Veri merkezlerinde trijenerasyon sistemlerinin uygulanabilirliğinin teknoekonomik analizi
Technoeconomic analysis of the applicability of trigeneration systems in data centers
- Tez No: 702653
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ZEKİ YILMAZOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Bilgi işlem teknolojilerindeki hızlı gelişmeye paralel olarak verilerin işlenmesi ve depolanması için veri merkezlerine olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Veri merkezleri, özellikle kripto para ve pandemi dönemi ile bulut sistemlerindeki ve iletişim ağlarındaki yoğun kullanım nedeni ile enerji tüketimi açısından birçok bina tipinden daha yüksek enerji yoğunluğuna hale gelmiştir. Bu sistemlerin işletilmesinde de enerji giderleri önemli bir paya sahip olmuştur. Beyaz alanın soğutulması sunucuların iç sıcaklığının elektronik bileşenlerdeki limit sıcaklığın aşılmaması için önemlidir. Veri merkezlerinde tasarım aşamasından başlayarak standardı (Tier III, Tier IV vb.) belirlenmiş olan yapıda mekanik sistemlerin de 7/24 çalışma zorunluluğu nedeni ile yedekli olarak tasarlanması, HAD analizleri ile hava dağıtımının modellenmesi, işletme senaryolarının oluşturulması gibi birçok ele alınmaktadır. Bu çalışmada, kullanımda olan bir veri merkezi enerji tüketim verileri alınarak mevcut gazlı soğutma sistemi yerine trijenerasyon seçeneği ile hem elektrik üretiminin hem de soğutulmuş su üretiminin irdelemesi yapılmıştır. Trijenerasyon sistemleri esasen sürekli tam yükte çalıştırılma zorunluluğu ve ana sürücünün atık ısısından faydalanarak soğutulmuş su üretilebilmesi nedenleri ile veri merkezlerinde çok kısa geri ödeme sürelerine sahip olacaktır. Yapılan çalışma ile elde edilen yük profiline göre üç farklı kapasitede içten yanmalı motor seçimi yapılarak 20 yıllık ekonomik analizi ve sistemin karbondioksit salımı üzerindeki etkisi ele alınmıştır. Sonuçlara göre, veri merkezi kapasitesine uygun sistem seçiminin detaylı analizlerle elde edilmesi zorunluluğu belirlenmiştir. Sistemin geri ödeme süresi 2-2,5 yıl olarak hesaplanmıştır. Ek olarak, yıllık CO2 salımındaki ortalama azalma 12 400-16 330 ton olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Parallel to the rapid development in information processing technologies, the need for data centers for data processing and storage is increasing day by day. Data centers have become more energy-dense than many building types in terms of energy consumption, especially due to the intense use in cloud systems and communication networks, especially during the crypto money and pandemic period. Energy costs have also had a significant share in the operation of these systems. Cooling the white area is important so that the internal temperature of the servers does not exceed the limit temperature in the electronic components. Starting from the design stage in data centers, the standard (Tier III, Tier IV, etc.) has been determined in the structure, such as the redundant design of the mechanical systems due to the 24/7 working requirement, modeling of air distribution with CFD analysis, and the creation of operating scenarios. In this study, by taking the energy consumption data of a data center in use, both electricity production and chilled water production were examined with the trigeneration option instead of the existing gaseous cooling system. Trigeneration systems will have very short payback periods in data centers mainly due to the requirement to be operated at full load continuously and the ability to produce chilled water by utilizing the waste heat of the main drive. According to the load profile obtained with the study, three different capacities of internal combustion engines were selected and the economic analysis of 20 years and the effect of the system on carbon dioxide emissions were discussed. According to the results, it has been determined that the system selection suitable for the data center capacity must be obtained through detailed analysis. The payback period of the system is calculated as 2-2,5 years. In addition, the average reduction in annual CO2 emissions has been calculated as 12 400-16 330 tons.
Benzer Tezler
- Veri merkezlerinde derin pekiştirmeli öğrenme ile ağ trafik optimizasyonu
Network traffic optimization with deep reinforcement learning in data centers
ANUARBEK AMANOV
Doktora
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN ÇETİN
- Sensör verilerine göre veri merkezlerinde kabin ve ortam aydınlatması kontrolü
Cabinet and ambient lightning control in data centers according to sensor data
SELAHATTİN MERT AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KIYAK
DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK AYDIN
- Veri merkezlerinde mikroservis mimarilerinin enerji analizi ve verimliliğin artırılması
Energy analysis of microservis architectures in data centers and increasing efficiency
ÖZMEN EMRE DEMİRKOL
Doktora
Türkçe
2019
Bilim ve TeknolojiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMİL ÖZ
- 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 Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Veri merkezlerinde büyük boyutlu verilerin taşınması sürecinde yazılım tanımlı ağların (SDN) kullanımı
Using software defined networks (SDN) in datacenters during elephant flows transfer
ÖNDER ALPARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. MURAT HACIÖMEROĞLU