Основная промысловая рыба в Северном море — сельдь. Многолетний интенсивный промысел сельди, камбалы, пикши, привел к сокращению их запасов, к снижению восстановительной способности этих видов. Кроме того, с начала 60-х море стало одним из крупных мировых центров добычи нефти из подводных недр, что отрицательно сказалось на его биологических условиях, и прежде всего на рыбных ресурсах. Сейчас экологическую обстановку в Северном море оценивают как предкризисную. Попробуем посчитать, что станет с температурой, если дата-центр будет работать на полную мощность, и не станет ли сельди вокруг еще грустнее.
Дата-центр затопили возле Оркнейских островов (Шотландия).
Судя по карте климатических значений на поверхности мирового океана, данная зона попадает в распределение от 5 до 10 градусов.
Но это на поверхности воды, а что же на глубине в 37,5 метров, куда «уронили» этот дата-центр? Тут нам на помощь приходит познавательная статья про Северное море, из которой следует, что температура на поверхности воды и на глубине если и отличается, то незначительно. Но в районах с глубиной до 50 метров существует гомотермия или близкое к ней состояние. Гомотермия — это когда температура одинакова в большом объеме воды и равна 4°С. Это соотносится с картой распределения, так что примем за факт, что температура воды вокруг дата-центра равна этим самым 4 градусам.
Течений в зоне Оркнейских островов, судя по картам, особо не наблюдается. Так что для расчетов пренебрегаем тем, что температура может колебаться. Крупные теплые или холодные потоки через острова не проходят, поэтому ситуация там стабильная.
Таким образом, у нас есть условный огромный бассейн с соленой водой, в который опустили дата-центр. Чтобы посчитать, как же будет влиять огромная греющаяся капсула на температуру в море, нам для начала нужно вычислить массу моря. Объем моря известен — это 49 тысяч кубических километров. Переводим это в систему СИ и получаем 49 000 000 000 000 кубометров или (49 000 000 000 000 000 литров). Плотность воды — 1000 кг/м3. Но у нас-то вода соленая, так что просто взять 1000 мы не можем. Соленость воды в разное время года и в зависимости от течений меняется, но средний показатель — это 32‰. Зная этот показатель и температуру в 4 градуса, можно рассчитать плотность воды в нашем условном бассейне. Она составила 1025 кг/м3, это значение и будем использовать в дальнейшем.
Итак, у нас есть объем нашего моря и его плотность. Для простоты расчета мы принимаем, что наш бассейн однородный, плотность у него везде одинаковая, температура тоже. Более того, чтобы получить относительно простой результат, придется принять за данность еще одну вещь: у моря не испаряется вода и нет теплообмена с дном. Грубо говоря, это вода, заключенная в герметичный сосуд (да-да, объемом 49 триллионов литров), который находится в вакууме.
Возвращаемся к массе моря. Тут все очень просто. Умножаем объем на плотность и получаем:
49 000 000 000 000 * 1025 = 50 225 000 000 000 000 кг = 50 225 000 000 000 000 000 г.
У нас была масса Северного моря, температура на глубине 37,5 метров, плотность соленой воды, капсула длиной 12 метров, незначительные подводные течения, испарение воды, теплообмен с дном, конвекция, неизвестный металл дата-центра и серверные стойки с потреблением 250 кВт. Не то, чтобы это все было нужно для заботы об экологии, но раз начал рассчитывать странные вещи, то иди в своем увлечении до конца. Единственное, что меня беспокоило — это конвекция. В мире нет ничего более непредсказуемого и хаотического, чем конвекция воды на глубине 37,5 метров. Но я понимал, что довольно скоро мы в это окунемся.
Кадр из фильма Страх и ненависть в Лас-Вегасе
Примерно на этом моменте своих рассчетов я понял, что недостаточно допущения, что море — это бассейн в сосуде в вакууме. Т.к. чтобы посчитать все максимально точно, нужно учитывать теплообмен, конвекцию, а затем уже брать разные временные сегменты, т.к. летом и зимой море ведет себя по-разному. А еще где-то нужно достать много исходных данных, которых нет. Например, мы не знаем, из чего именно сделана капсула с дата-центром. Но раз уж у нас все равно бассейн с водой в вакууме, должной точности мы все равно не получим. А значит, надо хотя бы дойти до исходной цели — понять, как повлияет выделение тепла серверов на море (наше условное море в вакууме, конечно).
Перейдем на время к капсуле. У нас есть данные, что ее длина 12 метров, диаметр — 2,8 метра (с внешними компонентами — до 3,18 м), а внутри она вся заполнена осушенным азотом. Но в открытом доступе нет сведений о материале стенок и других параметров, чтобы корректно рассчитать теплопроводность. Зато в пресс-релизе на сайте удалось найти полезный показатель, что при максимальной нагрузке дата-центр потребляет 240 кВт. Вот это мы и будем использовать. Допустим (да, много допущений, но без них никак), что капсула очень крутая и теплопроводности стенок достаточно, чтобы отводить все, что сервера потребляют. И что вся энергия, поступившая в капсулу, преобразуется в тепло и нет никаких потерь.
Crap Taxidermy by Kat Su, Автор: Yang Maoyuan, источник.
Что ж, достаточно теперь просто перевести мощность в количество теплоты, то есть, ватты в джоули. Т.к. Вт — это Дж/с, просто умножим 240 000 Вт на количество секунд в году. Будем считать за год, т.к. на мелких отрезках получим слишком нерепрезентативные значения (цифры с огромным количеством нолей после запятой)
240 кВт * 365 дней = 240 000 Вт * 365 дней * 24 часа * 60 минут * 60 секунд =
240000*365*24*60*60 = 7 568 640 000 000 Дж.
Получили количество теплоты, которое вырабатывает наша вундервафля за один год.
Теперь посмотрим, сколько теплоты нужно, чтобы нагреть море на 1 градус. Формула тут тоже относительно простая: Q=c*m*t, где где Q — количество теплоты, m — масса тела, t — разность между начальной и конечной температурами тела (в нашем случае — 1 градус), c — удельная теплоемкость вещества.
Масса моря у нас есть. Удельную теплоемкость возьмем из справочника, она составляет 3,898 Дж/(г·°C). Тут очень важно не запутаться в размерностях, массу берем именно в граммах.
50 225 000 000 000 000 000 г. * 3,898 Дж/(г·°C) * 1 = 195 777 050 000 000 000 000 Дж.
Вот такое количество теплоты нужно, чтобы нагреть Северное море на 1 градус, если не учитывать, что оно вообще-то часть океана.
Найдем отношение количества теплоты от сервера к тому, которое нужно для нагрева моря на 1 градус.
7 568 640 000 000 / 195 777 050 000 000 000 000 = 0,000000038
Таким образом, за 1 год дата-центр Microsoft нагреет наше вакуумное море даже не на 1 градус, а на 0,000000038 градуса. А если теперь вспомнить, что в море есть конвекция, течения, теплообмен с дном, потери при преобразовании энергии, непостоянную нагрузку на дата-центр, то, что это море на самом деле часть океана, и прочие, и прочие… Получается, что никакого значимого эффекта на температуру воды дата-центр не окажет. Так что решение опустить сервер в море для пассивного охлаждения — верное, а сельдь может спокойно плавать. Спасибо, что дочитали.
P.S.: Если вы нашли какие-то неточности в расчётах или знаете, как правильно прикинуть конвекцию и распределение теплоты от дата-центра на разных расстояниях на глубине 37,5 метров, пишите в комментариях.
P.P.S.: Поговорил со знакомым океанологом, он подтвердил, что никаких последствий для экологии с одной такой капсулой не будет, всё слишком ничтожно.
Комментарии (147)
scifinder
08.06.2018 13:25+2Суда по картам, капсула опущена не в Северное море, а на самую его окраину. Может, заменить
Объем моря известен — это 49 тысяч кубических километров.
на такой же сферический объём в вакууме? Например, взять объём воды в радиусе километра от капсулы.Kuuuzya Автор
08.06.2018 13:30Думал о том, что были бы красивые цифры, если посчитать какой-то объем поменьше. Но потоки воды всё равно есть. Так что мы можем дойти до того, что радиус будет 1 см и дата-центр будет кипятить эту воду вокруг себя, но по факту ничего подобного не произойдёт. В любом случае, в формулы можно подставить любой объём. Я вот уже поигрался с цифрами мирового океана (т.к. Северное море — часть его), но там совсем гомеопатические значения температуры выходят, конечно.
LynXzp
09.06.2018 01:53Я думал будут расчеты (и интересовался как Вы их проведете) температуры на расстоянии 10см, 1м, 100м.(ниже в коментах пошло про это) А дальше уже не важно, потому что так и люди на пляже могут воду сравнимо нагреть или атомная подлодка, стайка китов (киты кочуют)…
Уничтожить, скажем, редкий вид кораллов в радиусе 100м это одно, а нагреть море это лол. (Да, я знаю что в Северном море нет кораллов, просто не знаю ничего более ценного и капризного в море)
Думал что будет обсуждение как на счет солнечной электростанции в пустыне — мол локально жучкам станет холодно.
martin_wanderer
08.06.2018 13:31+1При расчете на весь объем моря разумеется эффект будет ничтожным. Вот только, мне кажется, правильнее было бы считать распределение температуры в зависимости от расстояния по уравнению теплопроводности.
Еще вот это «допущение» странно:
И что вся энергия, поступившая в капсулу, преобразуется в тепло и нет никаких потерь.
Потому что всегда верно. Даже если учитывать, скажем, вентиляторы, в которых запасено некоторое количество кинетической энергии, она тоже преобразуется в тепло, просто с некоторым опозданием.Kuuuzya Автор
08.06.2018 13:36Ниже ответил. Имел в виду, что капсула способна выводить всё тепло и всё оно идёт в море, не в землю.
Kuuuzya Автор
08.06.2018 13:37Если вы можете посчитать распределение, было бы здорово. Запнулся как раз на моменте, что хочу посмотреть, как будет идти температура от капсулы и на каком расстоянии будет вообще незаметна, но понял, что не хватает вводных и немножко знаний.
mrsantak
08.06.2018 13:50Вот только, мне кажется, правильнее было бы считать распределение температуры в зависимости от расстояния по уравнению теплопроводности.
Если бы речь шла о твердом теле, то можно было бы так и сделать. Здесь же речь идет о жидкости и в ней теплопередача будет осуществляться в основном за счет конвекции, а не теплопроводности.Kuuuzya Автор
08.06.2018 14:55В воде конвекция, да. Но еще есть дно, в него тоже что-то уходит.
RomanoBruno
09.06.2018 01:50Как то так примерно конвекция нагретой воды будет выглядеть. Основное уйдет в поверхностный слой
kudryavy
08.06.2018 20:56Тут много тонкостей.
Начать с того, что конвекция — это тоже передача тепла. И этот процесс поддается расчету. И рассчитать этот процесс выглядит более разумно, чем просто считать, что капсула греет всё море равномерно.
А можно еще вспомнить, что 4 градуса — это не просто так. Это вода с наибольшей плотностью. Поэтому небольшой нагрев или охлаждение будут приводить к одному и тому же: холодная или теплая вода будет подниматься и уходитьmrsantak
08.06.2018 21:10Начать с того, что конвекция — это тоже передача тепла
Я как бы именно это и написал.
И этот процесс поддается расчету. И рассчитать этот процесс выглядит более разумно, чем просто считать, что капсула греет всё море равномерно.
