Το πρώτο πρωτότυπο ηλιακού διακομιστή με ελεγκτή φόρτισης. Φωτογραφία:
Τον Σεπτέμβριο του 2018, ένας ενθουσιώδης από το Low-tech Magazine . Ο στόχος ήταν να μειωθεί τόσο πολύ η κατανάλωση ενέργειας, ώστε ένα ηλιακό πάνελ να είναι αρκετό για έναν οικιακό αυτο-φιλοξενούμενο διακομιστή. Αυτό δεν είναι εύκολο, γιατί ο ιστότοπος πρέπει να λειτουργεί 24 ώρες την ημέρα. Ας δούμε τι έγινε στο τέλος.
Μπορείτε να μεταβείτε στον διακομιστή , ελέγξτε την τρέχουσα κατανάλωση ενέργειας και το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας. Ο ιστότοπος είναι βελτιστοποιημένος για ελάχιστο αριθμό αιτημάτων από τη σελίδα και ελάχιστη επισκεψιμότητα, επομένως θα πρέπει να αντέχει την αύξηση της επισκεψιμότητας από το Habr. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του προγραμματιστή, η κατανάλωση ενέργειας ανά μοναδικό επισκέπτη είναι 0,021 Wh.
Λίγο πριν τα ξημερώματα της 31ης Ιανουαρίου 2020, είχε απομείνει 42% μπαταρία. Ξημερώνει στη Βαρκελώνη στις 8:04 τοπική ώρα, μετά την οποία θα πρέπει να ρέει ρεύμα από το ηλιακό πάνελ.
Γιατί;
Πριν από δέκα χρόνια ειδικοί ότι η ανάπτυξη του Διαδικτύου συμβάλλει στην «αποϋλοποίηση» της κοινωνίας, στην καθολική ψηφιοποίηση - και, ως αποτέλεσμα, στη μείωση της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας. Εκαναν λάθος. Στην πραγματικότητα, το ίδιο το Διαδίκτυο απαιτούσε , και αυτοί οι όγκοι συνεχίζουν να αυξάνονται.
Οι εταιρείες πληροφορικής έχουν ξεκινήσει πρωτοβουλίες για τη μετάβαση σε εναλλακτικές πηγές ενέργειας, αλλά αυτό είναι πλέον αδύνατο. Όλα τα κέντρα δεδομένων καταναλώνουν τρεις φορές περισσότερη ενέργεια από ό,τι παράγουν όλες οι ηλιακές και αιολικές εγκαταστάσεις στον κόσμο. Ακόμη χειρότερα, η παραγωγή και τακτική αντικατάσταση ηλιακών συλλεκτών και ανεμογεννητριών , επομένως, είναι απλά αδύνατο σήμερα να εγκαταλείψουμε τα ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο, αέριο, ουράνιο). Αλλά αυτά τα αποθέματα δεν θα διαρκέσουν πολύ, επομένως αναπόφευκτα θα πρέπει να σκεφτούμε πώς να ζούμε με ανανεώσιμες πηγές. Συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας υποδομής υπολογιστών, συμπεριλαμβανομένων των διακομιστών Ιστού.
Περιοδικό χαμηλής τεχνολογίας Οι ιστοσελίδες φουσκώνουν πολύ γρήγορα. Το μέσο μέγεθος σελίδας αυξήθηκε από το 2010 στο 2018 , και για ιστότοπους για κινητές συσκευές - από 0,15 MB έως 1,6 MB, μια συντηρητική εκτίμηση.
Αύξηση του κυκλοφοριακού όγκου (η ενέργεια που απαιτείται για τη μετάδοση 1 megabyte πληροφοριών), η οποία προκαλεί συνεχή αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας στο Διαδίκτυο. Οι βαρύτεροι και πιο φορτωμένοι ιστότοποι όχι μόνο αυξάνουν το φορτίο στην υποδομή δικτύου, αλλά και συντομεύουν τον «κύκλο ζωής» των υπολογιστών και των smartphone, τα οποία πρέπει να απορρίπτονται συχνότερα και να παράγονται νέα, τα οποία επίσης .
