Центровете за данни на бъдещето ще могат да отопляват домовете благодарение на пасивно охлаждане с помощта на топлинни тръби

Не е тайна, че съвременните центрове за данни консумират огромни количества енергия, значителна част от която се изразходва за охлаждане на сървърите и високопроизводителните компоненти. С нарастването на търсенето на изчислителна мощност, особено за изкуствен интелект и обработка на големи масиви от данни, традиционните системи за охлаждане все повече се оказват неефективни и скъпи за експлоатация. Различен подход към охлаждането може да предложи решение.

Като част от европейския изследователски проект AM2PC, изследователи са разработили обещаваща пасивна охладителна система, отпечатана чрез 3D-принт от алуминий, която работи без вентилатори или помпи. Принципът ѝ на действие се основава на двуфазен термичен цикъл: охлаждащата течност се изпарява върху горещата повърхност на чипа, издига се нагоре, кондензира и след това се връща на дъното под въздействието на гравитацията. Този подход отдавна се използва в охладителните системи с топлинни тръби, но в случая с AM2PC го извежда на ново ниво.

Обемният печат от алуминиев прах (вероятно лазерно синтерован) едновременно образува работна камера за охлаждащата течност и изход за външна, изолирана верига за разсейване на топлината. Разработчиците смятат, че този метод за производство на компонентите на охладителната система поддържа гъвкавост на конструкцията, като същевременно гарантира среда без течове. По време на началната фаза на разсейване на топлината системата работи пасивно, без да изисква захранване за вентилатори или помпи.

Освен това, по-високите температури в пасивните охладителни камери (60–80°C) откриват възможности за повторно използване на топлината —- например в градски отоплителни системи или промишлени процеси, ако такива съоръжения са разположени в близост до центровете за данни, както и в оранжерии. Изследователите обаче не са изследвали директно тези приложения.

Използването на 3D-печат за създаване на сложни охладителни компоненти също така намалява разходите за материали и опростява рециклирането, тъй като всички компоненти могат да бъдат изработени от един-единствен, рециклируем материал. Предварителните оценки на жизнения цикъл на компонентите, произведени по този начин, показват, че емисиите на CO₂ на единица биха могли да бъдат намалени с 25–30%.

Разработката на AM2PC демонстрира потенциала на комбинирането на усъвършенстваните техники за адитивно производство и термодинамични принципи за справяне с едно от ключовите предизвикателства в управлението на енергията в центровете за данни. С нарастващото изчислително натоварване и повишаващия се фокус върху устойчивостта, подобни технологии биха могли да се превърнат в стандартни практики за проектиране на бъдещи инфраструктури. Интегрирането на пасивно охлаждане може не само да намали оперативните разходи, но и да увеличи дълготрайността на оборудването чрез по-стабилни работни температури.

Същевременно трябва да се отбележи, че липсата на стандартизация и фабричното производство на компоненти по дефиниция не могат да доведат до значителни икономии (ако те изобщо са възможни). Освен това, производството по поръчка означава липса на стандартизирани проекти и планиране, което в крайна сметка може да усложни поддръжката на подобни охладителни системи.