Rehber: Stratejilerin Veri Merkezi Enerji Tüketimi, Karbon Ayak İzi ve Su Tüketimi Üzerindeki Etkisi (Mart 2026)

Özet

Rehber, bir metriği iyileştirmenin çoğu zaman başka birini kötüleştirdiğini, bu yüzden enerji, karbon ve su kıtlığı dahil suyun birlikte değerlendirilmesi gerektiğini savunur. Önce soğutmayı sınıflandırır. BT için hava soğutma hâlâ baskındır; yapay zekâ eğitim yerleşkeleri gigavat ölçeğini ve 100 kW üzeri rafları aştığı için çipe doğrudan veya daldırmalı sıvı soğutma büyümektedir. Tesis tarafında ısı soğutucu akışkan, su veya hava ile taşınır; evaporatif sistemler (doğrudan ve dolaylı evaporatif soğutucular, ıslak kuleli su soğutmalı soğutucular, ıslak kuleli soğutucusuz sistemler) ve evaporatif olmayanlar (DX, hava soğutmalı soğutucular, kuru kuleler) olarak ayrılır. Teknoloji soğutma devresini 40-50 °C'de çalıştırmanın, dünyanın hemen her yerinde yılın çoğunda kuru soğutuculara izin verdiği söylenir.

Enerji ve su bölümü, evaporatif olmayan sistemlerin sıcak havada daha çok elektrik kullandığını, evaporatif sistemlerin elektriği sabit tuttuğunu ama yaş termometre arttıkça daha çok su kullandığını ve tasarım günü değerlerini karşılaştırmanın yanıltıcı olduğunu açıklar. Ekonomizer bir ekipman değil, hava taraflı, su taraflı ve soğutucu akışkan tabanlı biçimleri olan bir işletme modudur. Hava taraflı ekonomizer yaş termometre düşüşünün %85-95'ine, kulelerle su taraflı %70-75'ine ulaşır; bu yüzden hava taraflı daha çok saat sağlar. Toplam işletme suyu, saha tüketimi (Kapsam 1) ile elektrik üretiminde kullanılan suyu (Kapsam 2) içerir. Su stresi AWARE faktörü kullanan su kıtlığı ayak izi ve önerilen su kıtlığı kullanım etkinliği (WSUE) ile ele alınır; tesis konumu büyük faktör sayılır.

Sonraki bölümler geleneksel ve yapay zekâ veri merkezleri için enerji ve karbonu, referans tasarımlar, sıvı soğutma, stratejik yer seçimi, güç alım anlaşmaları ve iş yükü optimizasyonu yoluyla azaltımı, ayrıca atık ısı yeniden kullanımını iki senaryoda (değiştirilmemiş ısı ve sıkıştırmayla yükseltilmiş ısı) ele alır. Atık ısı su geri kazanımını ve karbon yakalamayı da destekleyebilir. Özet tablolar her stratejiyi enerji, karbon, su ve kıtlıkta büyük veya küçük artış ya da azalış olarak gösterir. Bunlar niteliksel olup yazarlar çoğu stratejinin bir alanı iyileştirirken başka bir alandan ödün verdirdiğini söyler. Çalışılmış örneklerdeki değerler ölçülmüş değil, açıklayıcı olarak nitelenir.

Örnekler 1 MW'lık vakalardır. Phoenix'te PUE 1,6'lı (EWIF 8,3 L/kWh) susuz CRAC soğutma, PUE 1,2 ve WUE 1,8 L/kWh olan evaporatif soğutmayla karşılaştırılır; Kapsam 1 ve 2 suyu 120'den 104 milyon L/yıl'a, emisyonlar 3.500'den 2.700 t CO2/yıl'a düşer. Florida ve Colorado karşılaştırması PUE 1,79'a karşı 1,61 gösterir; ancak su kıtlığı ayak izi 30'a karşı 1.300 milyon L/yıl, emisyonlar 12.400'e karşı 14.400 t'dur. Buhar yeniden sıkıştırma ve LiBr absorpsiyonlu soğutucuyla ısı geri kazanımı (270 kW giriş, 510 kW soğutma) ve bir DC dağıtım vakası (300 kW BT'de PUE 2,16'ya karşı 1,89) seti tamamlar.

