IXcellerate расширила сферу применения своих коммерческих ЦОД, внедрив систему использования избыточного тепла от работающего оборудования для отопления помещений. Как сообщает пресс-служба компании, речь идёт о первом успешном воплощении проекта соответствующего характера на российском рынке.

Использована технология «Тепловой насос» — интегрированное инженерное решение для вентиляции и отопления, разработанное самой IXcellerate. В Нью-Йорке и городах Великобритании малые ЦОД уже отвечают за подогрев бассейнов, в других местах они применяются для создания теплиц или отдают тепло в сети центрального отопления.

Источник изображения: IXcellerate

«Тепловой насос» начали разрабатывать ещё в 2020 году. Она была способна передавать тепло систем кондиционирования дата-центров в системы отопления. В первую очередь это касалось обогрева объектов самой компании — как действующих, так и строящихся. Основной задачей было обеспечить автономность машинных залов ЦОД от внешних систем отопления, а также отопление вспомогательных зданий площадью около 2500 м² с соблюдением действующих СНиП по температуре и влажности.

Источник изображения: IXcellerate

Наиболее перспективным посчитали проект «воздух–вода», позволяющий утилизировать тепло из машинных залов и при отсутствии единого контура холодоснабжения. Кроме того, этот способ экономичнее прочих, поскольку не требует инвестиций благодаря полноценной интеграции в систему кондиционирования ЦОД.

Для создания системы применялись прецизионные фреоновые кондиционеры с водяным охлаждением конденсаторов, трубопровод с гликолевым теплоносителем, сухие градирни, тепловой узел с насосами, система автоматического управления тепловым пунктом, который отдаёт тепло в контуры отопления и теплоснабжения приточной вентиляции,а также датчики и регуляторы температуры и давления.

Источник изображения: IXcellerate

«В соответствии с техническими характеристиками кондиционеров тепловая мощность при 100% нагрузке на испаритель составляет до 156,9 кВт. Суммарная тепловая мощность четырёх кондиционеров − до 627 кВт. Максимально возможная тепловая мощность − 470,7 кВт. Для бесперебойности электропитания применяется схема резервирования N+1», — сообщили в компании.

Реализация проекта стартовала ещё в первой половине 2021 года, а через год компания завершила интеграцию системы теплоснабжения здания в систему кондиционирования ЦОД. После этого началось подключение новых потребителей, и в 2023 году площадь отапливаемых помещений достигла 2500 м².

Источник изображения: IXcellerate

Благодаря автономному теплоснабжению инженерных систем, экономия Северного кампуса Ixcellerate за два отопительных периода составила 200 Гкал/год, а при подключении всех потребителей вырастет до 700 Гкал. При этом систему можно использовать даже летом для поддержания наилучшего уровня влажности при вентиляции машинных залов. Относительным минусом решения является связанность инфраструктуры ЦОД с инфраструктурой административных объектов, температурные графики которых отличаются.

В компании утверждают, что технология универсальна и масштабируема, так что «Тепловой насос» можно применять с любым ЦОД. В ближайшие годы планируется внедрение технологии на всех объектах Ixcellerate. Когда в эксплуатацию введут все 8 кампусов мощностью более 280 МВт, теплом можно будет обеспечить сотни зданий.

Основанная в 2019 году компания Aventuur, занимающаяся строительством сёрф-парков, объявила о намерении подогревать лагуну площадью 2,2 га в Окленде (Новая Зеландии), предназначенную для одного из таких объектов, за счёт «мусорного» тепла ЦОД. Как сообщает DataCenter Dynamics, сам дата-центр будет получать энергию от солнечной электростанции площадью 7 га.

Сёрф-парк Auckland Surf Park и ЦОД должны заработать в 2025 году. Впрочем, по данным самой компании, первый в своём роде проект пока находится лишь на стадии планирования. Разработчики сообщают, что благодаря некой специальной системе рециркуляции они смогут поддерживать температуру в лагуне на уровне +18–19 °C круглый год. Ожидается, что такие условия позволят привлечь больше туристов и отдыхающих.

