Использования подземных вод для охлаждения суперкомпьютеров МГУ (на примере суперкомпьютера «Ломоносов»)
https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-2-106-116
Аннотация
Подземные водоносные горизонты могут быть хорошим аккумулятором как тепла, так и холода. Пример системы охлаждения суперкомпьютера с использованием подземных вод был успешно реализован в Австралийском научном центре Pawsey. Предпринята попытка оценить возможности использования подземных вод для системы охлаждения суперкомпьютера «Ломоносов» мощностью 2,8МВт с целью удовлетворения его потребностей в эффективном летнем охлаждении в связи с недостаточно стабильной работой имеющихся систем воздушного охлаждения. Приведены результаты эксперимента по закачиванию нагретой воды в трещиноватый известняк. На основе интерпретации эксперимента выбрана гетерогенно-блоковая модель теплопереноса (двойная пористость) и определены ее параметры. Создан численно-аналитический программный код для интерпретации полевых данных эксперимента. Моделируется несколько сценариев проектирования системы охлаждения. Результаты моделирования показали, что непрерывная работа проектируемой системы с использованием известнякового водоносного горизонта обеспечит максимальную потребность в охлаждении суперкомпьютера мощностью 2,8МВт в течение 10лет, при этом необходимый интервал работы в летний период составляет 1 месяц.
Об авторах
О. А. Глумов
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Россия
Россия
Олег Александрович Глумов
Москва
А. В. Расторгуев
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Россия
Россия
Александр Владилинович Расторгуев
Москва
Список литературы
1. Алексеев B.C., Хохлатов Э.М., Астрова Н.В. Низкопотенциальное тепло подземных вод // Гидрогеология. Инженерная геология. Итоги науки и техники. М., 1985. Т. 10. 74с.
2. Бочевер Ф.М., Орадовская А.Е. Некоторые задачи теплопереноса в водоносных трещиноватых породах// Труды института ВОДГЕО. 1979. С. 50–61.
3. Лехов А.В, Кортунов Е.В., Лехов В.А. и др. Детализация гидрогеологических характеристик водоносного горизонта в карстующихся известняках (Звенигородский Полигон МГУ имени М.В. Ломоносова) // Инженерная геология. 2019. T. 14, № 1. C. 72–87.
4. Лукнер Л., Шестаков В.М. Моделирование миграции подземных вод. М.: Недра, 1986. 208с.
5. Мироненко В.А., Румынин В.Г. Опытно-миграционные работы в водоносных пластах. М.: Недра, 1986. 240с.
6. Осипова В.И., Медведева О.П. Москва. Геология и город. 1997. 395 с.
7. Петров А.Л., Лехов А.В. Вопросы методики опытномиграционного опробования карбонатного водоносного горизонта // Водные ресурсы. 1986. № 2. С. 11–19.
8. Расторгуев А.В., Куликова Т.М., Хохлатов Э.М. Исследования теплопереноса в водоносных трещиноватых породах// Водоснабжение, водоотведение, гидротехника и инженерная гидрогеоэкология. Вып. 13. ЗАО ДАР/ВОДГЕО. 2012. С. 23–28.
9. Atam E. Ground-coupled heat pumps: Part 1— Literature review and research challenges in modeling and optimal control// Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 54. P. 1653–1667.
10. Feng G. Simulation on the Groundwater Temperature Field of Groundwater Heat Pump System // Procedia Engineering. 2015. Vol. 121. P. 1556–1559.
11. Sarbu I. General review of ground-source heat pump systems for heating and cooling of buildings// Energy and Buildings. 2014. Vol. 70. P. 441–454.
12. Po ssemiers M. Influence of Aquifer Thermal Energy Storage on groundwater quality: A review illustrated by seven case studies from Belgium // J. Hydrology: Regional Studies. 2014. Vol. 2. P. 20–34.
13. Sheldon H.A., Schaubs P.M. Groundwater cooling of a supercomputer in Perth, Western Australia: hydrogeological simulations and thermal sustainability// Hydrogeology J. 2015. Vol. 23. P. 1831–1849.
14. Zhou S. Study on ground temperature response of multilayer stratums under operation of ground-source heat pump // Applied Thermal Engineering. 2016. Vol. 101. P. 173–182.
15. Stuart J.Self. Geothermal heat pump systems: Status review and comparison with other heating options // Applied Energy. 2013. Vol.101. P.341–348.
16. Wildemeersch S. Coupling heat and chemical tracer experiments for estimating heat transfer parameters in shallow alluvial aquifers // J. Contaminant Hydrology. 2014. Vol. 169. P. 90–99.
Рецензия
Для цитирования:
Глумов О.А., Расторгуев А.В. Использования подземных вод для охлаждения суперкомпьютеров МГУ (на примере суперкомпьютера «Ломоносов»). ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯ. 2023;(2):106-116. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-2-106-116
For citation:
Glumov O.A., Rastorguev A.V. Using groundwater for cooling Moscow State University supercomputers (for example, the «Lomonosov» supercomputer). Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2023;(2):106-116. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-2-106-116
Просмотров:
238
Послать статью по эл. почте 
