Специалисты ФИЦ «Институт катализа СО РАН» исследовали адсорбционные системы на основе мезопористого силикагеля и сообщили, что такие структуры могут повысить эффективность охлаждения серверного оборудования за счет повторного использования вырабатываемого им тепла. По данным института, это может стать способом снижения энергопотребления дата-центров в условиях роста удельной мощности серверов.
Как отмечают исследователи, до 40 % энергопотребления дата-центров приходится на отвод теплоты и работу систем охлаждения. Для серверных стоек с низкой плотностью размещения оборудования применяют воздушное охлаждение, тогда как для высокоплотных серверов используют жидкостное охлаждение с циркулирующей водой.
В институте изучили мезопористый силикагель с размером пор от 2 до 8 нанометров и пришли к выводу, что отведенное бросовое тепло дата-центров можно использовать для дополнительного кондиционирования серверов. По данным исследователей, существующие лабораторные установки адсорбционного охлаждения обычно используют микропористый силикагель, который оптимально работает при температуре источника теплоты 80–100 °C, тогда как теплота от стоек высокой плотности имеет температуру 40–60 °C.
По информации ФИЦ «Институт катализа СО РАН», мезопористые структуры более эффективны в низкотемпературном диапазоне, поскольку позволяют почти вдвое увеличить количество воды, обмениваемой в цикле. Теоретический КПД цикла на уровне материала достигает 86 %, а с учетом массы теплообменника и теплоносителя — 73 %. Среди преимуществ материала исследователи также называют промышленную доступность и низкую стоимость.
«Технология адсорбционного охлаждения позволяет повторно использовать отработанную теплоту, генерируемую серверными стойками высокой плотности, для дальнейшего охлаждения стоек низкой плотности. Исследования демонстрируют, что уровень экономии электроэнергии может достигать 22 %», — рассказывает научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН, к.х.н. Марина Соловьева. В дальнейшем ученые планируют протестировать лабораторный прототип адсорбционного холодильника с предложенным материалом.