Я не писал, что его нельзя рассчитать, я писал, что его сложно рассчитать. Это нужно учитывать такие штуки как течение и рельеф дна. В общем, это задачка на порядки сложнее чем просто численно рассчитать уравнение теплопроводности как предлагалось.
ildarz
08.06.2018 13:34+1И что вся энергия, поступившая в капсулу, преобразуется в тепло и нет никаких потерь.
А какие потери тут могли бы быть, по вашему? ;)
В целом же имеет смысл, конечно, говорить не о повышении "температуры моря" вообще, а о влиянии на локальную экосистему (и возможных последствиях, особенно в случае, если подобная практика станет массовой). Ну, типа как лесной пожар в общем и целом атмосферу подогревает не слишком, но вот попавшие в него разницу вполне себе почувствуют.
Yeah
08.06.2018 13:49А какие потери тут могли бы быть, по вашему? ;)
Ну вообще-то на "потери" полезную работу — вычисления :)
ildarz
08.06.2018 13:59Вот есть у вас ЦПУ, потребляющий 100 ватт. Я верно понимаю, что, например, 90 ватт от тратит на обогрев комнаты, а 10 — на вычисления (конкретные цифры не важны, важен сам принцип)? А куда эти 10 потом деваются — накапливаются внутри процессора, превращаются в байты, что-то ещё?
Yeah
08.06.2018 14:04Ну он же внутри себя электроны двигает взад-вперед. Вот вам и 10 ватт ваших
port443
08.06.2018 17:31Это условно работа по замкнутому кругу. В конечном итоге из компьютера всё выходит теплом (чуть-чуть кинетической энергии из вентиляторов и чуть-чуть — тепловое излучение). Но в данном случае всё оканчивается нагревом воды вокруг.
fingoldo
08.06.2018 21:59Хороший вопрос. В какой-то книжке видел утверждение, что все штуки, обрабатывающие информацию, греются, с отсылкой к термодинамике.
Regis
08.06.2018 17:18С точки зрения физики — процессор не выполняет никакой «полезной работы». Все 100% поданной энергии переходят в тепло.
Sun-ami
08.06.2018 18:38Строго говоря, полезная работа датацентра — это генерация модулированных лазерных лучей, уходящих в оптические кабели. Так что не все 100% поданной энергии переходят в тепло (хотя и близко к этому) — очень малая часть доходит до оптических приёмников на другом конце кабелей, и преобразуется в электрические импульсы.
port443
08.06.2018 18:53Взаимообразно, приблизительно столько же по тому же кабелю попадает в капсулу. Тут должно в ноль выходить.
dmitrygnenny
08.06.2018 13:39+2Учитывая, что вы потеряли три нуля при переводе в систему СИ, и передача энергии дну таки есть, как и испарение, можно, вообще, не париться:)
excentrisitet
08.06.2018 13:39+2Есть одно незначительное упущение. Принимается, что тепло равномерно перемешано по всему морю, хотя очевидно, что будет наблюдаться градиент температуры: у дата-центра теплее, а чем дальше, тем холоднее. Но всё равно, даже если прямо рядом со стенкой вода будет практически кипеть — это будет эквивалентно появлению «чёрного курильщика» только вблизи поверхности. Стоит только отплыть от него метров на 100-200 — температура не будет отличаться от той, что была там до погружения этой вундервафли.
NINeOneone
09.06.2018 11:52Возможно экологи и говорят о том, что в пределах этих 200 метров будет фактически другой «климат» и соответственно могут появиться другие организмы, к которым ткущие организмы не приспособлены. Что-то вроде ситуации в Австралии, когда завезли европейских животных.
Yeah
08.06.2018 13:43+1Объем моря известен — это 49 тысяч кубических километров. Переводим это в систему СИ и получаем 49 000 000 000 кубометров
По-моему тут ошибка
кубический километр — это 1 000 000 000 кубометров. А объем моря 49 тысяч кубических километров. То есть объем в кубометрах — 49 000 000 000 000
Таким образом итоговый результат должен быть 0,000000038
Flakky
08.06.2018 13:43В статье ведется сравнение с одной капсулы, но как по мне, это все равно считать показатели одного завода и думать, что он не сможет глобально нагреть землю. Но это ведь происходит…
А если все захотят пихать дата центры в море?? Тогда будет уже не одна капсула, а тысячи капсул нагревать море. А потом ещё и майнеры подключатся. Это уже может сказаться на экологии.
Стоит упомянуть факт, что экономии может и не быть вообще. Из-за общего потепления и подъема воды нужно поднимать и строить соответсвующие конструкции прибрежных городов, нужно бороться с экологическими проблемами или даже природными катастрофами. Конечно уже государства на это будут тратить деньги, но ведь эти деньги должны где-то получить. А где? Например увеличив те же налоги на прибыль.
Получается, что затопив свой дата центр, компания может создать себе ещё больше убытков в долгосрочной перспективе. Ну и, конечно, будет страдать куча людей (в том числе и сотрудники самой компании), как финансово, так и физически.Yeah
08.06.2018 13:53В статье ведется сравнение с одной капсулы, но как по мне, это все равно считать показатели одного завода и думать, что он не сможет глобально нагреть землю. Но это ведь происходит…
Ну вообще-то Земля нагревалась за свою историю не раз и уж точно не из-за заводов.
А если все захотят пихать дата центры в море?? Тогда будет уже не одна капсула, а тысячи капсул нагревать море. А потом ещё и майнеры подключатся. Это уже может сказаться на экологии.
