استفاده بهینه از انرژی یکی از مولفه های مهم است پایداری مرکز داده. اما استفاده از آب نقشی به همان اندازه در پایداری اپراتورهای مرکز داده ایفا می کند. در واقع، بهرهوری آب در سالهای آینده اهمیت بیشتری پیدا میکند افزایش کمبود آب زیرزمینی.
به همین دلیل است که اثربخشی مصرف آب (WUE) یک معیار مهم برای ردیابی اپراتورهای مرکز داده است. همانطور که این راهنما توضیح می دهد، WUE به مراکز داده کمک می کند تا میزان مصرف آب را ردیابی کنند، و همچنین راه هایی برای بهینه سازی مصرف آب بیابند.
اثربخشی مصرف آب (WUE) چیست؟
اثربخشی مصرف آب (WUE) معیاری است که میزان کارآمدی استفاده مراکز داده از آب را اندازه گیری می کند.
WUE با مقایسه کل آب مصرف شده توسط یک مرکز داده با انرژی مصرف شده توسط تجهیزات IT آن محاسبه می شود. این بدان معناست که WUE معیاری برای میزان مصرف آب در کل مرکز داده نیست. در عوض، این ابزاری برای ارزیابی میزان آب مصرفی یک تاسیسات نسبت به حجم تجهیزات فناوری اطلاعات موجود در ساختمان است.
متریک WUE توسط مفهوم سازی شد شبکه سبز، یک سازمان غیرانتفاعی متمرکز بر بهبود کارایی مرکز داده، در سال 2011. هدفی شبیه به معیارهایی مانند اثربخشی مصرف برق، که به اندازه گیری پایداری عملیات مرکز داده نیز کمک می کند.

مدیریت کارآمد آب برای سیستم های خنک کننده مرکز داده پایدار حیاتی است.
مراکز داده چگونه از آب استفاده می کنند؟
برای درک کامل اینکه چرا ردیابی WUE مهم است و چه عواملی بر محاسبات WUE تأثیر میگذارند، ابتدا باید بدانید که مراکز داده چگونه و چرا آب مصرف میکنند.
راه اصلی که مراکز داده از آب استفاده می کنند برای آن است خنک کننده اهداف در حالی که طراحی سیستم های خنک کننده مبتنی بر آب برای مراکز داده متفاوت است، اکثر آنها با استفاده از آب برای جذب گرمای تجهیزات فناوری اطلاعات کار می کنند. سپس آب گرم شده را به مکان هایی منتقل می کنند که می تواند به صورت مایع به محیط خارج شود یا به گاز تبخیر شود.
این رویکرد به خنک کننده مرکز داده در اکثر تأسیسات در مقیاس بزرگتر ضروری است، زیرا آنها حاوی تجهیزات فناوری اطلاعات زیادی هستند و تجهیزات گرمای زیادی تولید می کنند. در حالی که سیستم های خنک کننده با هوای سرد که به مقادیر قابل توجهی آب نیاز ندارند ممکن است در مراکز داده کوچکتر کافی باشند، بسیاری از مراکز داده بزرگتر باید به آب به عنوان یک عنصر کلیدی در فرآیند خنک سازی تکیه کنند.
نحوه محاسبه WUE
برای محاسبه WUE، به دو نقطه داده نیاز دارید:
-
کل آب مصرف شده توسط مرکز داده شما، بر حسب لیتر، در یک دوره ثابت.
-
کل انرژی مصرف شده توسط تجهیزات فناوری اطلاعات در مرکز داده شما که بر حسب کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) در مدت مشابه اندازه گیری می شود.
سپس، عدد اول را بر دوم تقسیم کنید تا WUE محاسبه شود.
