Veri merkezlerinde elektriksel altyapı tasarımında enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik yaklaşımları
Energy efficiency and sustainability approaches in electrical infrastructure design in data centers
- Tez No: 1018284
- Danışmanlar: PROF. DR. SELİM AY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dağıtım şebekeleri, Sürdürülebilirlik, Veri merkezleri, Yenilenebilir enerji, Distribution networks, Sustainability, Data centers, Renewable energy
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Veri merkezleri, dijitalleşme, bulut bilişim, yapay zekâ, nesnelerin interneti ve veri odaklı hizmetlerin yaygınlaşmasıyla birlikte modern bilgi teknolojileri altyapısının en kritik bileşenlerinden biri hâline gelmiştir. Bu tesislerin kesintisiz ve güvenilir biçimde çalışabilmesi, güçlü ve iyi tasarlanmış bir elektriksel altyapıya bağlıdır. Ancak veri merkezi projelerinde elektriksel altyapı çoğu zaman yalnızca güç sürekliliği, yedeklilik ve kapasite açısından ele alınmakta; enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik etkileri tasarım sürecinde yeterince bütüncül değerlendirilmemektedir. Bu tez çalışmasında, veri merkezlerinde elektriksel altyapı tasarımının enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında veri merkezlerinin temel yapısı, elektriksel altyapı bileşenleri, güç dağıtım mimarileri, yedeklilik yaklaşımları, ilgili standartlar ve enerji performans göstergeleri ele alınmıştır. Ardından örnek bir veri merkezi modeli üzerinden farklı elektriksel altyapı senaryoları oluşturulmuş ve bu senaryolar enerji tüketimi, elektriksel kayıplar, PUE, karbon emisyonu ve sürdürülebilirlik göstergeleri açısından karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular, veri merkezlerinde enerji performansının yalnızca BT yükleri veya soğutma sistemleriyle açıklanamayacağını; UPS, transformatör, alçak gerilim dağıtım sistemi, busbar/kablo yapısı ve yenilenebilir enerji entegrasyonu gibi elektriksel tasarım kararlarının toplam enerji tüketimi üzerinde belirleyici olduğunu göstermektedir. Yüksek verimli ekipman seçimi, düşük kayıplı dağıtım yapısı ve yerinde yenilenebilir enerji katkısı birlikte değerlendirildiğinde, veri merkezlerinin enerji ve karbon performansında anlamlı iyileşmeler sağlanabilmektedir. Sonuç olarak bu çalışma, veri merkezi elektriksel altyapısının yalnızca güvenilir güç beslemesi sağlayan bir sistem olarak değil, aynı zamanda enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik hedeflerini doğrudan etkileyen temel bir mühendislik alanı olarak ele alınması gerektiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Data centers have become one of the most critical components of modern information technology infrastructure due to the rapid expansion of digitalization, cloud computing, artificial intelligence, the Internet of Things, and data-driven services. The continuous and reliable operation of these facilities depends on a robust and properly designed electrical infrastructure. However, in many data center projects, electrical infrastructure is mainly evaluated in terms of power continuity, redundancy, and capacity, while its effects on energy efficiency and sustainability are not always considered within an integrated design approach. This thesis investigates the impact of electrical infrastructure design on energy efficiency and sustainability in data centers. Within the scope of the study, the fundamental structure of data centers, electrical infrastructure components, power distribution architectures, redundancy approaches, relevant standards, and energy performance indicators are examined. Subsequently, different electrical infrastructure scenarios are developed for a representative data center model and compared in terms of energy consumption, electrical losses, PUE, carbon emissions, and sustainability indicators. The findings indicate that the energy performance of data centers cannot be explained only by IT loads or cooling systems. Electrical design decisions related to UPS systems, transformers, low-voltage distribution systems, busbar/cable arrangements, and renewable energy integration have a direct influence on total energy consumption. When high-efficiency equipment selection, low-loss distribution design, and on-site renewable energy contribution are evaluated together, significant improvements can be achieved in both energy and carbon performance. As a result, this study demonstrates that data center electrical infrastructure should not be considered merely as a system that provides reliable power supply, but also as a key engineering field that directly affects energy efficiency and sustainability objectives.
Benzer Tezler
- UHEM veri merkezi ısıl profilinin deneysel incelemesi ve CFD analizi
Experimental investigation of UHEM data center termal profile and CFD analysis
İSMAİL TÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAMZA SALİH ERDEN
- Assessment of urbanization history of Addis Ababa city, Ethiopia
Addıs Ababa cıty, Ethıopıa'nın kentleşme tarihinin değerlendirilmesi
ABDURAHMAN HUSSEN YIMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Şehircilik ve Bölge PlanlamaMersin ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ CENAP YOLOĞLU
- Using nitrogen-vacancy center diamond as a quantum sensor for magnetic anomaly detection
Azot-boşluk merkezli kuantum elmas sensörler ile manyetik anomali tespiti
ÖMERTAHA GÜNGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ GELİR
- High temperature superconductor (HTS) thin film device applications for IoT
IoT için yüksek sıcaklık süper iletken (HTS) ince film cihaz uygulamaları
BASSAM MOHAMMED JASIM JASIM
Doktora
İngilizce
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KALELİ
- Veri merkezlerinde enerji verimliliğini arttırıcı yöntemler
Methods for improving data centers energy efficiency
EMRE ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER