數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的熱量會(huì)導(dǎo)致氣候變化，但數(shù)據(jù)中心可以減少熱量或以巧妙、無(wú)害的方式重新利用熱量。許多企業(yè)正在重復(fù)利用其數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的熱量來(lái)為其他設(shè)施、周?chē)鐓^(qū)的房屋甚至養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)供暖。
重復(fù)利用數(shù)據(jù)中心熱量的好處
數(shù)據(jù)中心使用的大量能源用于維持溫度。由于數(shù)據(jù)中心面臨來(lái)自國(guó)際能源署等政府和組織的壓力，要求脫碳和降低能源消耗以保護(hù)地球，重復(fù)利用數(shù)據(jù)中心的熱量可能是答案的一部分。
從環(huán)保的角度來(lái)看，重新利用余熱，比如通過(guò)重新分配熱量來(lái)為附近的建筑物供暖，可以幫助減少其他來(lái)源的能源消耗，比如附近使用燃?xì)忮仩t的區(qū)域供熱系統(tǒng)。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，回收熱量可以帶來(lái)卓越的能源效率，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看可以顯著節(jié)省成本，特別是在能源成本不斷上漲的情況下。
此外，法國(guó)和丹麥等國(guó)的政府可能會(huì)要求新的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行可行性研究，以利用多余的熱量造福當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)，從而獲得建筑許可。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，盡早達(dá)到這些要求是很重要的，因?yàn)樗赡苓€會(huì)帶來(lái)稅收優(yōu)惠，并可能有助于避免處罰、罰款和花費(fèi)在繁瑣手續(xù)上的時(shí)間。
數(shù)據(jù)中心熱量再利用的創(chuàng)新方法
許多數(shù)據(jù)中心正在探索創(chuàng)造性的方法來(lái)再利用熱量，而不是將熱空氣匯集回大氣中或使用能量來(lái)冷卻它，包括以下方法：
為社區(qū)內(nèi)的建筑物和住宅供暖：企業(yè)通常在為附近城市供電的電網(wǎng)附近建立數(shù)據(jù)中心。這些城市也有供暖要求和區(qū)域供熱系統(tǒng)。企業(yè)可以利用數(shù)據(jù)中心的熱量來(lái)加熱水，并將其輸送到區(qū)域供暖系統(tǒng)以及帶有散熱器的家庭和建筑物中。
將熱量用于農(nóng)業(yè)目的：溫室需要全年持續(xù)供暖，而區(qū)域供暖系統(tǒng)的熱量需求可能會(huì)根據(jù)季節(jié)而波動(dòng)。使用類(lèi)似的熱水管道，數(shù)據(jù)中心可以成為熱源。對(duì)于園藝師來(lái)說(shuō)，這將是地?zé)崮芎蜕锇l(fā)酵的一個(gè)很好的替代品，因?yàn)樗鼘?duì)土壤和環(huán)境的影響很小。
養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)和游泳池的熱水：許多公共游泳池依靠燃?xì)忮仩t為游泳者保持水溫，而數(shù)據(jù)中心設(shè)備產(chǎn)生的熱量可以加熱游泳池和其他游泳池，例如用于孵化魚(yú)類(lèi)和種植植被的游泳池。
制造木屑顆粒：木顆粒是煤炭的低碳替代品。這些顆粒燃燒加熱，但為了達(dá)到燃燒的最佳質(zhì)量水平，它們需要先用熱空氣干燥，以減少其水分含量。數(shù)據(jù)中心的熱量可以通過(guò)改道來(lái)提供這種熱空氣。
數(shù)據(jù)中心熱回收的真實(shí)示例
讓我們探討一些實(shí)際用例，展示一些擁有數(shù)據(jù)中心的企業(yè)如何重復(fù)利用熱量。
Meta
Meta在丹麥歐登塞建造了一個(gè)數(shù)據(jù)中心，其設(shè)計(jì)考慮了熱回收和100%可再生能源。該設(shè)施的目標(biāo)是每年從其服務(wù)器回收并捐贈(zèng)100,000兆瓦時(shí)的能源。通過(guò)區(qū)域供熱系統(tǒng)，熱量被重新輸送到當(dāng)?shù)蒯t(yī)院和周?chē)鐓^(qū)的其他建筑物，該系統(tǒng)捕獲空氣中的熱量，并將其引導(dǎo)到銅盤(pán)管以加熱水。然后，它將熱水輸送到使用散熱器供暖的家庭和建筑物。
蘋(píng)果
