5G büyük veri çağının başlaması, ağların evrimleşmesi ve veri sektörünün hızlı gelişimiyle birlikte, büyük veri merkezlerinin (DC) ölçeği giderek büyümekte; buna bağlı olarak veri merkezlerinin enerji tüketimi de artmaktadır. İstatistiklere göre, 2018 yılında ülke genelindeki veri merkezlerinin elektrik tüketimi 160,889 milyar kW/saat düzeyine ulaşmış, bu rakam 2018 yılındaki Şanghay’ın toplam elektrik tüketimini geride bırakmış ve Çin’in toplam elektrik tüketiminin %2,35’ini oluşturmuştur. Dahası, 2023 yılına kadar bu rakamın 266,792 milyar kW/saate ulaşması beklenmektedir; yıllık ortalama büyüme oranı ise yaklaşık ,64’e ulaşacak olup, bu oran neredeyse 2,5 adet Üç Göller Barajı’nın üretim kapasitesine eşdeğerdir.
Daha da önemlisi, enerji tüketimi veri merkezi hizmetlerinin gelişimini sınırlayan bir darboğaz haline gelmiştir. Aşağıdaki tablo, veri merkezindeki her sistem konfigürasyonunun enerji tüketimindeki payını göstermektedir. Tablodaki verilerin analizinden yola çıkarak şunu tespit edebiliriz: BT dışı enerji tüketiminde kayıpların yaklaşık ’ü veri merkezi soğutma sistemi kaynaklıdır.
Veri merkezi soğutma sisteminin yüksek enerji tüketimine karşılık, sektörde çeşitli enerji tasarrufu çözümleri denenmiştir. Bunların sonucunda, dolaylı buharlaşma soğutma (IEC) yöntemi en umut verici soğutma çözümlerinden biridir.
Aşağıdaki şekil, dolaylı buharlaşma soğutma sisteminin çalışma prensibi diyagramını ve ürün yapısı diyagramını göstermektedir.
Dolaylı buharlaşma soğutma sistemi esasen üç temel bileşenden oluşur: plak ısı eşanjörü, püskürtme sistemi ve kompresör destekli soğutma sistemi. Soğutma sürecinde, veri merkezi içinde işlenecek hava, hava ısı eşanjörü cihazından geçirilir. Öncelikle, dış hava kullanılarak kapalı iç mekan havası soğutulur. Aynı zamanda, püskürtme sistemi tarafından su püskürtülür ve bu su, plak ısı eşanjöründe dış hava sıcaklığının etkisiyle buharlaşarak, işlem gören havanın sıcaklığını düşürmek için gerekli ısıyı emer. Böylece, veri merkezi içinde döngüye alınan hava maksimum düzeyde soğutulur. Tüm süreç boyunca, iç mekan havası kapalı bir döngü sistemine; dış hava ise açık bir sistemdir. Dış hava, veri merkezine girmeye izin vermez; böylece dış havadaki nem ve kirleticilerin veri merkezine girmesi engellenir. İşlenmiş hava suyla doğrudan temas etmediğinden, nem oranı değişmez ve hava isohumid soğutma prensibine uygun şekilde soğutulur.
Çalışma modu
Dış hava sıcaklığına bağlı olarak, buharlaşma soğutmalı klima sistemi üç farklı çalışma modu benimseyebilir.
Bir örnek olarak tek bir sistem seti (BXB2000-2200-12.0 plakalı ısı eşanjörü seçimi) ele alındığında, yapılan seçim hesaplaması göstermektedir ki, saf soğutma ve iklimlendirme sistemiyle karşılaştırıldığında, dolaylı buharlaşmalı soğutma sistemi benimsenmesi halinde, hava sensibilli plakalı ısı eşanjörü saatte 194 kW enerji kazanabilmektedir. Püskürtme sistemi ise 686 kW ısıyı emebilir ve toplamda 880 kW ısı geri kazanabilir. Görüldüğü gibi, dolaylı buharlaşmalı soğutma sisteminin kullanılması, buharlaşmalı soğutma sistemi için saatte 352 kWh elektrik tasarrufu sağlayabilir ve bu enerji tasarrufu etkisi oldukça belirgindir.
Vaka gösterimi
