Новая технология охлаждения может снизить энергопотребление дата-центров на 20%
Специалисты Института катализа СО РАН предложили инновационный метод повышения энергоэффективности этих объектов за счёт внедрения мезопористого силикагеля в охлаждающие системы. Эта технология способна существенно сократить энергозатраты, что особенно актуально на фоне растущих требований к вычислительным мощностям.
Современные дата-центры сталкиваются с серьёзной проблемой тепловыделения, вызванной интенсивной работой серверного оборудования. В частности, процессоры могут потреблять до 500 Вт энергии, а графические ускорители, используемые в задачах машинного обучения и искусственного интеллекта, — до 700 Вт. При этом значительная часть электроэнергии, порядка 40%, уходит именно на системы охлаждения, что существенно увеличивает эксплуатационные расходы и экологический след.Использование мезопористого силикагеля в системах охлаждения позволяет значительно повысить эффективность отвода тепла за счёт его уникальных пористых свойств, обеспечивающих улучшенную теплоемкость и теплообмен. По оценкам исследователей, внедрение данной технологии может снизить энергопотребление дата-центров более чем на 20%, что открывает новые перспективы для устойчивого развития IT-инфраструктуры. Таким образом, инновационный подход Института катализа СО РАН не только способствует экономии ресурсов, но и помогает снизить негативное воздействие на окружающую среду, что особенно важно в эпоху цифровой трансформации.Современные центры обработки данных сталкиваются с серьёзной проблемой эффективного охлаждения оборудования, особенно при высокой плотности размещения серверов. Традиционные системы воздушного охлаждения в таких условиях часто оказываются недостаточно продуктивными, что приводит к перегреву техники и снижению её надёжности. В ответ на это широко применяются жидкостные системы охлаждения, которые, несмотря на свою эффективность, требуют значительных энергозатрат и сложны в обслуживании.В качестве инновационного решения российские учёные разработали технологию, основанную на принципах адсорбционного охлаждения. Эта методика использует тепло, выделяемое самим серверным оборудованием, превращая его из проблемы в ресурс. Система способна перенаправлять избыточное тепло от более мощных и нагруженных серверных стоек к менее загруженным участкам, обеспечивая тем самым дополнительное охлаждение и оптимизируя распределение тепловой нагрузки.Данная технология не только повышает энергоэффективность центров обработки данных, но и способствует снижению эксплуатационных расходов за счёт уменьшения потребления электроэнергии на охлаждение. Внедрение адсорбционных систем охлаждения открывает новые перспективы для создания более устойчивых и экологичных ИТ-инфраструктур, что особенно важно в условиях растущих требований к вычислительным мощностям и энергоэффективности.Современные технологии охлаждения в дата-центрах требуют инновационных решений, способных повысить эффективность и снизить энергозатраты. Одним из таких прорывных подходов стало использование материалов на основе мезопористого силикагеля с размером пор от 2 до 8 нанометров, которые играют ключевую роль в разработке новых систем теплообмена. В отличие от традиционных микропористых материалов, эти мезопористые структуры демонстрируют высокую эффективность при более низких рабочих температурах — в диапазоне 40–60 °C, что идеально соответствует реальным условиям эксплуатации современных дата-центров.Как отмечает научный сотрудник института Марина Соловьёва, применение мезопористых материалов значительно увеличивает объём теплообмена, что ведёт к заметному повышению эффективности охлаждающих установок. Благодаря уникальной пористой структуре, теплообмен происходит более интенсивно, что позволяет системе работать с теоретическим коэффициентом полезного действия (КПД) на уровне материала до 86%. При учёте всех конструктивных элементов системы охлаждения этот показатель составляет около 73%, что существенно превосходит показатели традиционных аналогов.Внедрение подобных материалов открывает новые перспективы для создания энергоэффективных и экологичных систем охлаждения, способных обеспечить стабильную работу дата-центров при минимальных затратах энергии. Дальнейшие исследования и оптимизация состава мезопористого силикагеля могут привести к ещё более высоким показателям производительности, что сделает эти технологии стандартом в индустрии охлаждения. Таким образом, развитие мезопористых материалов является важным шагом на пути к устойчивому и эффективному управлению тепловыми процессами в современных вычислительных центрах.В условиях стремительного развития цифровой инфраструктуры и постоянного увеличения объёмов обрабатываемых данных, поиск эффективных и экономичных технологий охлаждения становится особенно актуальным. Одним из перспективных направлений в этой области является использование силикагеля, который отличается не только высокой эффективностью, но и доступностью. Дополнительным преимуществом данной технологии является сравнительно низкая стоимость силикагеля, что значительно упрощает процесс масштабирования и внедрения решений в различных масштабах.Разработка и внедрение таких инновационных методов рассматриваются как ключевые шаги к повышению энергоэффективности современных дата-центров. Это особенно важно на фоне стремительного роста отрасли: за последнее десятилетие количество серверов в мире увеличилось более чем на 600%, а объёмы хранения данных возросли в десятки раз, что создаёт серьёзные вызовы для систем охлаждения и энергопотребления. Использование силикагеля позволяет не только снизить затраты на эксплуатацию, но и уменьшить экологический след дата-центров.Таким образом, интеграция силикагеля в технологии охлаждения становится важным элементом стратегии устойчивого развития цифровой инфраструктуры. В будущем это может способствовать созданию более эффективных, экономичных и экологичных дата-центров, способных справляться с растущими нагрузками без значительного увеличения энергопотребления.Источник и фото - nia.eco
