Analisi e sviluppo di un sistema energetico informativo per il miglioramento della prestazione energetica nei data center: il caso di studio del Politecnico di Torino = Analysis and development of an energy information system for the improvement of energy performance in data centers: the case of the Politecnico di Torino

Da molti anni il crescente processo di digitalizzazione in vari settori come quello bancario, e-commerce, sanitario ma anche dell’intrattenimento hanno contributo a un costante sviluppo delle cosiddette Information and Communication Tecnologies (ICT). Con il termine ICT si intendono tutti i processi e le pratiche connesse alla trasmissione, ricezione ed elaborazione dei dati e delle tecnologie che si occupano di processi di raccolta, elaborazione e conservazione degli stessi dati. Tali tecnologie possono essere ospitate in strutture fisiche centralizzate che prendono il nome di Data Center (DC). I DC sono delle strutture in cui computer e data storage sono connessi in rete e sono essenziali per aziende ed altri enti o organizzazioni per poter archiviare, organizzare, elaborare e diffondere grandi quantità di dati. D’altro canto, i DC, richiedono un elevato quantitativo di energia elettrica per poter funzionare rendendoli quindi di elevato interesse da un punto di vista del loro potenziale in termini di efficientamento energetico. Secondo il rapporto del Global Sustainability Initiative (GESI), infatti, l’energia richiesta per il loro funzionamento è pari all’8% dell’energia elettrica consumata in Europa, equivalente al 4% delle emissioni di CO2 su scala europea. In particolare, uno dei principali servizi energetici che consente il corretto funzionamento e previene l’occorrenza di guasti nei DC è legato al condizionamento di tali ambienti speciali, e rappresenta ad oggi una delle principali leve per il raggiungimento degli obiettivi legati al miglioramento delle loro prestazioni in esercizio. Si è quindi potuto notare come il consumo energetico, secondo scenari di proiezione, possa passare, dal 2016 al 2030, da 1.15% a 1.86% del consumo energetico globale. Questa previsione, quindi, comporta l’importanza nella gestione energetica dei DC in ottica globale, vista la loro densità energetica elevata in relazione alle dimensioni della struttura. Diventa dunque importante implementare tecniche di continuous commissioning, che consentono di monitorare costantemente le prestazioni del DC, identificando eventuali inefficienze o malfunzionamenti ed intervenendo prontamente per migliorare le prestazioni e ridurre i consumi energetici. Il continuous commissioning può essere perseguito attraverso una serie di attività, tra cui l'analisi dei dati, la valutazione delle prestazioni, la gestione degli impianti e la manutenzione programmata. In tale contesto vi è la necessità di dover monitorare e gestire i consumi energetici al fine di ottimizzare il consumo delle risorse e ridurre i costi di gestione. Inoltre, la definizione di metriche per la valutazione delle prestazioni dei DC consente di misurare l'efficacia delle attività di continuous commissioning e di identificare eventuali aree di miglioramento. In questo elaborato di tesi è stata condotta una panoramica sullo stato dell’arte dei DC, parti costituenti e tipologie di raffrescamento, per poi analizzare nel dettaglio un caso studio di un DC all’interno del Politecnico di Torino definendone consumi e metriche calcolabili ed ipotizzando eventuali strategie di efficientamento grazie ad una modellazione energetica. Inoltre, è stato sviluppato un sistema di Energy Information System (EIS) che attraverso uno strumento di dashboard consente di supervisionare in continuo i consumi di energia e delle principali metriche di prestazione del DC considerato, al fine di consentire il processo di identificazione di eventuali anomalie.