MODELLAZIONE CIRCUITALE E VALUTAZIONE ENERGETICA DEI DATA CENTER

La tesi affronta il tema della sostenibilità energetica dei data center, infrastrutture sempre più importanti nella società moderna e caratterizzate da un’elevata domanda energetica. Tale domanda è destinata ad aumentare ulteriormente, anche a causa dei crescenti investimenti nell’intelligenza artificiale, evidenziando due problematiche principali: il crescente fabbisogno energetico e la sostenibilità ambientale di queste infrastrutture. Il lavoro ha previsto innanzitutto la realizzazione in ambiente Simulink di quattro modelli di data center, distinti in base al relativo Tier. Per la modellizzazione si è preso come riferimento il paper “Data center power dynamics within the settings of regional power grid”. In relazione al problema del fabbisogno energetico, è stato quindi approfondito il ruolo dei sistemi di raffreddamento, che incidono in modo significativo sul consumo complessivo di un data center. A tale scopo è stato condotto uno studio sui principali sistemi di raffreddamento e sui componenti che li costituiscono. Successivamente, è stato sviluppato un codice MATLAB, basato sul documento Schneider “Electric Calculating Total Cooling Requirements for Data Centers”, per stimare il carico termico da asportare e la potenza elettrica assorbita dalle diverse soluzioni di raffreddamento considerate. Per ciascuna configurazione adattabile al data center è stato quindi calcolato il valore del PUE, individuando la soluzione in grado di rendere il data center più efficiente, ovvero quella caratterizzata dal PUE più basso. Infine, il lavoro ha previsto la modellizzazione di un Green Data Center ideale, alimentato esclusivamente da impianto fotovoltaico e supportato da un sistema di accumulo a batterie. L’obiettivo è valutare il numero di celle fotovoltaiche necessarie a coprire il fabbisogno energetico del data center, in funzione della configurazione considerata e del sistema di raffreddamento adottato.