25% w celu maksymalizacji wymiany ciepła przy wykorzystaniu zewnętrznego powietrza jako głównego źródła chłodzenia), co zapewnia większą wydajność freecoolingu, lepszą wydajność sezonową i niższe koszty operacyjne.

Kolejna zaleta produktu to jego rozmiary. Liebert AFC jest do 15% bardziej kompaktowy niż standard przemysłowy. Konfiguracje zapewniające niski poziom hałasu są dobrze dostosowane do różnych potrzeb infrastruktury krytycznej. Co więcej, Liebert AFC wykorzystuje komputerowe algorytmy do sterowania temperaturą oraz dostawami wody, a także całkowitej optymalizacji wydajności urządzenia. Rocznie zapewnia to nawet do 20% oszczędności energii w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami.