Новые тенденции использования отводимого тепла в центрах обработки данных

В финансах и инвестициях центры обработки данных — это не «железо в подвале». Это активы, которые потребляют электричество как небольшой город и требуют постоянных вложений в инфраструктуру. До 50% энергии в типичном ЦОД уходит на охлаждение. А с приходом эпохи искусственного интеллекта, когда плотность размещения чипов взлетела до небес, традиционные кондиционеры и вентиляторы перестали справляться. Отсюда — бум жидкостных технологий, многомиллионные инвестиции в стартапы и пересмотр всей экономики владения дата-центрами.

Ниже — материал, подготовленный внешним автором на основе открытых отраслевых данных. Редакция портала о финансах и рынке форекс не несёт ответственности за его содержание, а приведённые сведения не следует рассматривать как инвестиционную рекомендацию. Материал носит исключительно информационный характер.

Тенденции использования отводимого тепла в ЦОДах

Будучи цифровой основой современной жизни, центры обработки данных (ЦОД) расширяются беспрецедентными темпами, становясь все больше, мощнее и незаменимее для глобальной связи. Такой стремительный рост влечёт за собой серьёзные экологические издержки. ЦОДы, ориентированные, в первую очередь, на развитие искусственного интеллекта, пересматривают требования к инфраструктуре в отношении энергопотребления, плотности размещения и управления тепловыми процессами. Традиционные подходы к охлаждению все чаще не соответствуют масштабу, ожиданиям в отношении надёжности и требованиям устойчивого развития, которые формируют вычислительные среды следующего поколения. Безводное охлаждение становится важнейшей основой для масштабируемой инфраструктуры таких объектов.

В условиях растущего энергопотребления и интенсивности эксплуатации традиционные системы охлаждения испытывают повышенное давление. Для поддержания стабильных условий и контроля затрат операторам необходимо развиваться, внедряя более интеллектуальные и эффективные методы, которые обеспечивают баланс между производительностью и экологичностью, так как отрасль ежегодно выбрасывает в атмосферу около 330 миллионов тонн углекислого газа, или примерно один процент от всех выбросов, связанных с потреблением энергии. Также отмечается тревожно высокое потребление воды. Сокращение этого воздействия требует переосмысления одного из самых ресурсоёмких процессов на любом объекте: охлаждения. Улучшение методов управления отвода тепла, производимого серверами и воды, используемой в чиллерах, также имеет решающее значение для повышения операционной эффективности.

В целях обеспечения безопасности отраслевые организации рекомендуют поддерживать температуру холодного коридора серверных залов в диапазоне 18–27 °C постоянно с одновременной поддержкой уровня влажности в пределах 40–60 процентов, в зависимости от конкретного оборудования и конфигурации. Достижение таких параметров является весьма энергоёмким процессом - на такое охлаждение приходится до 50 процентов энергопотребления центров обработки данных. В настоящее время в отрасли преобладает воздушное охлаждение. Наиболее распространёнными методами являются механическое, как правило, с помощью кондиционеров для компьютерных залов (CRAC), или испарительное охлаждение, при котором воздух забирается через воздухораспределительный узел, а тепло передаётся охлаждающей жидкости.

Эти методы могут быть достаточны для приложений с низкой и средней плотностью размещения компонентов, но более крупные центры, оснащаемые высокопроизводительными вычислительными системами, всё чаще используют другие жидкостные системы, такие как прямое охлаждение чипа (когда выделяющие тепло компоненты сервера находятся в непосредственном контакте с диэлектрическими жидкостными охладителями) или иммерсионное охлаждение (когда ИТ-компоненты постоянно погружены в жидкость). Такой подход приводит к повышению эффективности работы центров любого размера, особенно там, где высокая плотность размещения оборудования в стойках и нагрузки, связанные с искусственным интеллектом, создают повышенные тепловые потребности.

Жидкостное охлаждение стало по-настоящему массовым, поскольку передовые графические процессоры и другие чипы для искусственного интеллекта потребовали нового уровня охлаждения, который может обеспечить только эта методика. В конце 2024 года наблюдалась значительная активность в сфере слияний и поглощений в области охлаждения, и эта тенденция сохранилась в течение всего 2025 года, когда компании, работающие в энергетическом и холодильном секторах, пополняли свои команды дополнительными экспертными знаниями в области жидкостных технологий.

В сфере управления процессами тоже происходят значительные трансформации: блоки распределения питания мощностью 2 МВт, похоже, становятся нормой, но уже отрасль уже задирает планку в данном сегменте. Schneider Electric и Motivair представили свой, первый в мире, совместный портфель решений для охлаждения, включающий блок распределения охлаждения (CDU), способный управлять вычислительной мощностью в 2,5 МВт.

Помимо технологий жидкостного охлаждения непосредственно на чипе, иммерсионное охлаждение остаётся вариантом, который рассматривают некоторые участники отрасли. Такие производители, как «Dug» и «Vertiv», также представили новые иммерсионные капсулы в 2025 году, а «LG», «SK Enmove» и «GRC» договорились о сотрудничестве в разработке принципиально новой системы иммерсионного охлаждения.