Και φυσικά, ο αυξημένος φόρτος εργασίας δημιουργείται από τον ίδιο τον τρόπο ζωής: οι άνθρωποι περνούν σχεδόν όλο τον χρόνο τους στο Διαδίκτυο και βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε διάφορες υπηρεσίες Ιστού. Είναι ήδη δύσκολο να φανταστεί κανείς τη σύγχρονη κοινωνία χωρίς υποδομές πληροφορικής cloud (κοινωνικά δίκτυα, άμεσοι αγγελιοφόροι, αλληλογραφία κ.λπ.)
Διαμόρφωση διακομιστή και ιστότοπου
В Η διαμόρφωση υλικού και η στοίβα λογισμικού του διακομιστή web περιγράφονται λεπτομερώς.
Υπολογιστής μονής πλακέτας επιλεγμένο για χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και χρήσιμες πρόσθετες λειτουργίες, όπως τσιπ διαχείρισης ενέργειας . Σας επιτρέπει να ζητάτε στατιστικά στοιχεία για την τρέχουσα τάση και ρεύμα από την πλακέτα και την μπαταρία. Το μικροκύκλωμα αλλάζει αυτόματα την τροφοδοσία μεταξύ της μπαταρίας και του βύσματος DC, όπου το ρεύμα ρέει από το ηλιακό πάνελ. Έτσι, είναι δυνατή η αδιάλειπτη τροφοδοσία του διακομιστή με υποστήριξη μπαταρίας.
Olimex Olinuxino A20 Lime 2
Αρχικά, επιλέχθηκε ως μπαταρία μια μπαταρία λιθίου-πολυμερούς χωρητικότητας 6600 mAh (περίπου 24 Wh), στη συνέχεια τοποθετήθηκε μια μπαταρία μολύβδου-οξέος χωρητικότητας 84,4 Wh.
Το λειτουργικό σύστημα εκκινεί από την κάρτα SD. Αν και το λειτουργικό σύστημα δεν καταλαμβάνει περισσότερο από 1 GB και ο στατικός ιστότοπος είναι περίπου 30 MB, δεν υπήρχε οικονομικό νόημα να αγοράσετε μια κάρτα μικρότερη από μια Class 10 16 GB.
Ο διακομιστής συνδέεται στο Διαδίκτυο μέσω μιας οικιακής σύνδεσης 100 Mbps στη Βαρκελώνη και ενός τυπικού δρομολογητή καταναλωτή. Μια στατική διεύθυνση IP έχει δεσμευτεί για αυτό. Σχεδόν οποιοσδήποτε μπορεί να δημιουργήσει έναν τέτοιο ιστότοπο στο διαμέρισμά του· πρέπει να αλλάξετε ελαφρώς τις ρυθμίσεις του τείχους προστασίας για να προωθήσετε τις θύρες σε τοπική IP:
Θύρα 80 έως 80 για HTTP Θύρα 443 έως 443 για HTTPS Θύρα 22 έως 22 για SSH
Λειτουργικό σύστημα με βάση τη διανομή και τον πυρήνα του Debian , το οποίο έχει σχεδιαστεί για μονές σανίδες με τσιπ AllWinner.
Ένα ηλιακό πάνελ 50 watt για διακομιστή web και ένα ηλιακό πάνελ 10 watt για το φωτισμό του σαλονιού στο διαμέρισμα του συγγραφέα
Στατική τοποθεσία που δημιουργείται από το σύστημα (δημιουργός ιστότοπου σε Python). Οι στατικοί ιστότοποι φορτώνουν γρηγορότερα και έχουν μικρότερη ένταση CPU, επομένως είναι πολύ πιο ενεργειακά αποδοτικοί από τις σελίδες που δημιουργούνται δυναμικά. Δείτε τον πηγαίο κώδικα για το θέμα. .
