水:冷却数字存储文件的主要方式
尽管减少了能源使用,水冷方法仍然会对环境产生很大的影响。
(谷歌公司的Hot Huts)
由于互联网的扩展和云中提供的服务,大量数据在线存储,数据中心面临过热的风险,因为为它们供电的电力最终会变成热量。这会使内部组件处于危险之中,可能会出现故障甚至熔化。为了解决这些问题,任何拥有数据中心的公司都可以使用两种冷却方式。第一个涉及通过空调冷却——这是非常耗能的。第二种以水为主要成分。
这种方法基于热力学的基本原理,其中热量从最热的物体移动到最冷的物体。水冷有几种不同的方法:
最常用的方法
泵使冷水通过“水块”(一块导热金属,如铜或铝,填充有管道和填充有冷水的空心通道)循环,该块位于一些由糊状物隔开的芯片顶部。这有助于热传递。在这个水块内发生热传递。加热的水进入散热器,随着热量在那里消散,另一部分冷水重新开始循环。
谷歌方法
在谷歌公司,还有另一种冷却方法也使用水。服务器背靠背放置,在它们之间有一个带围栏的走廊,称为 热木屋 (“热小屋”,免费翻译 - 检查上图)。虽然服务器后面的几个排气扇将热空气吹入 热木屋,有从地下出来的软管,其中装有进出冷却盘管的水 - 它们位于顶部。每个单元顶部的排气扇 热木屋 它们将热空气通过已被水冷却的盘管,然后冷却的空气排出到数据中心环境中。在那里,服务器吸入冷却它们的空气,完成循环。
芬兰的 Google 方法
在芬兰哈米纳,谷歌创造了一种冷却方法,专门使用芬兰湾冰冷的海水来冷却数据中心。数据中心建在 1950 年代造纸厂的顶部,通过水下隧道泵送水,将其通过热交换器,热量通过直接交换消散。热水进入另一栋建筑,在那里与海水混合冷却。这样做是为了当这些水返回大海时,它的温度与其水相似,以尽量减少对该地区的环境影响。该公司保证这种方法可以用海水对数据中心进行自然冷却,因为不涉及其他因素。
水冷的缺点
尽管不依赖空调降低了能源使用量,但水基冷却方法仍然对环境有很大影响。除了使用大量水和需要持续供应之外,如果蒸发的水离开数据中心环境,它也是一个严重的问题。不是因为它被污染了——它在这个环境中不会污染自己——而是因为它仍然很热,不断地“泄漏”到环境中。这种泄漏会引入通过人工方式产生的蒸汽,从而增加局部温度。问题是这种温度升高会损害环境,因为它的动植物群并不指望它。
为了减少饮用水的使用,有一些数据中心使用循环水。虽然不是消耗品,但它足够干净,不会损害数据中心。尽管如此,仍有许多数据中心使用水库的水。使用循环水的数据中心,影响可能会减少,但对水的需求不仅很大,而且随着使用这种冷却方法的新数据中心的出现,对水的需求也会大幅增长。
如果使用能源通过空调冷却数据中心不环保,那么也不可能将使用水作为解决问题的最终解决方案。