Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Россия
Представлены результаты моделирования системы утилизации низкопотенциального тепла центров обработки данных для нужд низкотемпературного теплоснабжения. Построена многоуровневая модель для расчета энергетических, эксергетических и экологических показателей. Проведен сравнительный анализ с существующими аналогами. На примере центра обработки данных мощностью 1 МВт показано, что внедрение системы позволяет утилизировать до 1,2 МВт тепловой мощности, снизить выбросы CO2 на 532 тонны в год и обеспечить срок окупаемости в 6,5 лет. Рассмотрены перспективы применения технологии в российских условиях с учетом локализации крупных центров обработки данных.
утилизация тепла, центры обработки данных, ЦОД, математическое моделирование, выбросы CO2, энергоэффективность
1. Recalibrating global data center energy-use estimates / E. Masanet, A. Shehabi, N. Lei [et al.] // Science. – 2020. – Vol. 367, Iss. 6481. – P. 984-986. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba3758; EDN: https://elibrary.ru/VJTTGA
2. Waste heat recovery from a data centre and 5G smart poles for low-temperature district heating network / A. Khosravi, T. Laukkanen, V. Vuorinen, S. Syri // Energy, Elsevier. – 2021. – Vol. 218(C). DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119468; EDN: https://elibrary.ru/VFQYCW
3. Ланьшина, Т. А. Переход крупнейших экономик мира к углеродной нейтральности: сферы потенциального сотрудничества с Россией / Т. А. Ланьшина, А. Д. Логинова, Д. Е. Стоянов // Вестник международных организаций: образование, наука, новая экономика. – 2021. – Т. 16, № 4. – С. 98-125. DOI: https://doi.org/10.17323/1996-7845-2021-04-05; EDN: https://elibrary.ru/YISFID
4. Веселицкий, О. И. Центры обработки данных - зеленый вектор развития цифровой экономики / О. И. Веселицкий // Инновации и инвестиции. – 2018. – № 4. – С. 214-220. EDN: https://elibrary.ru/BKKSPQ
5. Ebrahimi, K. A review of data center cooling technology, operating conditions and the corresponding low-grade waste heat recovery opportunities / K. Ebrahimi, G. F. Jones, A. S. Fleischer // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2014. – No. 31. – P. 622-638. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.12.007
6. Guo, J. A review of the research and application of data center waste heat utilization technology / J. Guo, Y. Han, Y. Li // Energy Reports. – 2023. – Vol. 9. – P. 1432-1448.
7. Thermal management technologies for space data centers: Current status and prospects / J. Shi, X. Zhang, M. Yang [et al.] // Journal of Refrigeration. – 2026, Vol. 47, Iss. 1. – Р. 1-19.
8. Xu, S. Thermal management and energy consumption in air, liquid, and free cooling systems for data centers: A Review / S. Xu, H. Zhang, Z. Wang, // Energies. – 2023. –No. 16. – Р. 1279. DOI: https://doi.org/10.3390/en16031279; EDN: https://elibrary.ru/EVTGQR
9. Бэр, Г.Д. Техническая термодинамика : Теоретические основы и технические приложения / Г. Д. Бэр. – Москва : Мир, 1977. – 518 с.
10. Kotas, T. J. The exergy method of thermal plant analysis / T. J. Kotas. – Krieger Publishing Company, 1995. – 328 p.
11. Дубанин, В.Ю. Термодинамика : учеб. пособие / В. Ю. Дубанин. – Воронеж : ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2010. – 145 с.
12. A CFD simulation and experimental study: predicting heat transfer performance using SST k-ω turbulence model / C. D. Widiawaty, A. I. Siswantara, Budiarso [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – Vol. 909, No. 1. – Р. 12004. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899x/909/1/012004; EDN: https://elibrary.ru/VCPYCQ