Фото: Aventuur

Хотя подогревать воду в лагунах для сёрфинга пока, похоже, никто действительно не пробовал, бассейны дата-центры отапливают уже давно. Например, только в этом году соответствующий проект реализовали в Нью-Йоркском банном комплексе, а британский стартап планирует подогревать своими ЦОД бассейны по всей стране. ЦОД Aalsmeer компании NorthC подогревает плавательный бассейн в Нидерландах, а в Норвегии, Швеции и Японии тепло дата-центров направляют на рыбные фермы.

Немецкому Бундестагу пришлось отложить принятие поправок к Закону об энергоэффективности (Energy Efficiency Act) на время традиционных правительственных каникул — как сообщает издание DataCenter Dynamics, на голосование просто не явилось достаточное для формирования кворума количество депутатов. Никаких поправок внесено уже, вероятно, не будет, но голосование перенесено на сентябрь.

Новый закон устанавливает допустимые уровни PUE для дата-центров, а также регламентирует обязательную утилизацию «мусорного» тепла ЦОД. При этом имеются важные исключения из законопроекта от ноября 2022 года, иронично названного в Германской ассоциации дата-центров (GDA) «законом по предотвращению ЦОД». В GDA подчёркивают, что предпочитают стимулирующие меры строгим требованиям.

Закон об энергоэффективности предусматривает снижение Германией энергопотребления на 26,5 % к 2030 году, до показателей 15-летней давности. Евросоюз же на фоне энергетического кризиса призывает снизить общее энергопотребление к 2030 году на треть. Хотя требования к ЦОД в новой версии не такие жёсткие, по-прежнему предусмотрено обязательное использование тепла ЦОД. Это может ограничить реализацию новых проектов, а требования к уровню PUE и использованию возобновляемой энергии могут оказаться не по плечу провайдерам колекейшн-сервисов.

Источник изображения: Sigmund/unsplash.com

В первой версии законопроекта от 2022 года ЦОД должны были передавать не менее 30 % избыточного тепла другим организациям уже со следующего года, а с 2027 года — от 40 %. В некоторых случаях эти требования просто невозможно выполнить по экономическим причинам или из-за отсутствия необходимой инфраструктуры. В мае 2023 года требования скорректировали. Теперь речь идёт об отдаче только 10 % тепла с 2026 года и от 20 % — с 2028-го.

Источник: Uptime Institute

Германские операторы посчитали, что и такие требования чрезмерны, поскольку спрос не всегда будет соответствовать предложению, а в некоторых местностях системы центрального отопления для передачи им «мусорного» тепла просто отсутствуют. После переговоров с представителями бизнеса добавились исключения, позволяющие обойти требования.

Предполагается, что в окончательном варианте закона будет отменено требование размещать ЦОД не дальше 5 км от системы центрального отопления. Вместо этого все новые ЦОД должны будут иметь специальные станции передачи тепла на своей территории, а операторов систем отопления обяжут отвечать на предложение избыточного тепла в шестимесячный срок. Коммунальные службы считают такие проекты сложными и дорогими.

С 2026 года уровень PUE не должен превышать 1.2, хотя GDA отмечает, что некоторые уже одобренные проекты ЦОД не соответствуют этому требованию. Кроме того, колокейшн-провайдеры не смогу полноценно контролировать уровень PUE, поскольку их клиенты будут действовать на своё усмотрение. Наконец, закон всё ещё требует использовать 50 % возобновляемой энергии к 2024 году, и 100 % — к 2027. Исключение делается в случае получения «зелёных» сертификатов у северных соседей Германии вместо использования местной экобезопасной энергии.

ИТ-компания «Обит» построит ЦОД с комплексом вертикальных ферм на базе передовых агротехнологий на арендованном у АО «ИТМО Хайпарк» участке земли на территории города-спутника Южный (Санкт-Петербург). Дата-центр будет направлять избыточное тепло от оборудования на поддержание температурного режима для круглогодичного выращивания зелени Объем инвестиций составит около 2 млрд руб.

До конца 2023 года «Обит» намерен закончить проектирование, а после объявит тендер на стройку. Срок сдачи объекта назначен на сентябрь 2025 года, одновременно с вводом первой очереди «ИТМО Хайпарка». Для финансирования проекта помимо собственных средств «Обита» могут быть привлечены также банковское кредитование и госгарантии (участие в федеральных программах).