Даже если затопить миллион капсул именно в этом месте (а мы понимаем, что это абсолютно нерельно, хотя бы с точки зрения энергопотребления), то море нагреется за год на 0,038 градуса. Это ничтожно в сравнении с годовыми колебаниями температуры.
maxivanuk
08.06.2018 15:09А теперь давайте прикинем, что вот этот самый миллион капсул греет воду не в течении года, а в течении лет 10… И если учесть, что энергия накапливается, можно предположить, что градус будет повышаться. А выше упомянули, что поднятие на пару градусов будет чревато последствиями для некоторых городов… Что с этим делать???
mrsantak
08.06.2018 15:28Где эта энергия накапливается? В вашем мире океан не умеет отдавать тепло? Его там солнце не вскипятило еще? Начнете нагревать океан и океан начнет нагревать сушу, начнете нагревать сушу и она начнет нагревать океан. Перенос датацентров с суши в океан может вызвать лишь локальное потепление, но у ж никак не глобальное, а время работы датацентров тут вообще не имеет значение.
Flakky
08.06.2018 18:26Я не силен в термодинамике и прочих вещах, на самом деле. Признаюсь, написал по собственным ощущениям.
Но если это станет массовой тенденцией (ведь это действительно выгодно), может быть хуже. Потом не только датацентры будут пихать туда, но и все, что нагревается… И если делать это не в одном месте, а везде, то будет проблема.
Конечно может такого и не будет, но последнее время, читая все, что с землей происходит, становится не по себе. Через 3 — 4 поколения вообще жить будет невозможно процентов так на 40 территорий. А тут ещё и водную поверхность идут использовать.
mrsantak
08.06.2018 13:57Из-за общего потепления и подъема воды нужно поднимать и строить соответсвующие конструкции прибрежных городов, нужно бороться с экологическими проблемами или даже природными катастрофами.
Боюсь на Земле датацентров не хватит, чтобы перенеся их в океан можно было бы поднять уровень океана хоть на сколько-нибудь заметную величину.
А использую естественную конвекцию вместо кондиционеров мы лишь уменьшаем затраты энергии на охлаждение, что в свою очередь уменьшает тепловыделение всего датацентра в целом.
bozonx8
08.06.2018 14:26Согласен. Другие датацентры посмотрят на результаты, почитают что это выгодно и понавтыкают в моря свои датацентры. И вот в масштабах тысяч датацентров да помощнее эффект на экологию уже будет заметным. Не нравится мне эта тенденция.
xcore78
08.06.2018 20:44Выгодно иметь одноразовые (необслуживаемые) модули или выгодно вместо простых техников обучать аквалангистов?
Эдак можно на пламя в камине посмотрев, вообразить себя в аду.
Kesha_kh
08.06.2018 13:43Расчет сферической капсулы в сферическом море конечно крут, но может надо смотреть чуть уже? Возьмем например речки. Идет водосброс теплой воды например с тэц или производства, глобально речка остается прежней по температуре, однако в месте водосброса рыбы становится больше. По идее так же и вокруг капсулы будет больше жизни т.к. она теплая. Повлияет ли это на море или нет?
Aigir
08.06.2018 15:20Вокруг капсулы температура поднимется на несколько градусов — начнут дохнуть кораллы, губки, растительность, затем та мелочь, которая там живет и питается, затем начнут плодиться размножаться те виды, которые при низкой температуре не размножались (те-же сине-зеленые водоросли), и они постепенно начнут вытеснять эндемиков.
В итоге вокруг датацентров возникнет своя экосистема, как возле тех-же черных курильщиков.CanisAlbus
09.06.2018 00:12Скорее при локальном повышении температуры начнут плодиться одноклеточные водоросли, которые не будут обогащать воду кислородом, а наоборот обеднять (сорри не помню как они правильно называются) и рыбы и всего прочего в данном месте будет меньше. В общем кипятильник атмосферу не нагреет и на тысячную долю градуса в целом, но сидеть на включенном не понравиться. И кстати экосистема типа черных курильщиков не возникнет, не успеет просто.
Yeah
08.06.2018 13:56+2Я бы подкинул экологам еще одну косточку: если затопить много таких сосисок, то уровень мирового океана выростет и все утонут. Шах и мат!
AndrewRo
08.06.2018 14:05Я думаю, это можно использовать во благо. Например, утопить кучу серверных и устроить незамерзающий пляж в Баренцевом море. Если считать локальное изменение температуры, а не для всего моря — возможно, удастся поднять её в небольшом радиусе градусов на 20.
Kuuuzya Автор
08.06.2018 14:07+1У нас теплотрассы не научились до сих пор прокладывать под дорожками. Идёшь зимой по асфальту, на котором лёд, а рядом прекрасная «дорога» отогретая трубами под ней, но ходить там нельзя.
impwx
08.06.2018 15:40Представьте ситуацию: на теплотрассе, располагающейся под дорогой, случается авария. В лучшем случае дорогу придется разобрать и заблокировать на время починки, в худшем дорога сама размоется и даже аварийная техника не сможет нормально подъехать.
Kuuuzya Автор
08.06.2018 16:31Я не про дороги, а про дорожки для пешеходов. Стоп, а почему нельзя раскопать, собственно, землю рядом и подлезть к теплотрассе сбоку? Мы же в трёхмерном мире живём, необязательно прямо сверху лезть. В любом случае, когда на теплотрассе авария рядом с дорожкой, там блокируют всё и приходится обходить.
impwx
08.06.2018 16:45+1Теплотрассу обычно прокладывают в бетонном коробе, у которого снимается только верхняя крышка, а стенки и дно монолитные. Работать сбоку так было бы крайне неудобно, особенно с учетом затопления. Но я не эксперт, сужу по данным из гугла — возможно, вы и правы.
Kuuuzya Автор
08.06.2018 17:37Оу, да? Я не знал. Я думал, это просто очень широкая труба, которую прорывает и можно с любой точки её ремонтировать.
arheops
08.06.2018 22:35+1Фишка в том, что если сделать просто трубу, то вам прийдется ее все раскопать на большем участке, чтоб найти течь. Так вы копаете приблизительно(или залазите в люк) и внутри бетонной коробки ищите в какую сторону дальше копать.