به عنوان مثال، اگر مرکز داده شما 100000 لیتر آب در روز و 50000 کیلووات ساعت انرژی مصرف کند، محاسبه WUE شما به صورت زیر خواهد بود:
100,000L / 50,000kWh = 2.0 L/kWh
در این مثال ساده، WUE را بر اساس اندازه گیری روزانه آب و انرژی استفاده برای محاسبه دقیق تر، باید WUE را بر اساس داده های مصرف آب و انرژی سالانه یا (حتی بهتر) سالانه محاسبه کنید. این به این دلیل است که نوسانات کوتاه مدت در مصرف منابع ممکن است محاسبات غیرمعمولی را به همراه داشته باشد، اگر WUE را بر اساس مصرف یک روز پیگیری کنید.
مزایای اثربخشی مصرف آب
محاسبه WUE چندین مزیت کلیدی دارد:
-
ارزیابی پایداری: از آنجایی که آب یک منبع محدود است، دانستن اینکه مرکز داده شما چقدر از آن استفاده می کند یک جنبه کلیدی برای اندازه گیری پایداری کلی است.
-
کاهش هزینه ها: آب هزینه دارد. دانستن اینکه مرکز داده شما چقدر از آب استفاده می کند برای اطمینان از اینکه پول را هدر نمی دهید مهم است.
-
بهینه سازی راندمان سیستم خنک کننده: از آنجایی که استفاده اولیه آب در داخل مراکز داده برای خنک کردن است، ردیابی WUE نشان می دهد که سیستم های خنک کننده چگونه کار می کنند. سیستم هایی که حجم زیادی از آب را نسبت به تجهیزات IT که پشتیبانی می کنند مصرف می کنند ممکن است عملکرد ضعیفی داشته باشند.
-
بهبود روابط جامعه: ردیابی و گزارش در مورد WUE می تواند به اپراتورهای مرکز داده کمک کند تا نگرانی ها را کاهش دهند جوامع محلی که تاسیسات آنها بیش از حد از آب استفاده می کنند.
بنابراین، ردیابی WUE نه تنها برای پایداری، بلکه برای پیشبرد اهداف تجاری مرکز داده نیز مهم است.
چالش ها و محدودیت های اثربخشی مصرف آب
در حالی که WUE یک روش ارزشمند برای تخمین راندمان مصرف کلی آب و شناسایی ضایعات است، اما کامل نیست.
مسلماً مهمترین چالش این است که WUE بین منابع مختلف آب تفاوتی قائل نمیشود، حتی اگر منابع آب میتواند نقش مهمی در تلاشهای پایداری داشته باشد. به عنوان مثال، یک مرکز داده که آب خاکستری را برای خنکسازی مجدد استفاده میکند، دارای اعداد WUE یکسانی است که به آب «جدید» که از یک سیستم آب شهری متکی است (با فرض اینکه مصرف انرژی در هر دو مورد یکسان است) داشته باشد، حتی اگر روش دوم کمتر پایدار
ردیابی و گزارش WUE همچنین می تواند چالش برانگیز باشد زیرا اپراتورهای مرکز داده ممکن است کل مصرف آب و کل مصرف انرژی را به روش های متناقضی اندازه گیری کنند. از آنجایی که اکثر تأسیسات فقط یک کنتور آب مرکزی دارند، معمولاً کل آب را بر اساس تمام آبی که مصرف میکنند اندازهگیری میکنند، حتی اگر بخشی از آن آب برای مقاصدی (مانند محوطهسازی یا تأمین حمام) استفاده شود که به عملیات مرکز داده اصلی مرتبط نیست. با این حال، برخی از تأسیسات ممکن است متری نصب کنند که به آنها امکان می دهد آب مورد استفاده برای خنک کردن مرکز داده را به تنهایی ردیابی کنند و از این ارقام هنگام محاسبه WUE استفاده کنند. روش دوم می تواند منجر به کاهش اعداد WUE شود، حتی اگر کل آب مصرفی برای عملیات مرکز داده یکسان باشد.