Под проект планируется задействовать земельный участок площадью 2 га. Кампус будет включать помещение машинных залов (1350 м², 512 стоек), административный блок с помещениями технического персонала и агротеплиц, а также площадями свободного назначения (коворкинги, лаборатории, лектории). Проектная мощность дата-центра составит 2330 кВт.

Фото: Nadine Primeau / Unsplash

«ИТМО Хайпарк» (86 га) — это совместный проект Правительства РФ, Санкт-Петербурга, ООО «Город-спутник «Южный» и Университета ИТМО. Всего с 2017 года по 2021 год на проектирование и строительство объектов кампуса и инноцентра «ИТМО Хайпарка» было выделено 9,9 млрд руб. До конца 2024 года помимо 6,8 млрд федеральных средств, городской бюджет предоставит еще 1 млрд руб. Работа идет в рамках государственной программы «Научно-технологическое развитие Российской Федерации».

Банный комплекс Bathhouse в нью-йоркском Бруклине объявил об использовании инновационных технологий для подогрева своих бассейнов. Как сообщает DataCenter Dynamics, он начал использовать «мусорное» тепло серверов, применяемых для майнинга криптовалют. Идея понравилась далеко не всем — нашлось немало причин для критики в социальных сетях.

В среду купальня объявила об использовании стоек с майнинговыми серверами, оснащёнными теплообменниками и системой циркуляции для подогрева воды. Такое нововведение было воспринято крайне неоднозначно. Если одни приветствовали его, то другие отметили то, что майнинг в целом является пустой тратой энергии, а в Нью-Йорке и вовсе вышел из моды и даже считается дурным тоном. Как шутят в соцсетях, некоторым нужно чистое, неподдельное тепло, а не «грязное», получаемое в качестве побочного продукта.

Источник изображения: Derek Story/unsplash.com

После краха биржи FTX банки США решили повременить с интеграцией криптовалют в свои финансовые системы. Более того, штат Нью-Йорк ещё год назад принял закон о запрете криптомайнинга с помощью электричества, полученного с помощью ископаемого топлива. Кроме того, по американским данным на майнинг уходит 0,9 % мировой электроэнергии, что не добавляет криптовалютам популярности среди многочисленных сторонников «зелёного» мира. Наконец, некоторые обеспокоены не экологией, а совсем другими вопросами — отдельные посетители желают знать, кто именно занимается майнингом, кто получает прибыль и стоит ли поддерживать это даже косвенно.

В Bathhouse подчёркивают, что некоторым стоит подтянуть физику — на подогрев воды с сопутствующим майнингом уйдёт, по сути, столько же энергии, сколько и просто на нагрев. Это, по мнению руководства комплексом решает проблему эффективности использования «мусорного» тепла. Схожая система уже применяется британской компанией Depp Green — микро-ЦОД для периферийных вычислений тоже подогревают бассейны. Правда, эти ЦОД используются для ИИ и машинного обучения, а не для майнинга, имеющего неоднозначную репутацию.

Принадлежащая шведскому фонду Areim компания EcoDataCentr, занимающаяся строительством и эксплуатацией экобезопасных ЦОД, намерена возвести в шведском Эстерсунде экоустойчивый дата-центр EcoDataCenter 2. Как сообщает HPC Wire, новый кампус предусматривает внедрение «циркулярной» экосистемы, и в числе прочего, обеспечит «симбиоз» с производителями еды.

Известно, что оператор уже реализовал проект EcoDataCenter 1, в рамках которого возведён «первый в мире» ЦОД, построенный полностью из дерева и при участии местной рабочей силы — его избыточное тепло используется при выпуске древесных гранул. Впрочем, теперь речь идёт о значительно более сложном «зелёном» проекте.

EcoDataCenter 2 расположится в муниципалитете Эстерсунд (Östersund) — известно, что в местных энергосетях циркулирует только электричество из возобновляемых источников. Проект позволит создать 800–1000 рабочих мест, а «зелёная» энергия, помимо прочего, позволит выращивать в этой местности нехарактерные для местного холодного климата продукты питания.