Плюс сохранность трубы в бетоне лучше, а бетон сильно дешевле металла. Типа композит получается метал-воздух-бетон.
bozonx8
08.06.2018 15:02+1Кому во благо то? Я так понимаю что экологические проблемы начнутся при нагреве уже на 1-2 градуса, а Вы предлагаете сразу на 20!
McSava
09.06.2018 08:55Если нагреть набережную возле Шотландии и обустроить там пляжи, то людям не нужно будет летать на юг отдыхать, сократят количество авиарейсов и выхлопов от них…
bozonx8
09.06.2018 10:09Проще бассейн сделать на открытом воздухе и там уже нагревать воду этими вот дата центрами — и людям весело и селёдки довольны
DnD_designer
08.06.2018 14:29А еще я не нашал объяснений, почему вдруг все начали исходить из посыла, что селедке от небольшого локального повышения температуры будет хуже.
Мне, например, видятся локальные фермы зоопланктона вблизи таких датацентров, которые будут выступать источниками питания для все экогрупп, втом числе, и для промысловых рыб. А уж как пойдет на самом деле, думаю, только эксперимент может и показать.
PS: «Ужасное-ужасное» затопление различного техногена с точки зрения псевдоэкологов в других более теплых морях (корабли, военная техника) на деле не разрушило или ухудшибо экосистемы, а дало им совершенно неожиданный рост и развитие.Kuuuzya Автор
08.06.2018 14:42Сельдь выбрасывается на берег при повышении температуры, увы. И погибает или её собирают.
DnD_designer
08.06.2018 15:53… при повышении температуры всего водоема, в котором она обитает, а не локальных областей!
Грубо, конечно, но мне пока это видится, как паника о таянии снегов в Антарктиде из-за того, что сосед мангал развел.DnD_designer
08.06.2018 16:01Скорее уж стоит бояться того, что в случае разгерметизации капсулы, организаторам будет невыгодно её оттуда извлекать и утилизировать. А там находятся весьма неэкологичные продукты, особенно, после воздействия агрессивной соленой воды.
… хотя сколько «добра» было затоплено в других уголка океана, подальше от берегов старушки Европы, и ничего, все экологи спят спокойно, ни у кого ничего не дымится.
Zhurma
08.06.2018 14:41Интересно было бы подсчитать, где и сколько подобных капсул надо затопить, чтобы нагреть море (океан) на пару-тройку градусов
vadimus
08.06.2018 15:468 порядков, это 100'000'000 (сто миллионов). Столько примерно капсул нужно опустить в море, чтобы поднять температуру на температуру сравнимую с 1 градусом.
marenkov
08.06.2018 16:43Затопление датацентров — идиотизм. Северным рыбам теплая вода не нужна. А вот если-бы они поставили его в какой-нибудь котельне и использовали для предварительного нагрева воды…
Kuuuzya Автор
08.06.2018 17:38Ну это и так делают же. Да и не для предварительного. Многие дата-центры нагревают воду для отопления офисных помещений.
marenkov
08.06.2018 17:46К сожалению не слышал о таком. И давно озадачиваюсь, зачем человечество в одном месте тратит энергию на нагрев, а в другом на охлаждение, когда есть возможность прямой передачи излишков тепла без лишних затрат туда, где в нем есть необходимость.
arheops
08.06.2018 22:38+1От серверов тепло низкоэнергетическое(30градусов, ну в крайнем случае 40).
Бросовое тепло с энергостанций и то более горячее.maybe_im_a_leo
08.06.2018 23:19Можно тепловой насос, но потерь будет больше...
arheops
08.06.2018 23:20Экономически целесообразнее ее просто нагреть углем или газом.
Очень уж тепловые насосы мегаватного класса дорого обходятся.
marenkov
08.06.2018 23:59Этого вполне хватит чтобы принять душ. По крайней мере это уже лучше чем вода градусов в 8-10. И даже если ее и придется догревать, то затраты будут намного меньше.
arheops
09.06.2018 00:01Не совсем так. Вам надо ее еще доставить же. Только для небольших деревень выгодно и только если нет энергостанции, в Норвегии делают.
KivApple
09.06.2018 08:591) Воду нужно доставить до потребителя (и она по пути ещё остынет)
2) По магистралям можно передавать либо ледяную воду, либо кипяток. Иначе начинают плодиться бактерии.
Kuuuzya Автор
09.06.2018 00:15Нет. Запускают же воду 50 градусов примерно, она нагревается до 70-80, пускают в помещение, она охлаждается до 50 и обратно в серверную. Ну, по крайней мере, мне так в институте рассказывали.
arheops
09.06.2018 00:17Если у вас вода нагрета внутри сервера до 80, то у вас процессор будет 90+ грется.
Очень сильно невыгодно вам такое охлаждение.
Большинство DC не поднимают воду выше 40. Хотя чем она горячее, тем дешевле само охлаждение.
Вон недавно пришлось сервер переносить, поскольку температура в стойке была 30 и он грелся и throating включался(температура по спецификации для новых процов интел не указана). Воздушное да, но и вода не идеальна.
Pusk1
08.06.2018 16:59Предлагаю мыслить в рамках планеты. Энергетические затраты за счет охлаждения снижаются, значит планета нагреется меньше, выброс углекислого газа уменьшится.
springimport
08.06.2018 17:20… вырастают затраты на производство и спуск капсул. Как подло-то :)
Porohovnik
08.06.2018 22:23Но это разовые расход, а не постоянный, как с затратами на энергию охлаждения.Так что всёравно планета в выйграше...
