شرکت Schneider Electric در گزارش جدید خود اعلام کرده است که معماری سیستم‌های خنک‌کننده در دیتاسنترها تأثیر تعیین‌کننده‌ای بر میزان مصرف انرژی و آب دارد. این شرکت توصیه می‌کند که اپراتورها باید این موضوع را در مراحل اولیه طراحی زیرساخت مورد بررسی قرار دهند.
تحلیل مقایسه‌ای مدل‌های خنک‌کننده
در مقاله سفید (White Paper) منتشر شده با عنوان «مصرف آب در مقیاس AI»، چهار مدل مختلف برای دیتاسنترهای ۱۰۰ مگاواتی مورد تحلیل قرار گرفته‌اند. این مدل‌ها طیفی از سیستم‌های سنتی خنک‌کننده با هوا (Air Cooling) تا سیستم‌های بهینه‌شده خنک‌کننده مایع (Liquid Cooling) را شامل می‌شوند.
نتایج این تحلیل نشان می‌دهد که گذار از خنک‌کنندگی با هوا به مایع، نه تنها بهره‌وری انرژی را افزایش می‌دهد، بلکه در مناطق دارای محدودیت منابع آبی، مصرف آب را به شدت کاهش می‌دهد. بر اساس مدل‌سازی‌های انجام شده در شهرهای دالاس و پاریس، استفاده از خنک‌کننده مایع با دمای ۴۵ درجه سانتی‌گراد می‌تواند مصرف آب را تا ۵۰ درصد کاهش دهد.
نقش دمای مایع خنک‌کننده در بهره‌وری
این گزارش اشاره می‌کند که مصرف آب عمدتاً توسط تجهیزاتی تعیین می‌شود که وظیفه دفع حرارت از سالن داده را بر عهده دارند. در این راستا، برج‌های خنک‌کننده (Cooling Towers) می‌توانند ۵ تا ۲۰ برابر بیشتر از خنک‌کننده‌های خشک (Dry Coolers) آب مصرف کنند.
- سناریوی اول: استفاده از خنک‌کنندگی سنتی با هوا.
- سناریوی دوم: خنک‌کنندگی مایع با دمای ۳۲ درجه سانتی‌گراد (مشابه دیتاسنترهای اولیه AI).
- سناریوی سوم: افزایش دمای مایع خنک‌کننده به ۴۵ درجه سانتی‌گراد.
- سناریوی چهارم: بهینه‌سازی تعداد تجهیزات بر اساس عملیات در دمای ۴۵ درجه برای کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای (CAPEX).
افزایش دمای مایع خنک‌کننده باعث می‌شود بازه زمانی بیشتری برای دفع حرارت با استفاده از هوای خنک محیط فراهم شود و نیاز به سیستم‌های چیلر مکانیکی (Mechanical Chilling) کاهش یابد که در نهایت منجر به صرفه‌جویی قابل توجه در مصرف آب می‌گردد.
چالش‌های محیطی و استراتژیک
با افزایش تراکم رک‌ها (Rack Densities) و نیازهای شدید سیستم‌های AI به توان برق، فشار بر منابع آبی در مناطقی مانند ایالات متحده و بریتانیا افزایش یافته است. Schneider Electric تأکید می‌کند که بهره‌وری انرژی و آب باید به صورت هم‌زمان ارزیابی شوند و انتخاب طرح بهینه باید بر اساس شاخص اثربخشی مصرف برق (PUE)، میزان مصرف آب و هزینه‌های محلی انرژی و آب صورت گیرد.
