Pouzdan rad podatkovnih centara ovisi o učinkovitom hlađenju, što je veliki izazov jer brojne metode zahtijevaju ogromne unose vode ili energije. Novo istraživanje sugerira kako bi jedna od najjeftinijih i najučinkovitijih strategija hlađenja moglo prestati funkcionirati.

Rezultati, objavljeni u časopisu Scientific Reports, pokazuju kako rastuće temperature i razine vlažnosti ugrožavaju održivost izravnog hlađenja zrakom, energetski učinkovite tehnike bez vode koja uvlači vanjski zrak za hlađenje poslužitelja podatkovnih centara. Tijekom proteklih 45 godina, vremenski uvjeti koji ograničavaju izravno hlađenje zrakom postali su znatno češći, posebno u tropima i jugoistočnom dijelu Sjedinjenih Država. Kako globalna temperatura nastavlja rasti, ovaj će se problem samo pogoršavati.

Pokazalo se kako razdoblja kada temperatura i vlažnost zraka premašuju preporučene radne pragove za izravno hlađenje slobodnim zrakom sve češća i traju dulje u mnogim regijama. To će smanjiti dostupnost hlađenja slobodnim zrakom za sve veći broj podatkovnih centara diljem svijeta.

Najtopliji i najvlažniji dani se intenziviraju

Za izravno hlađenje zrakom Američko društvo inženjera za grijanje, hlađenje i klimatizaciju preporučuje održavanje temperature zraka koji ulazi u podatkovni centar između 18 i 27 stupnjeva Celzija, s relativnom vlagom od 10 do 70 posto i točkom rosišta ispod 15 stupnjeva Celzija. Zrak koji je topliji i vlažniji od ovoga neće učinkovito hladiti poslužitelje i mogao bi uzrokovati koroziju metalnih komponenti.

Kako bi istražili kako će ova metoda hlađenja funkcionirati u toplijem i vlažnijem svijetu, istraživači su koristili kombinaciju satnih vremenskih promatranja visoke rezolucije, simulacija klimatskih modela i globalnih zapisa lokacija podatkovnih centara. Pomoću tih podataka procijenili su koliko su često uvjeti okoline premašivali preporučena radna ograničenja za izravno hlađenje slobodnim zrakom tijekom proteklih 45 godina i u budućim klimatskim scenarijima.

Otkrili su kako se prevalencija vremenskih uvjeta koji ograničavaju izravno hlađenje zrakom značajno povećala posljednjih desetljeća. Čak i regije koje su zabilježile samo umjerena dugoročna povećanja topline i vlažnosti doživljavaju dulja dnevna prekoračenja, a udio podatkovnih centara izloženih uvjetima koji ograničavaju dostupnost izravnog hlađenja zrakom tijekom najmanje jedne četvrtine godine raste.

Najtopliji i najvlažniji dani intenziviraju se brže od prosječnih dana, što ukazuje na to kako se okolišni stres na sustave izravnog hlađenja slobodnim zrakom sve više koncentrira u rijetkim, vrlo značajnim događajima.

Lokalni utjecaj nije uzet u obzir
 

Do 2050. godine broj sati koji prelaze ograničenja temperature i vlažnosti za izravno hlađenje zrakom zaštićen je od povećanja u scenarijima s visokim emisijama stakleničkih plinova. U većini regija diljem svijeta, prosječan broj sati dnevno tijekom kojih je ova strategija hlađenja ograničena povećava se za više od dva sata dnevno.

Podatkovni centri mogu utjecati i na lokalno vrijeme jer mogu stvoriti toplinske otoke unutar radijusa od blizu deset kilometara u svojoj okolici. Istraživači to nisu uzeli u obzir, pa upozoravaju kako su njihovi nalazi konzervativni. Ipak, naglašavaju da njihovi nalazi ne znače kako je ova strategija hlađenja nužno neizvediva u toplim, vlažnim regijama, već kako se prostor gdje je to moguće izvesti sužava.

Alternativne strategije - uključujući indirektno evaporativno hlađenje, hlađenje tekućinom i hibridne arhitekture - mogu djelomično nadoknaditi ta ograničenja, iako s različitim kompromisima u potrošnji vode, složenosti sustava i operativnom dizajnu. To bi moglo dodatno opteretiti električne mreže i vodne resurse koji su i sami opterećeni klimatskim promjenama.