Sun-ami
08.06.2018 19:00Экологический эффект, конечно, будет локальным, и в первую очередь это вовсе не собственно нагрев воды, а формирование устойчивого конвективного восходящего потока слегка подогретой воды, который будет поднимать со дна на поверхность большие её объёмы. В результате, при отсутствии на поверхности течений там возникнет большое пятно из придонной воды, которая относительно бедна кислородом, но, возможно, богата минералами. Это конечно, заметно повлияет на местную экосистему. Хорошо это или плохо для этого конкретного района — трудно сказать, лучше всего попробовать и понаблюдать. Как-то видел фильм о эксперименте с трубой, поднимающей воду с большой глубины за счёт энергии волн в Тихом океане — в результате жизнь в приповерхностном слое воды заметно активизировалась.
avvor
08.06.2018 19:11Интересно, а будут пираты которые будут воровать эти капсулы? Координаты известны откуда вынимать.
Stas911
08.06.2018 22:02+1В мировой океан вон тепло с гигаваттных реакторов АЭС сбрасывают, а тут какие-то компьютеры…
DenVdmj
08.06.2018 23:07Я просто решил загуглить: "«Черные курильщики» приблизились к Северному полюсу".
BogdanovSergey
09.06.2018 00:15240 кВт тепла!!! эта грелка может обогреть немалый объем, там, где это и правда необходимо.
Если допустить, что 10 кВт тепла хватит на один дом (не многоквартирный конечно), ~ 20 домов можно обогреть (с учетом потерь).
Но с другой стороны: а сколько таких грелок планируется построить?!
Drugok
09.06.2018 00:15На самом деле вы не учли одного факта: для того чтобы охлаждать датацентр с 1 мегаваттом потребления на сервера нужно ещё как минимум 1 мегаватт на холодильное оборудование в итоге минимум 2 мегаватта тепла. Если все дц в мире сунуть в океан, то я думаю суммарное потребление датацентров снизится вдвое, что в итоге станет более экологично чем дц на суше, и соответственно дешевле тем кто пихает такие контейнеры в воду.
mobileha
09.06.2018 00:15Важно, что электричество берут с возобновляемых источникв энергии — ветряков, энергии волн и т.п. Поэтому с точки зрения именно тепла эффект на планете будет нулевым. Сколько взяли энергии у ветра, столько и отдали воде.
Другое дело что да, локальное тепло вокруг — это изменение микроклимата вокруг этой бочки. Ну такое же, как вокруг речки, текущей из любой ТЭЦ.
Daddy_Cool
09.06.2018 01:38+1Вставлю пять копеек.
Поскольку нас интересует не всё море-окиян, а локальные нагревы попробуем оценить. Плотность теплового потока со стенки — порядка qs~2e3 Вт/м2.
закон Ньютона-Рихмана говорит, что qs=alpha*(Ts-Tж). Температура жидкости вдалеке =Tж=4. При свободной конвекции коэффициенты теплоотдачи (для воды) порядка 300-500. Таким образом температура стенки Ts равна примерно 8-10 градусам.
Что это значит? Это значит, что вокруг водичка будет чуток подогрета. Какое будет распределение температуры, из такого элементарного расчета не сказать — по хорошему надо решать уравнение энергии для движущейся среды+уравнение Навье-Стокса (чтобы получить из него конвекцию) и всё с переменными свойствами. Если использовать современные пакеты типа Fluent или OpenFoam, то вообще говоря, это несложный расчет — так — на курсовой проект студенту-теплофизику. Подобные задачи решаются регулярно — например о бассейне куда сливается охлаждающая вода. Наверняка в MS эти расчеты провели и получили добро от местных экологов.Kuuuzya Автор
09.06.2018 01:42Ура! Спасибо. Мне вот институтских знаний не хватило дойти до этого (ну я и не физик, а программист). Круто, спасибо. То есть, вокруг если и поднимет, то на пару градусов и она тут же уйдёт наверх. В общем, рыбки ничего особо не почувствуют.
vagran
09.06.2018 01:54Но в открытом доступе нет сведений о материале стенок и других параметров, чтобы корректно рассчитать теплопроводность. Зато в пресс-релизе на сайте удалось найти полезный показатель, что при максимальной нагрузке дата-центр потребляет 240 кВт. Вот это мы и будем использовать. Допустим (да, много допущений, но без них никак), что капсула очень крутая и теплопроводности стенок достаточно, чтобы отводить все, что сервера потребляют. И что вся энергия, поступившая в капсулу, преобразуется в тепло и нет никаких потерь.
Я ошибаюсь, или это как раз единственное, о чём не делается допущений? Не важно какая капсула, что внутри и из чего сделаны стенки. Вся подводимая энергия рано или поздно окажется снаружи в виде тепла. Ну если только она каким-то образом не переходит в массу, синтезом материи/антиматерии. Или содержимое будет непрерывно нагреваться, превратившись в звезду.KivApple
09.06.2018 09:03Ну вообще ещё есть электромагнитное излучение, которое может очень далеко уйти от источника (вплоть до того, чтобы покинуть планету, если частоты правильные). Но не под водой, да.
