Veri merkezi beyaz alanının şartlandırılmasında hava soğutmalı ve daldırmayla sıvı soğutmalı sistemlerin enerji tüketimi ve ekonomik analizi
Energy consumption and economical analysis of the air-cooled and immersion liquid-cooled systems in data center white space conditioning
Yazar: MELTEM AĞAOĞLU
Danışman: PROF. DR. DERYA BURCU ÖZKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ekonomi = Economics ; Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Proje maliyeti = Project cost ; Yatırım maliyeti = Investment cost

Özet:
Veri merkezleri beyaz alanının şartlandırılmasında enerji tasarrufu sağlamak günümüzde önemli bir konudur. Bu çalışmanın amacı, bir veri merkezi beyaz alanının şartlandırılmasında hava soğutmalı ve tek fazlı daldırmayla sıvı soğutmalı sistemlerin uygulanması sonucu harcanan enerji tüketimini ve ekonomikliliğini karşılaştırmak ve uygun olan soğutma sistemini belirlemektir. Literatürde tek fazlı daldırmayla sıvı soğutma üzerine ve hava soğutmalı ile tek fazlı daldırmayla sıvı soğutmalı sistemlerin karşılaştırması üzerine az sayıda çalışma bulunmaktadır. Çalışmada İstanbul'da bulunan bir veri merkezi beyaz alanının hava soğutmalı ve tek fazlı daldırmayla sıvı soğutmalı olmak üzere iki farklı sistemle soğutulmasının enerji tüketimi ve ekonomikliliği analiz edilmiştir. Ekonomiklilik analizi için bugünkü değer yöntemi kullanılmıştır. Tek fazlı daldırmayla sıvı soğutma sisteminin uygulanması, hava soğutmalı sisteme göre yıllık enerji tüketiminin %24 daha az olmasını sağladığı ancak maliyetin bugünkü değerinin € 3.878.994,57 daha pahalı ve %70 daha fazla olmasına sebep olduğu hesaplanmıştır. Böylece İstanbul'da kurulan 4000 kW IT gücündeki bir veri merkezinde hava soğutmalı sistemin uygulanması, tek fazlı daldırmayla sıvı soğutmalı sisteme göre, ekonomik olarak daha uygun bir alternatiftir.
Anahtar Kelimeler: Veri merkezi, hava soğutma, tek fazlı daldırmayla soğutma, enerji tüketimi, maliyet.

Abstract:
Maintaining energy saving for data center white space conditioning nowadays is a crucial topic. The aim of this study is to compare energy consumption and economy of applying air-cooling and single-phase immersion liquid-cooling systems for data center white space conditioning and to determine the appropriate cooling system. There are few studies in the literature on single-phase immersion liquid cooling and comparison of air-cooled and single-phase immersion liquid-cooled systems. In this study, energy consumption and economy analysis of a data center white space in Istanbul with two different cooling systems: air-cooling and single-phase immersion liquid cooling were conducted. The present value method was used in the economics analysis. In this study, it was calculated that when utilizing immersion liquid-cooled system, annual energy consumption will be decreased by 24% but present value of cost will be € 3.878.994,57 more expensive and %70 more than air-cooled system. Consequently, utilizing air-cooled system for a data center with 4000 kW IT power established in Istanbul is an economically more appropriate option than utilizing single-phase immersion liquid-cooled system.
Keywords: Data center, air cooling, single-phase immersion liquid cooling, energy consumption, cost.