Источник изображения: EcoDataCenter

В расчёт принимается и то, какие материалы используются или применяются повторно, как организованы трудовые отношения, какая именно энергия потребляется и другие важные аспекты. Ключевым участником процесса стала компания Wa3rm, на основе идей которой будет строиться «циркулярный» бизнес, именно она будет заниматься производством продуктов питания. В компании заявляют, что проект изначально проектируется с прицелом на реализацию «циркулярной» концепции.

По словам оператора ЦОД, поскольку большая часть HPC-вычислений мало зависит от временных задержек, размещение ЦОД для таких проектов можно проектировать именно там, где будет обеспечен наиболее высокий уровень экологической эффективности систем. К 2026 году планируется ввести в эксплуатацию первую очередь проекта мощностью 20 МВт, к 2033 году он должен «разрастись» до 150 МВт. Известно, что похожие проекты, предусматривающие выращивание рыб и омаров, уже реализованы в Японии и Норвегии.

Европарламент и Евросовет, наконец, согласовали текст Директивы по энергетической эффективности (EED). Как сообщает ComputerWeekly, документ обязывает операторов ЦОД в Евросоюзе обеспечить свободный доступ к данным о воздействии их проектов на окружающую среду. Кроме того, в скором будущем некоторые ЦОД станут обязаны отдавать избыточное тепло со своих площадок на нужды общества.

Ассоциация Sustainable Digital Infrastructure Alliance (SDIA), намеренная добиваться того, чтобы дальнейший рост индустрии ЦОД не продолжался за счёт ущерба окружающей среде, и выступающая за использование открытых и доступных технологий энергоснабжения, приветствовала финальный вариант директивы. В SDIA назвали утверждение окончательного варианта документа важной вехой в деле перехода на экоустойчивую цифровую инфраструктуру к 2030 году.

Согласно новому документу, операторы ЦОД, у которых мощность объектов превышает 500 кВт, будут обязаны отчитываться о воздействии на окружающую среду не реже раза в год, а первый отчёт придётся подать не позже 15 мая 2024 года. SDIA активно участвует в формировании требований о том, какими именно данными должны будут делиться операторы ЦОД.

Изображение: Jan Huber / Unsplash

Так, операторы должны будут включать в отчёт подробности о потребляемой энергии, а также данные о температурах на объекте, использовании возобновляемой энергии и другие сведения. Еврокомиссия создаст базу ЦОД, куда и будет внесена вся эта информация. На основе собранных данных директива будет скорректирована, и к 15 мая 2025 года обновлённый документ получит уточнённые нормы и стандарты для ЦОД, а также план по переходу к нулевым углеродным выбросам.

Важным новым требованием к дата-центрам мощностью более 1 МВт является обязательная утилизация избыточного тепла. Если это по каким-либо причинам невозможно, от операторов потребуется техническое или финансовое обоснование отказа. При этом спрос на такое тепло пока мал. При этом новые экологические нормативы, по данным Uptime Institute, будут одной из причин роста затрат на строительство и обслуживание ЦОД в ближайшие годы.

Провайдер облачных услуг Civo сообщил о сотрудничестве с компанией Heata с целью обеспечения горячей водой домов в Великобритании за счёт отвода тепла от размещённых локально серверов, подключённых к системам отопления. Heata позиционирует себя как разработчик инновационной экологически чистой распределённой вычислительной сети, которая использует «мусорное» тепло, генерируемое при обработке вычислительных нагрузок, для нагрева воды.

Компании планируют запустить совместный пилотный проект, в рамках которого клиентам Civo будет предоставлена возможность опробовать облачные нагрузки в сети Heata. Компании заявили, что это позволит клиентам Civo обеспечить тех, кто столкнулся с нехваткой топлива, бесплатной горячей водой.

Источник изображения: Heata

Компактные серверы Heata (36 × 28 см) устанавливаются на внутридомовых бойлерах. Заказчики платят Heata за обработку своих облачных нагрузок на этих серверах (в пакетном режиме), а отводимое от них тепло используется для нагрева воды в бойлере. Работа системы увязана с существующими системами отопления. Бойлеры были протестированы в сотрудничестве с British Gas. Один такой блок позволяет сократить выбросы углекислого газа на 1 т в год.