SwingoPingo
09.06.2018 12:10Первый дельный комментарий в дискуссии. Любая стенка в том числе и из идеального вакуума будет проводить тепло (за счет излучения). Отсюда имеем два потока — генерящейся тепловой энергии внутри блока и поток из за охлаждения. Т.е. если взять в расчет что инженеры микрософта не идиоты и расчитали что подводимая энергия равна отдаваемой морю, то не важно какая теплопроводность стенок — вся тепловая (и звуковая к слову) энергия уйдет в море
anprs
09.06.2018 07:09никакого значимого эффекта на температуру воды дата-центр не окажет
… подумали все заказчики и накидали миллионы капсул в океан
Desavian
09.06.2018 10:19Я все еще не понимаю… если они запуливают эти капсулы так далеко на север, что мешает продолжать лепить наземные в той же Исландии? Дешевле, климат позволяет исключить затраты на охлаждение… в профите остается только отсутствие кислорода и герметичность… стоит оно того? вот уж не думаю…
vedenin1980
09.06.2018 17:33Дешевле, климат позволяет исключить затраты на охлаждение
Почему? Лето в Исландии до +25 (в среднем 15 градусов). В добрую половину года охлаждение потребуется, а зимой возможно еще придется и отапливать (или делать теплоизоляцию), так как черезмерное охлождение тоже ничего хорошего.
fpir
09.06.2018 10:50Вот, блин, совсем не те допущения делал автор. Думаю, нам не интересен материал контейнера, и не интересно время, а так-же объём северного моря и величина его теплообмена с дном. Контейнер необходимо принять за «чугунную» сферу температурой, скажем 20 градусов Цельсия, а море за сферу равномерной плотности. И интересует нас, какова будет температура на расстоянии, скажем, 1 метр, 5, 50, и 100. Понятно, что на расстоянии 1 км от контейнера разницу температур замерить уже не удастся и всё Северное море контейнер не нагреет.
Надо-бы посчитать до какой температуры нагреется контейнер потребляя 240кВт длительное время(что я даже было взялся) и как будет распространяться это тепло в воде(а вот к этому даже не знаю, как подступиться).Daddy_Cool
09.06.2018 13:09«Контейнер необходимо принять за «чугунную» сферу температурой, скажем 20 градусов Цельсия»
Нельзя. Не тот тип граничного условия. На стенке надо задать тепловой поток, т.е. производную. Постоянная температура стенки устанавливается САМА и какая-то после того как система придет в тепловое равновесие. Т.е. когда ВСЯ теплота выделяемая внутри будет отводиться наружной водой, а до этого момента — будет нагрев. А в остальном постановка правильная.
emwave
09.06.2018 12:10Сделаю замечание:
На атомной подводной лодке «Акула»стоят два реактора ОК-650 с тепловой мощностью по 190 МВт и мощностью на валу — 2?50 000 л. с. [1]
1кВт =1,36 л.с., то есть мощность на валу (полезная работа) равна 73,5МВт.
Это правильно — КПД лучших образцов достигает 40% [2]
Остальная мощность выделяется в океан — куда же ещё? А это — более 100 МВт!
Дата цент на это фоне с его 0,24МВт — детский лепет на лужайке.
А сколько плавает атомных подводных лодок по мировому океану?
Ну и наконец, если бы АПЛ сильно грела море, то её легко можно было бы найти по тепловому следу — а это непросто [3].
Вывод — даже 100МВт не очень сильно греют океан!
[1] ru.wikipedia.org/wiki/Подводные_лодки_проекта_941_«Акула»
[2] wiki2.org/ru/Ядерная_силовая_установка
[3] ru.wikipedia.org/wiki/Обнаружение_подводных_лодок
SwingoPingo
09.06.2018 12:46Как человек знакомый с теми, кто рассчитывал эффекты от глобального потепления могу сказать что если бы так же писались, к примеру, базы данных, «тяп ляп и в продакшн», хабр бы негодовал отчаянно. Все, конечно, гораздо сложнее, взаимосвязи гораздо непрозрачнее, многие из них банально не изучены. Насколько я помню была попытка рассчитать последствия нагрева Азовского моря, тут могу врать, но прекратили из за нехватки банального понимания системы. А рыба то мрет, и не только рыба.
Возьмем, к примеру, эту шнягу и положим на дно Черного моря где нибудь рядом с проливом что бы далеко кабеля не тянуть. Море большое, шняга маленькая, чо будет то? Но Эта шняга не будет нагревать все море. Оно нагреет воду вокруг, вода поднимется наверх. Вместе с поднимаемой водой поднимется и сероводород с придонной области, и от лишнего градуса селедке то плохо не сильно будет, а вот от сероводородного пятна на пути миграции промысловых рыб может стать и плохо, согласитесь?
Отсюда вывод: умение решать задачи по физике из школьной программы, безусловно, очень важное умение. Но умение брать в расчет все доступные характеристики системы, а главное прогнозировать появление недоступных, это для специалиста может быть еще важнее. Не в качестве снобизма, но в попытках рассчитать поведение экосистемы отступали целые институты, право слово, господа.
irubtsov
09.06.2018 12:54Как собрать кучу справочных данных, поиграть числами с кучей нулей, пренебречь главным и получить совершенно бесполезный результат, не имеющий никакого отношения к задаче
Aigir
09.06.2018 13:34Было-бы рациональнее и экологичнее использовать такие тепловыделяющие датацентры в практических целях, например вместо угольных и газовых ТЭЦ… ведь есть-же проекты использования майнинговых ферм для отопления.
DenBlack
У нас в мире намного больше проблем чем повышение температуры на 0,000038 градуса на дне моря возле селедки. Экологи не там паникуют.
Kuuuzya Автор
У них такая задача — паниковать =) На самом деле, если бы этих дата-центров было, например, 1000 и ими бы выложили дно вокруг островов, селёдке было бы плохо. Но ещё неизвестно, что было бы для сельди смертельнее: незначительное повышение температуры или опускающиеся огромные металлические капсулы, которые могут банально задавить селёдку.
aPiks
Согласно вашим расчетам, даже если положить 1000 таких серверных сосисок, то повышение температуры все равно будет сотые процента, это при том, что вы учитываете море, как закрытый сосуд, а не как часть океана. Селедка этого даже не заметит, учитывая что колебания температуры воды в том же Черном море может достигать от 8 до 24 градусов в зависимости от погоды в одно и тоже время года.
Как по мне, экологам лучше заняться проблемами глобального потепления и придумать, как можно его остановить, потому что если температура пойдет вверх еще на пару градусов, то некоторые города пойдут под воду.