Ένα πολύ σημαντικό σημείο είναι η συμπίεση εικόνας, αφού χωρίς αυτή τη βελτιστοποίηση είναι σχεδόν αδύνατο να γίνουν ιστοσελίδες μικρότερες από 1 megabyte. Για βελτιστοποίηση, αποφασίστηκε να μετατραπούν οι φωτογραφίες σε ημίτονο. Για παράδειγμα, εδώ είναι μια φωτογραφία γυναικών τηλεφωνητών σε πίνακα διανομής τον περασμένο αιώνα, .
Και εδώ είναι μια βελτιστοποιημένη εικόνα μεγέθους του γκρι με τρία χρώματα (μαύρο, λευκό, γκρι). Λόγω της οπτικής ψευδαίσθησης, φαίνεται στον θεατή ότι υπάρχουν περισσότερα από τρία χρώματα.
Οι ημιτονικές φωτογραφίες επιλέχθηκαν όχι μόνο για τη βελτιστοποίηση του μεγέθους (μια μάλλον αμφίβολη απόφαση), αλλά και για αισθητικούς λόγους. Αυτή η παλιά τεχνική επεξεργασίας εικόνας έχει ορισμένα στιλιστικά χαρακτηριστικά, επομένως ο ιστότοπος έχει έναν κάπως μοναδικό σχεδιασμό.
Μετά τη βελτιστοποίηση, 623 εικονογραφήσεις στον ιστότοπο Low-tech Magazine μειώθηκαν σε μέγεθος από 194,2 MB σε 21,3 MB, δηλαδή κατά 89%.
Όλα τα παλιά άρθρα μετατράπηκαν σε Markdown για ευκολία στη σύνταξη νέων άρθρων, καθώς και για ευκολία δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας μέσω . Όλα τα σενάρια και οι ιχνηλάτες, καθώς και τα λογότυπα, αφαιρέθηκαν από τον ιστότοπο. Χρησιμοποιείται η προεπιλεγμένη γραμματοσειρά στο πρόγραμμα περιήγησης του πελάτη. Ως "λογότυπο" - το όνομα του περιοδικού με κεφαλαία γράμματα με ένα βέλος προς τα αριστερά: LOW←TECH MAGAZINE. Μόνο 16 byte αντί για εικόνα.
Σε περίπτωση διακοπής λειτουργίας, έχει οργανωθεί η δυνατότητα «ανάγνωσης εκτός σύνδεσης»: τα κείμενα και οι εικόνες εξάγονται σε ροή RSS. Η προσωρινή αποθήκευση περιεχομένου 100% είναι ενεργοποιημένη, συμπεριλαμβανομένου του HTML.
Μια άλλη βελτιστοποίηση είναι η ενεργοποίηση των ρυθμίσεων HTTP2 στο nginx, η οποία μειώνει ελαφρώς την επισκεψιμότητα και μειώνει τον χρόνο φόρτωσης της σελίδας σε σύγκριση με το HTTP/1.1. Ο πίνακας συγκρίνει τα αποτελέσματα για πέντε διαφορετικές σελίδες.
| | ΠΠ | ΕΜΕΙΣ | HS | FW | CW | |----------|-------|-------|-------|-------|------ -| | HTTP/1.1 | 1.46s | 1.87s | 1.54s | 1.86s | 1.89s | | HTTP2 | 1.30 | 1.49s | 1.54s | 1.79s | 1.55s | | Εικόνες | 9 | 21 | 11 | 19 | 23 | | εξοικονόμηση | 11% | 21% | 0% | 4% | 18% |
Πλήρης διαμόρφωση nginx:
root@solarserver:/var/log/nginx# cat /etc/nginx/sites-enabled/solar.lowtechmagazine.com
# Expires map
map $sent_http_content_type $expires {
default off;
text/html 7d;
text/css max;
application/javascript max;
~image/ max;
}
server {
listen 80;
server_name solar.lowtechmagazine.com;
location / {
return 301 https://$server_name$request_uri;
}
}
server{
listen 443 ssl http2;
server_name solar.lowtechmagazine.com;
charset UTF-8; #improve page speed by sending the charset with the first response.
