Veri Merkezleri: Soğutma Yöntemleri ve Cold UTES ile Enerji Tasarrufu!

Giderek dijitalleşen dünyada veri merkezlerinin sayısı hızla artıyor. Bu büyümeye bir de yapay zeka furyası eklendiğinden ciddi bir ekstra enerji tüketimi söz konusu. Tüketilen bu enerjinin büyük bir bölümü, sunucuların çalışmasıyla ortaya çıkan ısıyı soğutmak için harcanıyor. Sunucuların çalıştığı ortamda oluşan fazla ısıdan kurtulmak veri merkezlerinin elektrik tüketiminin %40’ını bulabiliyor.

Veri merkezleri şimdiden ABD’nin elektrik tüketiminin %9’unu oluştururken, bu yüzde 9'luk tüketimin %40'ını ise soğutma tüketimi oluşturuyor. Uzmanlar, veri merkezlerinin devasa tüketim miktarının yapay zeka çılgınlığının etkisi ile 2030'a kadar 2-3 katına çıkmasını bekliyor. Bu durum, bazı bölgelerde kapatılan nükleer santrallerin tekrar açılmasına dahi neden oluyor.

Bu noktada, cihazların tükettiği enerji kadar soğutmaya harcanan enerjinin azaltılması da büyük önem taşıyor. Çünkü soğutmada yapılacak her tasarruf, veri merkezlerinin toplam enerji tüketimini ciddi biçimde aşağı çekiyor. Bu tüketimi azaltmanın iki yolu mevcut:

* Soğutma verimini arttırmak

* Elektriğin düşük fiyatlı olduğu zamanlarda çalıştırmak

Yapılan araştırmalara göre bu yöntemlerle ciddi derecede tasarruf sağlanıyor. Yaz aylarında artan sıcaklıklar nedeniyle soğutma sistemleri daha verimsiz hâle geliyor. Örneğin; tipik bir veri merkezinde yazın soğutma sistemlerinin COP değeri (verimlilik göstergesi) 2.0 civarındayken, bahar aylarında bu değer 5.0’a kadar çıkabiliyor. Yani aynı enerjiyle 2,5 kat daha fazla soğutma yapılabiliyor.

Benzer farklar gece-gündüz, hafta içi-hafta sonu gibi dönemlerde de gözleniyor. Bu verimli dönemleri değerlendirebilmek için tek çözüm: soğuk enerjinin depolanması. Ancak devasa soğutma depoları inşa etmek ya yer sıkıntısı nedeniyle mümkün olmuyor ya da çok pahalıya mal oluyor.

Yenilenebilir enerjinin şebekeye daha fazla entegre olmasıyla birlikte bazı saatlerde elektrik fiyatları neredeyse sıfıra iniyor, hatta negatif fiyata ulaşabiliyor. Bu tür dönemlerde, fazla elektriği kullanarak yer altına soğuk depolamak büyük avantaj sağlıyor. Bu da bizi Cold UTES (Soğuk Yeraltı Termal Depolama Sistemleri) adı verilen yenilikçi çözüme getiriyor.

COLD UTES: SOĞUK ENERJİNİN YER ALTINDA SAKLANMASI

Yeraltı Termal Depolama Sistemlerinde (Cold UTES) amaç, yüzlerce metre derinliğe kadar uzanan toprak kütlesini bir soğuk enerji deposu hâline getirmektir. Soğutma sistemleri en verimli çalıştığı anlarda, bu toprak kütlesi soğutuluyor. Daha sonra ihtiyaç duyulduğunda bu "soğuk toprak", bir nevi doğal klima görevi görüyor.

ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) tarafından başlatılan yeni bir projeyle, bu sistemin mevcut teknolojilerle birleşerek standart hale getirilmesi hedefleniyor. Sistemin ilk versiyonunda ısı kuyuları (borehole) açılıyor ve bu kuyulara kapalı devir daim su sistemi yapılacak.

NASIL ÇALIŞIYOR?

1. Öncelikle 100 metre civarında derinlikte ve 10-15 cm çapında kuyular açılıyor.

2. Bu işlem ülkemizden de tanıdığımız su kuyusu açma işlemine benziyor.

3. Sonra bu kuyulara içinde glikol su karışımı sıvının dolaştığı sert ama esnek yüksek yoğunlukla polietilen (hdpe) borular indiriliyor.

4. Böylece gerektiğinde çok soğuk su ile devasa toprak kütlesi soğutulup gerektiğinde bu soğuk ısı geri çekilmekte.

Yayımlanan çalışmaya göre diğer bir tercih edilen yöntem ise yer altında su rezervuarları bulup bunlara erişip bunları termal ısı deposu olarak kullanmak. Bu yaklaşım, uygun jeolojik koşullara sahip bölgelerde oldukça etkili olabilir.

Veri merkezlerinin giderek artan enerji ihtiyacına sürdürülebilir bir yanıt vermek için geliştirilen Cold UTES teknolojisi, hem enerji tasarrufu sağlıyor hem de karbon ayak izini azaltıyor. Özellikle yapay zekâ uygulamalarının yükselişe geçtiği bu dönemde, soğuk enerjinin akıllıca depolanması, dijital dünyanın geleceği için hayati önem taşıyor.

Kaynak: Haber Merkezi 9SN