Kuuuzya Автор
Ну кстати, если все дата-центры перевести под воду, можно понизить температуру атмосферы. Правда получим необслуживаемые «сосиски». А так — да, глобальное потепление пока что самая явная угроза.
aPiks
3.5% они поглощают из всей производимой энергии на планете. При этом в атмосферу уходит где-то 40% от этих 3.5%. Что есть 1.5%… капля в море. Гораздо важнее технологии добычи альтернативной электроэнергии развивать, а не углем топить, уголь сжигать и тд. Мне очень нравится, что ЕС постепенно сокращает ТЭС на угле и переходит на газ, плюс строят много ветряков, ГЭС и тп. Даже Китай начал бороться с выбросами, что тоже очень значимо. Будем надеяться, что наши дети будут жить уже с более чистым воздухом и нормальным климатом.
alexhott
При выработке примерно 40% всей энергии сразу в воздух или в воду в виде тепла уходит а остальное — это КПД электростанций. Такчто абсолютно без разницы как эти 3 процента в атмосферу попадут
struvv
Углекислый газ не загрязняет воздух.
Какой кусок из того климатического хаоса, что был в истории Земли считается нормальным? Нынешний малый ледниковый период?
Dimmis
Так глобальное потепление не от тепловыделения дата-центрами, и даже не от тепловыделения всех промышленных источников — оно ничтожно в масштабе планеты. оно от повышения концентрации парниковых газов.
exehoo
Шутка про теплых китов, выдыхающих углекислый газ
don_ikar
Шутки шутками, а пукающие и отрыгивающие коровы — это серьёзнее, чем кажется на первый взгляд.
exehoo
Шутка про ледниковый период, наступивший после уничтожения мамонтов неандертальцами.
Однако нынче времена другие и, думаю, в случае уничтожения коров 7 млрд пукающих веганов прекрасно компенсируют метанообразование. Гороховый суп такой гороховый.
Gutt
Если верить книгам, то молекула метана живёт в атмосфере 8--12 лет. А вот углекислота живёт до тех пор, пока её не свяжут в процессе фотосинтеза. И если связавшее растение/бактерия не захоронено после этого так, чтобы исключить разложение микроорганизмами или сгорание, то углекислота возвращается в атмосферу. Так что повышение концентрации метана может оказывать влияние только в краткосрочной перспективе, и оно автоматически обратимо (если, конечно, само повышение не вызовет положительную обратную связь).
Sadler
Если «сосиски» достаточно длинные, то их можно одним концом и на берег вывести. А с т.з. глобального потепления едва ли есть какая-то разница между теплом, сброшенным в атмосферу, и теплом, сброшенным в океан.
NiPh
Это сразу усложняет конструкцию — надо городить укрепления чтобы их волнами не разметало.
struvv
Каким образом глобальное потепление является угрозой, если мы живём в малом ледниковом периоде, в котором жизни не очень хорошо?
Жизнь просто процветала при как раз куда более жарком климате и куда более высоком давлении CO2
Goodkat
Из-за потепления растают ледники, поднимется уровень мирового океана, океан затопит условный Бангладеш, 140 миллионов условных бангладешцев из затопленных регионов приедут в условную Москву, где как раз потеплело.
struvv
Это просто слепая реплика того, что говорят лидеры мнений, не собственные мысли. Я вижу такое и мне плохо становится от того как слепо люди повторяют как попугаи то, что кто то говорит.
А теперь факты — в 20 веке море поднялось эдак на 0.2 метра, ОДНАКО даже все бедные страны увеличили свою площадь. Я уже не говорю о том, как сильно забирает территорию у растущего моря Китай. Бангладешь тоже, кстати, отжимает у моря территории и тенденеция ускоряется.
Ах да, ледники наоборот нарастают если мне не изменяет память. Ну любой уважающий себя эксперт задим числом все это легко объяснит.
Таким образом если слепо повторять лидеров мнений, то море повышает свой уровень. Но люди не тараканы. Люди отжимают у моря пространство даже при росте уровня моря. Даже самые бедные это успешно делают. И вот об этой «маленькой» но очень неудобной детали лидеры мнений очень очень молчат. И таким образом и рождается полуправда.
Gutt
Человечество плохо переносит быстрые изменения. Жизни в целом, несомненно, при повышении температуры будет хорошеть. А вот жизни людей — плохеть.
struvv
Можно ли изучить исследование, на основании которого сделан вывод, что человечество плохо переносит изменения климата в любом направлении
Gutt
Виноват, был неточен, ослаблю утверждение: быстрые изменения климата могут негативно сказываться на некоторых человеческих популяциях. Поддержка данного утверждения нужна?
kudryavy
Имхо у Вас постановка задачи как у физика, который утверждает, что человек в скафандре в открытом космосе на орбите Земли охладится до абсолютного нуля в конце-концов.
И это действительно так, только никак не освещает тот факт, что человек может погибнуть от перегрева прежде, чем охладится.
Я не хочу опровергать ваши выводы. Но аргументация у Вас на уровне мамой клянусь, теорема Пифагора верна!
yea
Ну нет, не так. На орбите Земли охладиться до абсолютного нуля совсем невозможно (строго говоря, вообще в любом месте в космосе невозможно, потому что реликтовое излучение). А вот перегрев на орибите Земли без средств защиты неминуем.
tregor
По лёгким подсчётам, для нагрева моря на 1 градус необходимо погрузить 26 315 789,473684 таких стоек (26 миллионов 315 тысяч 789 с половинкой стоек)
Не думаю, что это сильно будет влиять на экологию. Тем более при таких масштабах как раз таки пора учитывать конвекцию воды и естественный теплообмен!
Короче пойду скину свой Raspberry сервер в речку, нехер шуметь мне тут вентилятором!!!