location / {
root /var/www/html/;
index index.html;
autoindex off;
}
#Caching (save html pages for 7 days, rest as long as possible, no caching on frontpage)
expires $expires;
location @index {
add_header Last-Modified $date_gmt;
add_header Cache-Control 'no-cache, no-store';
etag off;
expires off;
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#error_page 500 502 503 504 /50x.html;
#location = /50x.html {
# root /var/www/;
#}
#Compression
gzip on;
gzip_disable "msie6";
gzip_vary on;
gzip_comp_level 6;
gzip_buffers 16 8k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
#Caching (save html page for 7 days, rest as long as possible)
expires $expires;
# Logs
access_log /var/log/nginx/solar.lowtechmagazine.com_ssl.access.log;
error_log /var/log/nginx/solar.lowtechmagazine.com_ssl.error.log;
# SSL Settings:
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/solar.lowtechmagazine.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/solar.lowtechmagazine.com/privkey.pem;
# Improve HTTPS performance with session resumption
ssl_session_cache shared:SSL:10m;
ssl_session_timeout 5m;
# Enable server-side protection against BEAST attacks
ssl_prefer_server_ciphers on;
ssl_ciphers ECDH+AESGCM:ECDH+AES256:ECDH+AES128:DH+3DES:!ADH:!AECDH:!MD5;
# Disable SSLv3
ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
# Lower the buffer size to increase TTFB
ssl_buffer_size 4k;
# Diffie-Hellman parameter for DHE ciphersuites
# $ sudo openssl dhparam -out /etc/ssl/certs/dhparam.pem 4096
ssl_dhparam /etc/ssl/certs/dhparam.pem;
# Enable HSTS (https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Security/HTTP_Strict_Transport_Security)
add_header Strict-Transport-Security "max-age=63072000; includeSubdomains";
# Enable OCSP stapling (http://blog.mozilla.org/security/2013/07/29/ocsp-stapling-in-firefox)
ssl_stapling on;
ssl_stapling_verify on;
ssl_trusted_certificate /etc/letsencrypt/live/solar.lowtechmagazine.com/fullchain.pem;
resolver 87.98.175.85 193.183.98.66 valid=300s;
resolver_timeout 5s;
}Αποτελέσματα 15μηνης εργασίας
Για την περίοδο από 12 Δεκεμβρίου 2018 έως 28 Νοεμβρίου 2019, ο διακομιστής έδειξε . Αυτό σημαίνει ότι λόγω κακοκαιρίας ο χρόνος διακοπής για το έτος ήταν 399 ώρες.
Αλλά αν δεν λάβετε υπόψη τους δύο τελευταίους μήνες, ο χρόνος λειτουργίας ήταν 98,2%, και ο χρόνος διακοπής ήταν μόνο 152 ώρες, γράφουν οι προγραμματιστές. Ο χρόνος λειτουργίας μειώθηκε στο 80% τους τελευταίους δύο μήνες, όταν η κατανάλωση ενέργειας αυξήθηκε λόγω ενημέρωσης λογισμικού. Κάθε βράδυ ο ιστότοπος έπεφτε για αρκετές ώρες.
Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, για το έτος (από 3 Δεκεμβρίου 2018 έως 24 Νοεμβρίου 2019), η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του διακομιστή ήταν 9,53 kWh. Έχουν καταγραφεί σημαντικές απώλειες στο φωτοβολταϊκό σύστημα λόγω μετατροπής τάσης και εκφόρτισης μπαταρίας. Ο ηλιακός ελεγκτής έδειξε ετήσια κατανάλωση 18,10 kWh, που σημαίνει ότι η απόδοση του συστήματος είναι περίπου 50%.