به طور مشابه، از آنجایی که کنتورهای سیستم قدرت معمولاً فقط کل مصرف انرژی را توسط کل تأسیسات ردیابی میکنند، دادههای توان مورد استفاده در هنگام محاسبه WUE را میتوان در مواردی که مقادیر قابل توجهی از انرژی به اهدافی غیر از تجهیزات فناوری اطلاعات اختصاص داده میشود، حذف کرد. برای به دست آوردن دقیق ترین تخمین WUE، باید کنتورهای برق را نصب کنید که مصرف انرژی را فقط با تجهیزات IT شما اندازه گیری می کند، اما اکثر مراکز داده این کار را انجام نمی دهند.
شماره WUE ایده آل چیست؟
هر چه WUE شما کمتر باشد، مرکز داده شما احتمالا پایدارتر خواهد بود. در واقع، عدد WUE «ایدهآل» صفر است – به این معنا که در حالت ایدهآل، یک مرکز داده راهی برای عدم استفاده از آب پیدا میکند. با این حال، همانطور که در بالا ذکر شد، این امر برای اکثر مراکز داده که برای خنک کردن تجهیزات فناوری اطلاعات به آب نیاز دارند، امکان پذیر نیست.
به زبان عملی تر، متوسط WUE در سراسر مراکز داده 1.8 L/kWh است. شکستن این میانگین یک هدف معقول WUE است.
با این حال، کارآمدترین اپراتورهای مرکز داده، معیارهای WUE را بسیار پایینتر از میانگین گزارش میکنند. برای مثال آمازون گزارش می دهد که WUE آن تنها 0.19 L/kWh است. این احتمالاً به این دلیل است که مراکز داده آمازون بسیار بزرگ هستند و صرفهجویی در مقیاس ایجاد میکنند که استفاده بهینه از آب را آسانتر میکند.
آخرین اخبار و بینش خنک کننده مرکز داده را بیشتر بخوانید
راه هایی برای بهبود اثربخشی استفاده از آب مرکز داده
اپراتورهای مرکز داده در تلاش برای بهبود بهره وری مصرف آب و پایداری می تواند اقداماتی مانند موارد زیر را در نظر بگیرد:
-
از آب بازیافتی استفاده کنید: خنک کردن مراکز داده با آب بازیافتی یک عمل به خوبی تثبیت شده است. و اگرچه در واقع متریک WUE شما را کاهش نمی دهد (چون WUE منابع آب را در نظر نمی گیرد، همانطور که در بالا ذکر شد)، مصرف آب شما را پایدارتر می کند.
-
آب را به منبع خود برگردانید: به جای ریختن آب به سیستم های فاضلاب عمومی پس از اتمام فرآیند خنک سازی، بازگشت آب به محیط طبیعی را در نظر بگیرید. در اینجا نیز، این اعداد WUE واقعی شما را کاهش نمیدهد، اما انرژی مورد نیاز برای “تمیز کردن” آب مرکز داده شما را کاهش میدهد (که اغلب نیازی به تمیز کردن ندارد زیرا فرآیندهای خنکسازی مرکز داده معمولاً آب را آلوده نمیکنند).
-
دمای مرکز داده را افزایش دهید: افزایش دما در مرکز داده شما می تواند با کاهش میزان گرمایی که سیستم شما برای دفع نیاز دارد، WUE را بهبود بخشد. شرکتهای مرکز داده مانند Equinix دریافتهاند که افزایش دما فقط چند درجه ممکن است افزایش کارایی عمده بدون اینکه تجهیزات فناوری اطلاعات در معرض خطر قرار گیرد.
-
نظارت بر داده های مصرف آب: نظارت بر نوسانات در مصرف آب و ارتباط آنها با سایر نقاط داده (مانند دمای محیط یا تغییرات در مصرف برق) می تواند به شناسایی فرصت ها برای بهبود کارایی مصرف آب کمک کند. به عنوان مثال، ممکن است متوجه شوید که وقتی دمای بیرون پایینتر است، میتوانید مصرف آب را کاهش دهید، نه اینکه بدون توجه به دمای محیط، آب را با حجم ثابتی مصرف کنید.