データセンターの熱再利用: 余剰熱を最大限に活用する方法

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データセンター、およびその中にある常時稼働で電力を大量に消費するサーバー群は、大量の熱を発生します。管理者は、熱や湿度のレベルが最適ではないために機器が過熱したり故障したりしないように常に取り組んでいますが、一部のデータセンターでは熱を排出せずに再利用しています。

データセンターからの熱は気候変動の一因となる可能性がありますが、データセンターは賢明で無害な方法で熱を削減したり、熱を再利用したりすることができます。多くの組織は、データセンターで生成された熱を他の施設、周辺地域の住宅、さらには養殖場の暖房に再利用しています。

データセンターが使用するエネルギーのかなりの部分は、温度を維持するために使用されます。データセンターは、地球を保護するために脱炭素化とエネルギー消費量の削減を求める政府や国際エネルギー機関などの組織からの圧力に直面しているため、データセンターの熱の再利用がその解決策の一部になる可能性があります。

環境の観点から、近くの建物を暖めるために熱の経路を変更するなど、廃熱を再利用することは、ガスボイラーを使用する近くの地域暖房システムなど、他の源からのエネルギー使用量を削減するのに役立ちます。経済的な観点から見ると、熱のリサイクルは優れたエネルギー効率につながり、特にエネルギーコストの上昇に直面して、長期的に大幅なコスト削減につながる可能性があります。

さらに、フランスやデンマークのような政府は、建設許可を得るために、新しいデータセンターに対し、地域社会に利益をもたらすために余剰熱を利用するための実現可能性調査の実施を要求する可能性があります。税制上の優遇措置もあり、罰則や罰金、煩雑な手続きに費やされる時間を回避できる可能性があるため、組織にとってこれらの要件を遅かれ早かれ先取りすることが重要です。

多くのデータセンターでは、熱気を大気中に戻したり、エネルギーを使って熱を冷やす代わりに、次のような熱を再利用する創造的な方法を模索しています。

データセンターを持つ一部の組織が熱をどのように再利用しているかを示すいくつかの実用的な使用例を見てみましょう。

Meta は、熱回収と 100% 再生可能エネルギーを念頭に設計されたデータセンターをデンマークのオーデンセに建設しました。この施設の目標は、サーバーから年間 100,000 メガワット時のエネルギーを回収して寄付することです。熱は、空気から熱を捕らえ、銅製のコイルに通して水を加熱する地域暖房システムを介して、地元の病院や周辺地域の他の建物を暖めるために経路変更されます。その後、熱のためにラジエーターを使用する家庭や建物に温水を送ります。

Appleはデンマークのヴィボルグにあるデータセンターを拡張し、熱を地元の発電所と地域暖房システムに送られる温水に振り向ける計画を立てている。この施設は風力タービンによって電力を供給されており、余剰エネルギーはすべてデンマークの送電網に戻されます。この拡張には、都市のためにさらに多くの余剰熱エネルギーを回収するための新しいインフラの構築が含まれます。

ダブリンにある Amazon の Tallaght データセンターは、サーバーから熱を空気処理ユニットに取り込み、熱を温水にリサイクルします。水は倉庫の外にあるエネルギーセンターに送られ、そこでヒートポンプによってさらに高温に凝縮されます。この施設は、推定で毎年 1,400 トンの二酸化炭素排出量を節約し、505,000 平方フィートを超える地方の公共建物、32,000 平方フィートの商業ビル、および 135 のアパートを暖房します。

EcoDataCenter は、余剰熱を木質ペレット生産に利用するためにスウェーデンのファールンにある施設を拡張する詳細な計画を立てています。このデータセンターには、木質ペレットも生産する隣の熱電併給プラントに熱水を運ぶ地下パイプがあります。木質ペレットから水分を除去するために、工場では幅 6 メートルのマットの上におがくずを敷き、その上に熱風を吹き付けます。 EcoDataCenter の施設は、プロパンガスボイラーの代わりに、この乾燥プロセスに役立つ 10 メガワットの廃熱を提供できます。

ブロックヒーティングは、データセンターが温室を暖めるために廃熱を再利用できるようにする技術を構築しています。温室では、200 キロワットのデータセンターで 1 ヘクタール (2.47 エーカー) を加熱できる可能性があり、追加のエネルギーなしで月間 88,000 ポンドを超えるトマトの栽培をサポートできる可能性があります。この技術では、水を冷却する特殊なラジエーターを使用してデータセンターの温度を維持します。水が温められると、接続されたパイプシステムを通って温室に流れます。