Απλοποιημένο διάγραμμα. Δεν εμφανίζει μετατροπέα τάσης από 12 σε 5 βολτ και μετρητή μπαταρίας
Κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης, 865 μοναδικοί επισκέπτες επισκέφτηκαν τον ιστότοπο. Συμπεριλαμβανομένων όλων των απωλειών ενέργειας στην ηλιακή εγκατάσταση, η κατανάλωση ενέργειας ανά μοναδικό επισκέπτη ήταν 000 Wh. Έτσι, μια κιλοβατώρα ηλιακής ενέργειας που παράγεται είναι αρκετή για να εξυπηρετήσει σχεδόν 0,021 μοναδικούς επισκέπτες.
Κατά τη διάρκεια του πειράματος, δοκιμάστηκαν ηλιακά πάνελ διαφορετικών μεγεθών. Ο πίνακας δείχνει τους υπολογισμούς του χρόνου που θα χρειαστεί για να φορτιστούν μπαταρίες διαφορετικής χωρητικότητας όταν χρησιμοποιούνται ηλιακά πάνελ διαφορετικών μεγεθών.
Η μέση κατανάλωση ενέργειας του διακομιστή web κατά το πρώτο έτος, συμπεριλαμβανομένων όλων των απωλειών ενέργειας, ήταν 1,97 Watt. Ο υπολογισμός δείχνει ότι η λειτουργία ενός ιστότοπου κατά τη διάρκεια της νύχτας τη συντομότερη νύχτα του έτους (8 ώρες 50 λεπτά, 21 Ιουνίου) απαιτεί ισχύ αποθήκευσης 17,40 watt-ώρες και τη μεγαλύτερη νύχτα (14 ώρες 49 λεπτά, 21 Δεκεμβρίου) χρειάζεστε 29,19 .XNUMX Wh.
Δεδομένου ότι οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος δεν πρέπει να αποφορτίζονται κάτω από τη μισή χωρητικότητα, ο διακομιστής απαιτεί μπαταρία 60 Wh για να επιβιώσει τη μεγαλύτερη νύχτα με βέλτιστο φως ημέρας (2x29,19 Wh). Για το μεγαλύτερο μέρος του έτους, το σύστημα δούλευε με μπαταρία 86,4 Wh και ηλιακό πάνελ 50 watt και στη συνέχεια επιτεύχθηκε ο προαναφερόμενος χρόνος λειτουργίας 95-98%.
Χρόνος λειτουργίας 100%
Για 100% χρόνο λειτουργίας, είναι απαραίτητο να αυξήσετε τη χωρητικότητα της μπαταρίας. Για την αντιστάθμιση μιας ημέρας πολύ κακών καιρικών συνθηκών (χωρίς σημαντική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας), απαιτούνται 47,28 βατώρες (24 ώρες × 1,97 βατ) αποθήκευσης.
Από την 1η Δεκεμβρίου 2019 έως τις 12 Ιανουαρίου 2020, εγκαταστάθηκε στο σύστημα μια μπαταρία 168 watt, η οποία έχει πρακτική χωρητικότητα αποθήκευσης 84 watt-h. Αυτός είναι αρκετός αποθηκευτικός χώρος για να διατηρείται ο ιστότοπος σε λειτουργία για δύο νύχτες και μία ημέρα. Η διαμόρφωση δοκιμάστηκε κατά τη διάρκεια της πιο σκοτεινής περιόδου του έτους, αλλά ο καιρός ήταν σχετικά καλός - και κατά τη διάρκεια της καθορισμένης περιόδου ο χρόνος λειτουργίας ήταν 100%.