В настоящее время Heata вместе с Innovate UK занимается определением домов, где будет установлено вычислительное оборудование. Концепция «цифровых бойлеров» не нова. Наиболее известна такими решениями компания Qarnot из Франции, которая недавно привлекла €35 млн инвестиций. А вот компания Nerdalize, занимавшаяся производством «вычислительных» радиаторов, обанкротилась в 2019 году.

Французская компания Qarnot предоставляет услуги высокопроизводительных вычислений компаниям вроде Adobe, Societe Generale, Illumination и Fix Studio. Изюминкой её деятельности является акцент на использовании тепла серверов в разных целях — на этот раз его применили для приготовления ужина.

Фото: Clément Pellegrini/LinkedIn

Вычислительные кластеры Qarnot OBx, по данным компании, позволяют использовать до 96 % выделяемого серверами тепла для нагрева, например, воды. Один из них и использовала Qarnot, подойдя к вопросу использования тепла с кулинарной изобретательностью. Так, в ёмкости c циркулирующей горячей водой появились утка, говядина и лосось. Чтобы охлаждающая жидкость не превратилась в бульон, продукты разместили в вакуумированной упаковке.

Пока система занималась 3D-рендерингом, температура в ёмкости поддерживалась на уровне +55 °C. Этого вполне достаточно, чтобы использовать французскую технологию приготовления мяса sous vide — она предусматривает приготовление блюд при относительно невысоких температурах. Правда, процесс приготовления в этом случае затягивается. Разумеется, в данном случае речь идёт лишь о демонстрации возможностей решений Qarnot.

Компания активно продаёт отработанное тепло, но оно обычно применяется более традиционными способами, преимущественно для отопления жилых и коммерческих зданий. По словам технического директора компании, её решения снижают энергозатраты на отопление на 65 %, а сопутствующие выбросы углерода — на 81 %. В 2018 году компания представила «криптообогреватели», представляющие собой комбинацию вычислительного устройства и обогревателя для дома, а в 2020 году предложила отапливать дома с помощью б/у серверов.

«Зелёная» экономика, переход на которую стремится осуществить всё больше стран, требует радикального сокращения вредного воздействия техносферы на окружающую среду. Один из эффективных способов достижения этой задачи связан с включением в полезный оборот побочных продуктов экономической деятельности. В случае дата-центров таким продуктом является тепло.

Великобритания, Дания и другие страны направляют тепло от ЦОД в отопительные системы домов, а Норвегия обогревает им омаровые фермы и планирует обязать дата-центры отдавать «мусорное» тепло на общественные нужды. Французская компания Qarnot решила посмотреть на эту задачу под другим углом, разработав в 2017 г. концепцию электрообогревателя для жилых и офисных помещений на процессорах AMD и Intel.

Изображение: Qarnot (via DataCenterDynamics)

В 2018 г. Qarnot продолжила изыскания и выпустила криптообогреватель QC-1. А недавно она порадовала своих заказчиков следующим поколением отопительных устройств QB, которое создано в сотрудничестве с ITRenew. Новые модули используют OCP-серверы, которые ранее работали в дата-центрах гиперскейлеров. Оснащённые водяным охлаждением, они обогревают помещения пользователей и обеспечивают дополнительные мощности для периферийных облачных вычислений.

Система отводит 96% тепла, производимого кластером серверов, которое попадает в систему циркуляции воды. IT-часть состоит из процессоров AMD EPYC/Ryzen или Intel Xeon E5 в составе OCP-платформ Leopard, Tioga Pass или Capri с показателем PUE, который, по словам разработчиков, стремится к 1,0. При этом вся система практически бесшумная, поскольку вентиляторы отсутствуют.

В компании заявляют, что с февраля уже развёрнуто 12 000 ядер, и планируется довести их число до 100 000 в течении 2022 года. Среди предыдущих заказчиков систем отопления Qarnot числятся жилищные проекты во Франции и Финляндии, а также банк BNP и клиенты, занимающиеся цифровой обработкой изображений.

По словам технического директора Qarnot Клемента Пеллегрини (Clement Pellegrini), QB приносит двойную пользу экологии, используя не только «мусорное» тепло, но и оборудование, которое обычно утилизируется. У ITRenew уже есть очень похожий совместный проект с Blockheating по обогреву теплиц такими же б/у серверами гиперскейлеров.