Термоакустические двигатели снизят затраты на охлаждение ЦОД

Научно-исследовательский центр по изучению энергоэффективных технологий им. Чарлза Прекорта при Стэнфордском университете (США) выделил грант исследователям, чей перспективный проект касается адаптации термоакустических двигателей для оптимизации температурного режима вычислительной техники. Авторы проекта надеются, что его успешная реализация приведет к значительному повышению энергоэффективности и минимизации углеродного следа ЦОД.

Начальное финансирование поможет команде специалистов в области машиностроения и электротехники из Университета Пердью (США), возглавляемой Ламбертом Гесселинком, коммерциализировать технологию превращения тепловой энергии, формируемой серверными системами и тратящейся впустую, в полезную электроэнергию. Проект предполагает использование миниатюрных термоакустических двигателей, которые в настоящее время активно используются разработчиками космических систем.

Разрабатываемые американскими специалистами термоакустические двигатели состоят из герметичных полостей, внутри которых находится рабочий газ под давлением, сообщающийся с колеблющимися металлическими пластинами. Последние, в свою очередь, контактируют с упругими металлическими диафрагмами, которые связаны с валами электрогенераторов. Когда рабочий газ нагревается с помощью выделяемой серверами тепловой энергии, пластины начинают формировать звуковые волны с высокой частотой, приводя в движение валы через диафрагмы.

Ключевым преимуществом такого генератора можно назвать высокую долговечность, обусловленную отсутствием быстро изнашивающихся элементов. Недостатком же является зависимость КПД от температуры газа, воздействующего на термоакустические двигатели: чем выше температура, тем выше КПД. Эту проблему инженеры надеются решить в ближайшее время.

В случае успешной реализации проекта, электрогенерирующая установка, над которой трудятся инженеры из Университета Пердью, сможет быть использованы для повышения энергоэффективности серверных ферм по всему миру, но наиболее актуальной она будет для ЦОД, расположенных в регионах с жарким климатом.

По мнению исследователей, их устройство позволяет восстанавливать по крайней мере 20 процентов расходуемого впустую тепла. Расчеты показывают, что в одних только Соединенных Штатах такая технология позволит экономить по $ 6 миллионов в сутки на счетах за электроэнергию.