Adatközpontok hűtése: a szivattyúk és szerelvények szerepe a mesterséges intelligencia működésében

Akár Netflix-videókról, Teams-hívásokról vagy ChatGPT-kérésekről van szó: a mindennap használt információkat az interneten keresztül adatközpontok biztosítják számunkra. Ezeknek a központoknak egyre nagyobb adatmennyiségeket kell feldolgozniuk. 2015 és 2025 között az internetfelhasználók száma világszerte 3 milliárdról 6 milliárd főre nőtt. A videóstreaming és a mobileszközök mindenki adatforgalmát jelentősen megnövelték. Az interneten havonta továbbított adatmennyiség ma már több mint hatszor akkora, mint 2015-ben volt: 2015 és 2025 között 78,5 milliárd gigabájtról 522 milliárd gigabájtra nőtt. Nem meglepő, hogy az adatközpontok energiaigénye is emelkedett. A mesterséges intelligencia pedig ezt a szintet még soha nem látott mértékre emeli.

Az MI energiaéhes: a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) becslése szerint az adatközpontok 2024-ben már 415 terawattórányi energiát használtak fel. (Ez a globális energiafogyasztás körülbelül 1,5 százaléka. 2030-ra – elsősorban a mesterséges intelligencia hatására – ez az arány várhatóan 3 százalékra emelkedik. Ez az adatközpontok energiafelhasználását 945 TWh-ra növelné, ami nagyjából Japán teljes energiafogyasztásának felel meg.

A mesterséges intelligencia szerverek energiaigényének alakulása jól mutatja, milyen gyors ütemben növekszik az MI energiafogyasztása. A NVIDIA DGX B200 rendszer jelenleg az egyik legerősebb MI-feladatokra tervezett szervernek számít. Minden GPU-ja 1000 wattot fogyaszt. Egy teljes szerverrendszer akár 14,3 kilowattot is igényel, ami nagyjából egy kereskedelmi konyha professzionális egységének energiafogyasztásával egyenértékű.
Összehasonlításképpen: az elődnek számító NVIDIA H100 GPU-nként 700 wattos energiafogyasztással rendelkezik. A 2026 második felére bejelentett Rubin platform várhatóan már GPU-nként akár 2300 wattot is igényelhet.

Egyes országokban az adatközpontok energiaigénye extrém szinteket ér el: Írországban például az adatközpontok már most az ország teljes villamosenergia-felhasználásának 22 százalékát teszik ki– ami komoly kihívást jelent a nemzeti klímacélok és az infrastruktúra számára. Itt tudnak az energiahatékony szivattyúk és szerelvények hozzájárulni a megoldáshoz.

Hogyan járulhatnak hozzá a szivattyúk és a szerelvények a megoldáshoz?
Azért van szükség a processzorok ilyen magas energia-befektetésére, mert annak jelentős része hő formájában elvész. A hűtőrendszerek ezért az energiafogyasztás nagy hányadáért felelősek, amely akár 30–50 százalékot is elérhet. A ventilátoros léghűtés mellett az adatközpontok vízzel vagy víz és glikol keverékével feltöltött hűtőköröket is alkalmaznak. A megfelelő hőmérsékletre hűtött közeget párologtatásos hűtők vagy hűtőtornyok állítják elő, amelyek az adatközpont belső levegőjét hűtik.
Az energiahatékony szivattyúk és szerelvények már ma is meghatározó szerepet játszanak abban, hogy az adatközpontok működése minél környezetbarátabb és gazdaságosabb legyen. A mesterséges intelligencia térnyerésével ez a szerep még tovább fog növekedni.

A mesterséges intelligencia alkalmazások egyre nagyobb teljesítményt sűrítenek egyes szerverrackekbe, ami fokozatosan több hőt termel, és egyre hatékonyabb hűtést igényel. Ebben a pontban a levegő, mint hűtőközeg eléri a határait; új típusú hőmérséklet-szabályozási megoldások válnak szükségessé. A hűtés javításának egyik lehetősége, hogy a levegő helyett egyre inkább vizet alkalmaznak. A levegőhöz képest a víz négyszer nagyobb mennyiségű energiát képes elnyelni.
 

Minél inkább folyadékot használ egy adatközpont hűtésre, és minél közelebb kerül ez a folyadék a processzorokhoz, annál alacsonyabb az energiafelhasználás.
A mesterséges intelligencia térnyerésével a fókusz azokra a hűtési megoldásokra helyeződött át, amelyeknél a hőcserélők közvetlenül a szerverrackekben helyezkednek el (hátsóajtó-hűtés vagy racken belüli hűtés), illetve azokra a processzorokra, amelyek saját hűtőkörrel rendelkeznek – hasonlóan a gamer PC-khez (közvetlen folyadékhűtés vagy Direct-to-Chip hűtés).
A folyadékhűtés az új szabvánnyá válik az MI-adatközpontokban. Jó példa erre a Tesla: a vállalat a texasi Cortex tréningklaszterét, amely 50 000 NVIDIA H100 GPU-ból áll, 2024 vége óta folyadékhűtéssel üzemelteti. A chipgyártó NVIDIA csúcskategóriás rendszereit, mint például a GB200 NVL72, már kizárólag olyan konfigurációban kínálja, ahol a folyadékhűtés nem opció, hanem alapkövetelmény.
A Microsoft szintén azt közölte 2025-ös fenntarthatósági jelentésében, hogy valamennyi globális adatközpontját fokozatosan folyadékhűtésre állítja át, ezzel csökkentve szén-dioxid-lábnyomát.
 

Az adatközpont-üzemeltetőknek a mesterséges intelligencia jelentette kihívások kezeléséhez tovább kell növelniük a hűtési rendszerek hatékonyságát. Ezt elsősorban a folyadékhűtés nagyobb arányú alkalmazásával és ezeknek a rendszereknek a lehető leghatékonyabb kialakításával lehet elérni.
A hűtőkörök magas hatékonysága azonban nem csupán az egyes komponensek – például a hőcserélők, szivattyúk és szerelvények – nagy hatásfokán múlik. Az is elengedhetetlen, hogy ezek az elemek egymáshoz illesztve, rendszerszinten is hatékonyan működjenek együtt.
Éppen ez a rendszerszintű, átfogó szemlélet a KSB egyik legnagyobb erőssége.

A hűtőkör energiafogyasztásának mintegy 10 százaléka megtakarítható nagy hatékonyságú szivattyúk, például a KSB Etanorm alkalmazásával. A KSB mérnökei a szivattyú járókerekét úgy optimalizálták, hogy az maximális hatásfokot biztosítson, és alacsony nyomás esetén is megakadályozza a teljesítménycsökkenést a kavitáció elkerülésével. A szinkron reluktancia motor a legmagasabb energiahatékonysági osztály, az IE5 (IEC/TS 60034-30-2) követelményeinek felel meg; az IE4-hez képest a motorveszteségek további 20 százalékkal csökkentek.

További 10 százalék energia takarítható meg a szivattyúmotorok frekvenciaváltós szabályozásával. A KSB PumpDrive például a motor felvett teljesítménye és fordulatszáma alapján becsli meg az aktuális üzemi pontot. Azonosítja a motorhatékonyság szempontjából kedvezőtlen üzemállapotokat – például a szélsőséges részterhelést, a szárazon futást vagy a túlterhelést –, majd a fordulatszámot a tényleges igényekhez igazítja.

A messze legnagyobb optimalizálási potenciál azonban az egész rendszer fejlesztésében rejlik – összességében akár 60 százalékos megtakarítás is elérhető. Ez az energiamennyiség például a ténylegesen szükséges rendszernyomás meghatározásával takarítható meg, ami lehetővé teszi a szivattyúk és a járókerekek megfelelő méretezését, illetve a szelepek vagy szűkületek okozta nyomásveszteségek megelőzését. 

A KSB szakértelme biztosítja a hűtőrendszerek komponenseinek optimális kiválasztását. Erre példa a FluidFuture® szolgáltatás, amelynek keretében a KSB szakértői mérésekkel tárják fel a megtakarítási lehetőségeket, kiválasztják a megfelelő nagy hatásfokú szivattyúkat és komponenseket, valamint gondoskodnak a szakszerű telepítésről és üzembe helyezésről. A FluidFuture® energiatakarékossági koncepció (új lapon nyílik meg)a rendszer folyamatos felügyeletét is magában foglalja.
 

Energiahatékony és megbízható szivattyúink és szerelvényeink a lehető legmagasabb teljesítményt nyújtják minimális energiafogyasztás mellett, és fenntartható módon hozzájárulnak az adatközpontok energia-költségeinek csökkentéséhez.

A KSB EtaSeco szivattyú különösen jól illeszkedik az adatközpontok hűtéselosztó egységeihez (CDU-k). A tengelytömítés nélküli, hermetikusan zárt, köpenymotoros szivattyú szivárgásmentes kialakítása jelentős előnyt jelent az érzékeny hűtőkörökben.
Az EtaSeco robusztus felépítésű, tartós siklócsapágyakkal van ellátva, és rendkívül magas üzembiztonságot kínál: a szivattyút több mint 30 éves élettartamra tervezték. Az első karbantartásra gyakran csak 20 év üzem után van szükség. Megbízhatóságát már olyan igényes alkalmazásokban is bizonyította, mint a nagysebességű vasutak és a tengeri szélerőművek. A KSB ezt a tudást most az adatközpontok hűtésére alkalmazza.

Különösen ott, ahol a rendelkezésre állás és a megbízhatóság kulcsfontosságú, az EtaSeco nyugalmat biztosít: fit and forget (beépíted és elfelejted). Kompakt és rugalmas kialakításának köszönhetően könnyen integrálható a modern hűtőrendszerekbe és CDU-kba. Így támogatja a KSB az adatközpont-üzemeltetőket és a CDU-gyártókat IT-infrastruktúrájuk megbízható és tartós hűtésében.
 

Ez egy robusztus és sokoldalúan alkalmazható pillangószelep, amely nagyobb csőátmérőkhöz is alkalmas. Az EN szabványoknak és az ISO 5211 előírásnak megfelelően számos rendszerrel és alkalmazással kompatibilis.
Rugalmas anyagokkal, például EPDM-mel (etilén-propilén-dién-monomer) vagy nitrilkaucsukkal bélelve kiváló tömítési tulajdonságokat biztosít, valamint védett a korrózióval szemben.
A pillangószelep kézzel, karral működtethető, vagy elektromos működtetővel is hajtható, például a BOAXMAT-S és BOAXMAT-SF modellekkel.

Kifejezetten alkalmas melegvizes alkalmazásokhoz. Egy hőgát megakadályozza, hogy a hő átadódjon a karra vagy a csatlakoztatott működtetőre. A szeleptest és a kar közötti hosszabbított nyak lehetővé teszi a csővezeték szigetelését. Opcionálisan a pillangószelep 1-es pontossági osztályú hőmérővel is felszerelhető.