Öne çıkan noktalar

1. Teknoloji soğutma devresini 40-50 °C'de çalıştırmak, hemen her yerde yılın çoğunda kuru hava soğutucuları mümkün kılar ve kompresörlü soğutmayı ortadan kaldırır.
2. Hava taraflı ekonomizer yaş termometre düşüşünün %85-95'ine, evaporatif kulelerle su taraflı %70-75'ine ulaşır; bu nedenle hava taraflı daha çok ekonomizer saati sunar.
3. Evaporatif olmayan sistemler sıcak havada daha çok elektrik kullanır; evaporatif sistemlerde elektrik daha sabittir ama yaş termometre arttıkça su kullanımı artar.
4. Toplam işletme suyu, saha tüketimini (Kapsam 1) elektrik üretiminde kullanılan suyla (Kapsam 2, enerji su yoğunluğu faktörü üzerinden) toplar.
5. Su kıtlığı ayak izi, su ayak izini AWARE gibi bir kıtlık göstergesiyle çarpar; WSUE, BT enerjisi başına kıtlık ağırlıklı su olarak önerilir.
6. Phoenix örneği (1 MW): PUE 1,6'lı susuz CRAC ile PUE 1,2 ve WUE 1,8 L/kWh olan evaporatif karşılaştırmasında toplam Kapsam 1 ve 2 suyu 120'den 104 milyon L/yıl'a iner.
7. Aynı örnekte 0,26 kg CO2/kWh karbon faktörüyle emisyonlar 3.500'den 2.700 t CO2/yıl'a düşer.
8. Florida ve Colorado (1 MW): PUE 1,79'a karşı 1,61 yılda 1,6 milyon kWh tasarruf sağlar; ancak su kıtlığı ayak izi 30'a karşı 1.300 milyon L/yıl, emisyonlar 12.400'e karşı 14.400 t/yıldır.
9. Atık ısı geri kazanımı örneği: 270 kW kompresör artı LiBr absorpsiyonlu soğutucu, diğer yükler için 510 kW soğutma verir; DC dağıtım örneği PUE 1,89'a karşı 2,16 gösterir.
10. Çalışılmış örnekler varsayımsal ve açıklayıcıdır, kıyas değildir; özet tablolar niteliksel içeriklidir.

Tasarımda kullanımı

• Soğutma ve yer seçimi seçeneklerini yalnızca PUE veya WUE ile değil, enerji, karbon, saha suyu ve su kıtlığıyla birlikte değerlendirin.
• Susuz ile evaporatif soğutmayı karşılaştırırken saha WUE'sine kaynak suyunu eklemek için EWIF'i (makalede Phoenix için 8,3 L/kWh) PUE ile birlikte kullanın.
• Ekonomizer seçeneklerini yaş termometre düşüşü payı ve yerel iklime göre karşılaştırın ve saatlerin çoğunda kuru soğutmaya izin veren BT giriş veya sıvı sıcaklıkları seçin.
• Serin ve kuru bir sahanın daha iyi olduğu sonucuna varmadan önce gerçek konum için su kıtlığı ağırlığı ekleyin.
• Atık ısı yeniden kullanımını ve mekanik soğutma saatlerine etkisini enerji ve su karşılaştırmasına dahil edin.
• Bir saha veya soğutma konseptine bağlanmadan önce makalenin yöntemiyle 1 MW'lık çalışılmış bir karşılaştırma yapın ve açıklayıcı girdileri proje verileriyle değiştirin.

Kimler okumalı

Soğutma, yer seçimi ve ısı yeniden kullanım stratejilerini enerji, karbon ve su hedeflerine göre karşılaştıran planlamacılar, sürdürülebilirlik sorumluları ve mekanik tasarımcılar.

Belgenin bölümleri

1. Yönetici Özeti
2. 1. Soğutma Stratejilerine Genel Bakış
3. 1.1 BT Ekipmanının Soğutulması
4. 1.1.1 Hava Tabanlı BT Soğutma
5. 1.1.2 Sıvı BT Soğutma
6. 1.1.3 Diğer Soğutma Stratejileri
7. 1.2 Tesis Soğutması
8. 2. Enerji, Su ve Karbon Arasındaki Etkileşim
9. 2.1 Enerji ve Su Arasındaki İlişki
10. 2.1.2 Saha Soğutma Sistemlerinin Ekonomizasyonu
11. 2.1.4 Su Stresi
12. 2.1.5 Tesis Konumu
13. 2.2 Enerji ve Karbon Ayak İzi Arasındaki İlişki
14. 2.3 Atık Isı Yeniden Kullanımı ile Enerji, Su ve Karbon Arasındaki İlişki
15. 2.4 Etkileşim Özet Tabloları
16. 3. Etkileşimi Göstermek için Örnekler
17. 4. Açık Bilgi İşlem Projesi İlkelerine Uyum
18. 5. Sonuç
19. 6. Sözlük

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Sean Barlett; Jaime Comella; Cosimo Pecchioli; Kially Ruiz; Aaron P. Wemhoff; Joel Zemanek

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2026

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

CC BY-SA 4.0 — atıf vererek ve aynı lisansla paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.opencompute.org

Künye