یک باتری حرارتی بتنی می تواند کلید خنک سازی مراکز داده در مقیاس باشد – نمونه اولیه 150 کیلوواتی که می تواند تا 500 درجه سانتیگراد را تحمل کند در حال اجرا است.

باتری های حرارتی بتنی می توانند گرمای اتلاف مرکز داده را به انرژی قابل استفاده تبدیل کنند

محققان Lehigh یک باتری حرارتی با ظرفیت ذخیره سازی 150 کیلووات ساعت توسعه دادند

باتری بتنی در طول عملیات ذخیره سازی حرارتی دمایی تا 500 درجه سانتیگراد را تحمل می کند محققان مهندسی در دانشگاه Lehigh یک باتری حرارتی بتنی ابداع کرده‌اند که می‌تواند به مراکز داده در استفاده مجدد از گرمای حذف شده از تجهیزات محاسباتی کمک کند.

این سیستم گرمای بازیافتی را قبل از انتشار آن برای سرمایش، فرآیندهای صنعتی، تولید برق و سایر کاربردهایی که به انرژی حرارتی نیاز دارند، ذخیره می‌کند.

نمونه اولیه با ظرفیت ذخیره سازی 150 کیلووات ساعت ساخته شده است، در حالی که آزمایش نشان می دهد که سیستم می تواند دمای 500 درجه سانتی گراد را تحمل کند.

باتری بتنی گرمای بازیابی شده را برای خنک سازی مرکز داده ذخیره می کند

در چنین دماهایی، این فناوری می تواند از تولید انرژی انعطاف پذیر، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای صنعتی و کاربردهای حرارتی خورشیدی در دمای بالا پشتیبانی کند.

پس از آزمایش، راندمان گزارش شده پس از یک چرخه شارژ و دشارژ کامل از 70٪ فراتر می رود، به این معنی که انرژی عرضه شده قابل توجهی پس از ذخیره سازی قابل بازیابی باقی می ماند.

این فناوری مواد سیمانی مهندسی شده را با ترموسیفون های تعبیه شده ترکیب می کند که گرما را از طریق محیط ذخیره در طول شارژ و تخلیه منتقل می کند.

این اجزا به سرعت انرژی حرارتی را حرکت می دهند و در عین حال دمای نسبتا پایداری را حفظ می کنند و به گرمای ذخیره شده اجازه می دهند زمانی که تقاضا تغییر می کند در دسترس قرار گیرد.

این سیستم می تواند گرمای هدر رفته از سرورها و همچنین برق را بپذیرد و دو مسیر برای شارژ واحد ذخیره سازی ایجاد کند.

محققان این فناوری را به‌عنوان یک آرایش ترکیبی توصیف می‌کنند، زیرا مکانیسم‌های مختلف ذخیره‌سازی گرما را در یک ساختار مبتنی بر بتن ترکیب می‌کند.

این طراحی همچنین اجازه می دهد تا ذخیره سازی حرارتی به طور جداگانه از لحظه ای که گرمای اتلاف تولید می شود کار کند و انعطاف پذیری زمان بندی بیشتری را فراهم می کند.

این جداسازی می‌تواند برای تأسیساتی که بارهای محاسباتی به طور قابل‌توجهی در نوسان هستند و نیازهای خنک‌کننده در طول دوره‌های عملیاتی مختلف تغییر می‌کنند، مهم باشد.

کاربردهای بالقوه از خنک کننده مرکز داده تا تولید برق را شامل می شود

برای مراکز داده، این فناوری می تواند گرمای بازیابی شده را در محدوده ای بین 120 درجه سانتی گراد تا 220 درجه سانتی گراد برای کاربردهای گرمایی مفید ارتقا دهد.

این محدوده دما می تواند چیلرهای جذبی را برای خنک سازی تامین کند، در حالی که گرمای ذخیره شده می تواند از خشک کردن، گرمایش منطقه ای و عملیات صنعتی پشتیبانی کند.

این رویکرد به اپراتورها راه دیگری برای استفاده از گرمایی می دهد که تجهیزات خنک کننده معمولی معمولا قبل از آزاد کردن مستقیم آن در خارج از آن حذف می کنند.

بنابراین این سیستم می‌تواند امکانات محاسباتی را با نیازهای حرارتی نزدیک به هم متصل کند و به طور بالقوه به انرژی بازیابی شده اجازه دهد تا اهدافی فراتر از خنک‌سازی فوری را برآورده کند.

گرمای ذخیره‌شده همچنین می‌تواند تجهیزات چرخه رانکین را با دمای پایین، با نصب‌های احتمالی از سیستم‌های کیلووات تا تأسیساتی که در مقیاس مگاوات کار می‌کنند، هدایت کند.

خنک کننده جذبی کاربرد دیگری را ارائه می دهد که به انرژی حرارتی ذخیره شده اجازه می دهد تا شرایط خنک را بدون تکیه کامل به تجهیزات تبرید الکتریکی ایجاد کند.

این تیم همچنین ارتقای دما را به عنوان یک عملکرد مهم در زمانی که حرارت مرکز داده بازیابی شده برای رسیدن به دمای قابل استفاده بالاتر نیاز دارد، توصیف می کند.

این سیستم همچنین می‌تواند با گرمایش مبتنی بر الکتریسیته کار کند و به اپراتورها اجازه می‌دهد تا زمانی که شرایط تامین برق این رویکرد را عملی می‌کند، ذخیره‌سازی را شارژ کنند.

چنین انعطاف‌پذیری می‌تواند تکمیل کننده زیرساخت‌های انرژی موجود باشد در حالی که گرمای بازیافتی در عمل به عملیات صنعتی نزدیک ادامه می‌دهد.

این فناوری تا حدی توسط انرژی فدرال تامین می شد، و اکنون مجوز آن را به یک شرکت خصوصی انرژی دریافت کرده است که امکان توسعه بیشتر به سمت یکپارچگی با زیرساخت های انرژی موجود را فراهم می کند.

این پروژه در نهایت می‌تواند ذخیره‌سازی حرارتی را به شبکه‌های انرژی موجود متصل کند و در عین حال گرمای مفید را از عملیات صنعتی و تأسیسات مجاور بازیابی کند.