Yapay Zekâ Ölçeğinde Su Kullanımı: 100 MW'lık Karşılaştırmalı Analizden Çıkarımlar

Özet

Çalışma dört tasarımı karşılaştırır: geleneksel hava soğutmalı bir tesis, 32 °C TCS ile sıvı soğutmalı bir AI fabrikası, 45 °C TCS ile aynı fabrika ve 45 °C için ekipmanı doğru boyutlandırılmış sürüm. Her biri Dallas ve Paris için simüle edilir. Senaryo tabanı 188 kW'lık sıvı soğutmalı sunucu rack'leri, 86,6 MW sıvı ve 13,4 MW hava soğutmalı yük ile 20/40 kW'lık hava soğutmalı ağ rack'lerinden oluşur.

Geçişlerin etkisi basamak basamak verilir. Havadan sıvıya (32 °C TCS) geçişte Dallas'ta sahada su yaklaşık yüzde 8 azalır; PUE yaklaşık yüzde 7, soğutma yükü ise yaklaşık yüzde 63 düşer. TCS'yi 32 °C'den 45 °C'ye çıkarmak ise konuma göre WUE'yi yüzde 66–82 düşürürken PUE'yi yalnızca yaklaşık yüzde 0,6 iyileştirir. Örnek değerler: Dallas 0,42'den 0,22 L/kWh'a, Paris 0,12'den 0,06 L/kWh'a. 45 °C için ekipmanı küçültmek WUE'yi 32 °C taban senaryosuna göre yaklaşık yüzde 50 azaltır.

Belge tipik WUE aralıklarını da verir: soğutma kulelerinde yaklaşık 1,7–4 L/kWh, adyabatik kuru soğutucularda yaklaşık 0,2–1,5 L/kWh. Yüksek TCS sıcaklığında adyabatik desteğin işe yaramadığı da gösterilir: Paris'te PUE'yi yalnızca yaklaşık yüzde 0,13 iyileştirirken su kullanımını 0'dan 0,07 L/kWh'a çıkarır. Sonuç, su tüketiminin sabit bir bedel olmadığıdır; soğutma mimarisi ve sıvı sıcaklığıyla yüzde 66–82 oranında değişebilir. Sınır olarak çalışma iki iklim ve dört şemayla sınırlıdır, dolayısıyla diğer iklimlerde rakamlar yeniden hesaplanmalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. Tipik WUE: soğutma kulelerinde yaklaşık 1,7–4 L/kWh, adyabatik kuru soğutucularda yaklaşık 0,2–1,5 L/kWh.
2. Havadan sıvıya (32 °C TCS): Dallas'ta saha suyu yaklaşık yüzde 8, PUE yaklaşık yüzde 7 (soğutma yükü yaklaşık yüzde 63) düşer.
3. TCS 32 °C'den 45 °C'ye: WUE yüzde 66–82 düşer, PUE yaklaşık yüzde 0,6 (soğutma yükü yaklaşık yüzde 13) iyileşir.
4. 45 °C için doğru boyutlandırılmış ekipman WUE'yi yaklaşık yüzde 50, PUE'yi yaklaşık yüzde 0,5 düşürür (32 °C tabanına göre).
5. Dallas WUE 0,42'den 0,22 L/kWh'a; Paris 0,12'den 0,06 L/kWh'a iner.
6. Paris'te yüksek TCS'de adyabatik destek PUE'yi yalnızca yaklaşık yüzde 0,13 iyileştirir, suyu 0'dan 0,07 L/kWh'a çıkarır.
7. Senaryo tabanı: 188 kW sıvı soğutmalı rack'ler; 86,6 MW sıvı + 13,4 MW hava soğutmalı yük.

Tasarımda kullanımı

• Her soğutma tasarımı için PUE'nin yanında WUE'yi (L/kWh BT) hesaplayıp gösterin.
• Varsayılan WUE aralıkları: kule 1,7–4, adyabatik kuru soğutucu 0,2–1,5, adyabatiksiz kuru soğutucu 0.
• TCS 40 °C ve üzerindeyse adyabatik desteği kapatmayı önerin ve su ile enerji farkını gösterin.
• AI fabrikalarında ısı paylaşımını yaklaşık yüzde 87 sıvı / yüzde 13 hava olarak varsayın; su stresi olan sahalar için yüksek sıcaklıklı sıvı ve kuru soğutucuya yönelten bir bayrak ekleyin.

Kimler okumalı

Su kısıtlı bölgelerde AI kampüsü planlayan tasarımcılar ve WUE hedefi taahhüt etmesi gereken karar vericiler.

İlgili standartlar

• ISO/IEC 30134-9 (WUE)
• The Green Grid WUE
• ASHRAE TC9.9 Liquid Cooling Guidelines

Yayın bilgileri

Yazarlar

Fabian Janischowsky; Amir Ibraheem; Maria A. Torres Arango

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2026

Belge numarası

WP 220

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye