28592

شبيه سازي پنل هاي فتوولتاييك و بهينه سازي جهت گيري آنها با هدف افزايش بهره برداري از انرژي خورشيدي نمونه موردي مركز داده

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي

1398

1402/3/31

دكتر ابوالفضل احمدي

فناوري هاي نوين

مركز داده مدرن با فعاليت اندك انساني كار مي كند، اما در مجموع در سراسر جهان، نزديك به 2 درصد از توليد برق جهان را مصرف مي كند. با افزايش تحول ديجيتال، مصرف انرژي مركز داده به زودي به 8 درصد خواهد رسيد. به طور خاص خنك كننده ها تقريبا يك سوم از مصرف برق مراكز داده رو به خود اختصاص مي¬دهند، بنابراين خنك كردن كار آمد مراكزداده به يك مشكل چالش برانگيز و فرصتي براي كاهش هزينه هاي انرژي فناوري اطلاعات و اثرات زيست محيطي انتشار گازهاي گلخانه اي است. كارايي سيستم‌هاي تهويه مطبوع اتاق كامپيوتر (CRAC) را مي‌توان با استفاده از تكنيك‌هاي كنترل پيشرفته، فن‌آوري‌هاي خنك‌كننده رايگان و استفاده از انرژي تجديد پذير افزايش داد. توسعه و تقاضاي جهاني براي خدمات فناوري و اطلاعات افزايش يافته است، اين امر مصرف برق آنها را به ميزان قابل توجهي افزايش داده است، با افزايش تقاضاي خدمات داده از راه دور، هم حجم كاري مركزداده وهم مصرف انرژي آن به سرعت در حال افزايش است. يكي از اجزاي ضروري يك مركز داده، سيستم خنك كننده است كه دماي محيط مراكز داده را براي فعاليت تجهيزات در محدوده استاندارد و مطلوب قرار ميدهد. در ميان اجزاي مصرف انرژي يك مركز داده، سيستم خنك كننده مي تواند 40 درصد از كل انرژي مصرفي را به خود اختصاص دهد. بنابراين بهينه سازي بهره¬¬¬ وري انرژي سيستم هاي خنك كننده از اهميت زيادي برخورداراست. دراين حوزه مصرف انرژي در بخش سرمايش مراكز داده قابل توجه بوده است. درهمين راستا مصرف انرژي در مراكز داده حدود دو درصد مصرف كل انرژي جهان رو به خود اختصاص داده است كه با توجه به بالا بودن هزينه¬هاي تامين انرژي و تغيير ميزان تقاضاي زماني مختلف، تمركز بر افزايش راندمان و استفاده مفيد و موثر از انرژي و كاهش ميزان هدر رفت آن باعث افزايش بهره وري در هر سيستم انرژي مي¬گردد. با توجه به اينكه در اكثر پروژه هاي انرژي، شبكه توزيع در شرايط استاتيك طراحي مي گردد، ضرورت استفاده از روش هاي مهندسي در طراحي يك شبكه بهينه توزيع در حالت ديناميك در حوزه بهره برداري امري ضروري و غير قابل اجتناب به نظر مي رسد. اين اهداف در دو سناريو مورد بررسي قرار ميگرد، با توجه به اينكه در مراكز داده سرمايش به طور مداوم در هر چهار فصل و هر روز سال مورد نياز است و نظر به اينكه طول روز و در دسترس بودن انرژي خورشيدي بخش قابل توجهي از انرژي را از طريق انرژي تجديد پذير مدلسازي مي شود و در نهايت بهترين الگو جهت بهينه سازي مصرف انرژي بررسي و نتيجه گيري مي شود.

1402/04/27

Simulating photovoltaic panels and optimizing their orientation with the aim of increasing the utilization of solar energy a case study of data center

6/20/2024 12:00:00 AM

The modern data center operates with little human activity, but globally, it consumes nearly 2% of the world's electricity production. With the increase of digital transformation, data center energy consumption will soon reach 8%. In particular, cooling devices account for almost one-third of the electricity consumption of data centers, therefore, effective cooling of data centers has become a challenging problem and an opportunity to reduce IT energy costs and the environmental effects of greenhouse gas emissions. Is. The efficiency of computer room air conditioning (CRAC) systems can be increased by using advanced control techniques, free cooling technologies and the use of renewable energy. The global development and demand for technology and information services has increased, this has increased their electricity consumption to a significant extent, with the increase in the demand for remote data services, both the workload of the data center and its energy consumption are increasing rapidly. . One of the necessary components of a data center is the cooling system, which places the ambient temperature of the data centers in the standard and optimal range for the operation of the equipment. Among the energy consumption components of a data center, the cooling system can account for 40% of the total energy consumption. Therefore, optimizing the energy efficiency of cooling systems is very important. In this field, energy consumption in the cooling sector of data centers has been significant. In this regard, energy consumption in data centers accounts for about two percent of the world's total energy consumption, which due to the high cost of energy supply and the change in the amount of different time demands, focus on increasing efficiency and useful and effective use of energy and Reducing its wastage increases the efficiency of any energy system. Due to the fact that in most energy projects, the distribution network is designed in static conditions, the necessity of using engineering methods in designing an optimal distribution network in dynamic mode in the field of operation seems necessary and unavoidable. These goals are studied in two scenarios, considering that in data centers, cooling is needed continuously in all four seasons and every day of the year, and considering that the length of the day and the availability of solar energy provide a significant part of the energy. It is modeled through renewable energy and finally the best model to optimize energy consumption is investigated and concluded.

مركز داده , بهينه سازي

data center , optimization

Hamidreza Abbasiaghdam

Dr Abolfazl Ahmadi