蘋(píng)果計(jì)劃擴(kuò)建其位于丹麥維堡的數(shù)據(jù)中心，將熱量轉(zhuǎn)移到輸送到當(dāng)?shù)匕l(fā)電站及其區(qū)域供熱系統(tǒng)的溫水中。該設(shè)施由風(fēng)力渦輪機(jī)供電，所有剩余能源都會(huì)返回丹麥電網(wǎng)。擴(kuò)建將涉及建設(shè)新的基礎(chǔ)設(shè)施，以便為城市捕獲更多多余的熱能。
亞馬遜
亞馬遜位于都柏林的Tallaght數(shù)據(jù)中心將服務(wù)器的熱量吸收到一個(gè)空氣處理裝置中，該裝置將熱量回收為熱水。水被輸送到倉(cāng)庫(kù)外的能源中心，在那里熱泵將其冷凝到更高的溫度。該設(shè)施每年估計(jì)可減少1,400噸二氧化碳排放，為當(dāng)?shù)爻^(guò)50.5萬(wàn)平方英尺的公共建筑、3.2萬(wàn)平方英尺的商業(yè)建筑和135套公寓供暖。
生態(tài)數(shù)據(jù)中心
生態(tài)數(shù)據(jù)中心制定了擴(kuò)建瑞典法倫工廠的詳細(xì)計(jì)劃，以利用木屑顆粒生產(chǎn)中的余熱。該數(shù)據(jù)中心設(shè)有地下管道，將熱水輸送到隔壁的熱電聯(lián)產(chǎn)工廠，該工廠也生產(chǎn)木屑顆粒。為了去除木屑顆粒中的水分，工廠將鋸末鋪在20英尺寬的墊子上，并在上面吹熱空氣。生態(tài)數(shù)據(jù)中心的設(shè)施可以代替丙烷燃?xì)忮仩t提供10兆瓦的廢熱來(lái)幫助完成干燥過(guò)程。
塊狀加熱
塊狀加熱是一種建筑技術(shù)，它使數(shù)據(jù)中心能夠再利用廢熱來(lái)加熱溫室。在溫室中，一個(gè)200千瓦的數(shù)據(jù)中心可以為1公頃(2.47英畝)的土地供熱，這可以在不需要任何額外能源的情況下每月種植超過(guò)8.8萬(wàn)磅的西紅柿。該技術(shù)使用一種特殊的散熱器來(lái)冷卻水以保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的溫度。當(dāng)水被加熱后，它通過(guò)一個(gè)連接管道的系統(tǒng)流入溫室。
數(shù)據(jù)中心熱再利用面臨的挑戰(zhàn)
在數(shù)據(jù)中心重復(fù)利用熱量并不像撥動(dòng)開(kāi)關(guān)或撥動(dòng)恒溫器的刻度盤(pán)那么容易。熱再利用的主要障礙如下:
基礎(chǔ)設(shè)施啟動(dòng)成本：許多熱再利用項(xiàng)目規(guī)模龐大，建立這種基礎(chǔ)設(shè)施可能需要大量資本投資。雖然其中一些投資可能來(lái)自政府實(shí)體或通過(guò)稅收抵免，但這可能無(wú)法覆蓋所有前期費(fèi)用。
從昂貴的高端熱交換器到稀缺且難以規(guī)模化的新設(shè)備，這項(xiàng)技術(shù)的新技術(shù)使情況變得更加復(fù)雜。熱再利用技術(shù)的成本可能會(huì)在短期內(nèi)下降，因?yàn)檫@將成為全球數(shù)據(jù)中心的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，而長(zhǎng)期成本節(jié)省應(yīng)該會(huì)抵消前期投資。
在傳輸過(guò)程中損失的熱量和能量：數(shù)據(jù)中心已經(jīng)使用各種工具來(lái)監(jiān)控氣流、冷卻、濕度和溫度。然而，他們需要更清楚地了解有多少熱量從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方。在這個(gè)過(guò)程中，熱量和能量都會(huì)損失掉。
這需要密切關(guān)注能源使用效率，以?xún)?yōu)化熱循環(huán)、液體冷卻和氣流動(dòng)力學(xué)。這可以確保熱量方程的雙方達(dá)到平衡，數(shù)據(jù)中心環(huán)境對(duì)于所有設(shè)備來(lái)說(shuō)都是安全的，并且回收的熱量無(wú)論在哪里都可以發(fā)揮作用。
如果熱量不足以為供暖系統(tǒng)提供動(dòng)力，熱量損失也可能意味著浪費(fèi)。企業(yè)可能需要安裝熱泵來(lái)進(jìn)一步將空氣加熱到可用水平，因?yàn)榕諝怆y以?xún)?chǔ)存和運(yùn)輸，特別是在大面積的表面上。使用管道通常是克服這個(gè)問(wèn)題的最佳方法。
位置：數(shù)據(jù)中心的位置可能會(huì)限制其部署這些創(chuàng)造性選項(xiàng)的能力。例如，如果數(shù)據(jù)中心離用戶太遠(yuǎn)，無(wú)法從廢熱中受益，或者沒(méi)有足夠的用戶來(lái)消耗所有回收的熱量，那么它可能就不可行。因此，在建立一個(gè)新的數(shù)據(jù)中心時(shí)，考慮熱重用是至關(guān)重要的。
隨著數(shù)據(jù)中心需求的持續(xù)增長(zhǎng)，熱量的再利用是建設(shè)更高效、更可持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施、減少能源使用對(duì)整個(gè)地球的影響的關(guān)鍵。