Вместо традиционных технологий холодных пластин, швейцарский стартап с новаторским подходом «Corintis», разрабатывает систему, которая подаёт охлаждающую жидкость через крошечные каналы, вытравленные в микросхемах, причём эти разработки, созданные с помощью искусственного интеллекта, вдохновлены биологией и чем-то напоминают жилки на крыле бабочки. Разработчики заявили, что их система отводит тепло в три раза эффективнее, чем холодные пластины. Компания, безусловно, убедила инвесторов в своих преимуществах, так как сумела привлечь десятки миллионов долларов уже в рамках первого этапа финансирования.

Тем временем израильская компания «Nostromo Energy» стала ещё одним новатором в этой области, выведшим на рынок «ледяные батареи» для центров обработки данных. Они работают за счёт охлаждающего потенциала льда, хранящегося в ячейках, в периоды низкой потребности в электроэнергии. Батареи используют очень низкую температуру льда для контакта с охлаждающей жидкостью, работающей в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Это решение устраняет необходимость в механических чиллерах, которые потребляют большое количество электроэнергии. Считается, что это может обеспечить гибкость до 40 процентов энергопотребления, что может стать большим преимуществом для операторов, стремящихся сократить расходы.

Хотя конструктора систем охлаждения часто ведут разговор о повторном использовании тепла, но действуют пока довольно расплывчато (если не брать в расчёт Скандинавию). Но сейчас, по данным тематических интернет-ресурсов, местные сообщества и власти оказывают давление, чтобы найти реальные способы более эффективного использования тепла, выделяемого дата-центрами. Компания AirJoule, один из поставщиков подобного оборудования, считает, что разработала решение, позволяющее использовать отработанное тепло и извлекать из него воду с помощью запатентованного сорбента. Разработанное устройство основано на металлоорганических каркасах — теме Нобелевской премии по химии 2025 года — и производит чистую воду, готовую к повторному использованию даже для питья. Первым центром обработки данных, в котором будут внедрены эти технологии, станет объект мощностью 600 МВт, планируемый к строительству недалеко от города Хаббард, штат Техас.

Всё чаще операторы адаптируют стратегии жидкостного охлаждения для повышения энергоэффективности, минимизации потребления воды и реагирования на местные проблемы, а обеспокоенность населения по поводу водоснабжения и электроснабжения влияет на выбор способов охлаждения. Скандинавские страны уже лидируют в области централизованного теплоснабжения, за счёт отводимого тепла от серверов, но другие государства пока только наблюдали за этими внедрениями. Несколько лет показали достаточную эффективность этих решений, а поэтому европейские страны готовы к экспериментам. Во Франции тепло, выделяемое двумя суперкомпьютерами, эксплуатируемыми французской метеорологической организацией Mto France в городе Тулуза, будет использоваться для обогрева 27 крупных зданий в этом районе. А в Германии планируют реализовать сразу несколько инициатив, включая пилотный проект в городе Нордерштедт с использованием тепла от неназванного ЦОД. Также заключено соглашение между компанией Digital Realty и франкфуртской компанией Samson AG, в рамках которого первая будет поставлять тепло для обогрева завода и офисов второй. Будем надеяться, что перспективы для реализации подобных проектов останутся позитивными и в следующие годы.

Инвестиции в холод: почему охлаждение ЦОД стало новой нефтью для венчура

В мире, где капитал ищет растущие рынки, охлаждение дата-центров оказалось неожиданным бенефициаром бума искусственного интеллекта. Пока все смотрели на Nvidia и её графические процессоры, умные деньги пошли в стартапы, которые умеют отводить тепло от этих процессоров. И цифры говорят сами за себя: швейцарский Corintis собрал десятки миллионов долларов на первом раунде, обещая трёхкратное повышение эффективности охлаждения за счёт микроскопических каналов внутри чипа. А израильская Nostromo Energy предлагает «ледяные батареи», которые срезают до 40% энергопотребления, запасая холод ночью, когда электричество дешевле.

Для инвестора здесь несколько важных сигналов. Первый — сектор охлаждения ЦОД перестал быть «гаечками» и стал высокотехнологичной отраслью с барьерами входа. Второй — слияния и поглощения в 2024–2025 годах (Schneider Electric + Motivair, LG + SK Enmove + GRC) показывают, что крупные игроки скупают экспертизу, а не развивают её внутри. Третий — «повторное использование тепла» из маркетинговой фишки превращается в реальный бизнес: тепло от серверов уже отапливает 27 зданий во Франции и целые заводы в Германии. А компания AirJoule идёт дальше — из отходящего тепла добывает питьевую воду, используя технологию, основанную на Нобелевской премии по химии 2025 года.

Вывод для тех, кто смотрит на технологии как на актив: следите за деньгами. В 2025 году венчурные фонды вложили сотни миллионов в решения для охлаждения — от иммерсионных капсул до металлоорганических каркасов. Это не «зелёная повестка» ради отчётности. Это экономика: дата-центры потребляют столько же энергии, сколько целые страны, и тот, кто предложит им сократить счета за электричество и воду на 30–40%, получит контракты на миллиарды. А акционеры таких компаний — следом.