Αλλά για να διασφαλίσετε 100% χρόνο λειτουργίας για αρκετά χρόνια, θα πρέπει να προβλέψετε το χειρότερο σενάριο, όταν η κακοκαιρία επιμένει για αρκετές ημέρες. Ο υπολογισμός δείχνει ότι για να διατηρήσετε έναν ιστότοπο στο διαδίκτυο για τέσσερις ημέρες με χαμηλή ή καθόλου παραγωγή ενέργειας, θα χρειαστείτε μια μπαταρία μολύβδου με χωρητικότητα 440 watt-h, που είναι το μέγεθος μιας μπαταρίας αυτοκινήτου.
Στην πράξη, σε καλές καιρικές συνθήκες, μια μπαταρία μολύβδου-οξέος 48 Wh θα κρατήσει τον διακομιστή σε λειτουργία όλη τη νύχτα από τον Μάρτιο έως τον Σεπτέμβριο. Μια μπαταρία 24 Wh θα διαρκέσει το διακομιστή για το πολύ 6 ώρες, που σημαίνει ότι θα κλείνει κάθε βράδυ, αν και σε διαφορετικές ώρες ανάλογα με το μήνα.
Σε γενικές γραμμές, ορισμένα site δεν χρειάζεται να λειτουργούν τη νύχτα, όταν ο αριθμός των επισκεπτών είναι ελάχιστος, λένε τα παιδιά από το Low-tech Magazine. Για παράδειγμα, εάν πρόκειται για μια περιφερειακή δημοσίευση της πόλης, όπου δεν έρχονται επισκέπτες από άλλες ζώνες ώρας, αλλά μόνο κάτοικοι της περιοχής.
Δηλαδή, για τοποθεσίες με διαφορετική κίνηση και διαφορετικό χρόνο λειτουργίας, χρειάζονται μπαταρίες διαφορετικής χωρητικότητας και ηλιακοί συλλέκτες διαφορετικών μεγεθών.
Ο συγγραφέας παρέχει έναν υπολογισμό για το πόση ενέργεια απαιτείται παραγωγή τα ίδια τα ηλιακά πάνελ (ενσωματωμένη ενέργεια) και πόσο προκύπτει αν διαιρέσετε αυτό το ποσό με την αναμενόμενη διάρκεια ζωής των 10 ετών.
Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να υπολογιστεί το ισοδύναμο των ορυκτών καυσίμων που καταναλώνονται στην παραγωγή και λειτουργία των πάνελ. Το περιοδικό χαμηλής τεχνολογίας διαπίστωσε ότι τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του, το σύστημά τους (πάνελ 50 W, μπαταρία 86,4 Wh) «παρήγαγε» περίπου 9 κιλά εκπομπών ρύπων ή ισοδύναμο με την καύση 3 λίτρων βενζίνης: περίπου όσο ένα 50- επιβατικό αυτοκίνητο ετών χλμ ταξίδι.
Εάν ο διακομιστής δεν τροφοδοτείται από ηλιακούς συλλέκτες, αλλά από το γενικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, τότε οι ισοδύναμες εκπομπές φαίνεται να είναι έξι φορές χαμηλότερες: 1,54 kg (ο ισπανικός ενεργειακός τομέας έχει υψηλό μερίδιο εναλλακτικής ενέργειας και πυρηνικών σταθμών). Αλλά αυτή δεν είναι μια απολύτως σωστή σύγκριση, γράφει ο συγγραφέας, επειδή λαμβάνει υπόψη την ενσωματωμένη ενέργεια της ηλιακής υποδομής, αλλά δεν λαμβάνει υπόψη αυτόν τον δείκτη για το γενικό ενεργειακό δίκτυο, δηλαδή το κόστος κατασκευής και υποστήριξής του .
Περαιτέρω βελτιώσεις
Κατά το παρελθόν, έχουν πραγματοποιηθεί ορισμένες βελτιστοποιήσεις που μείωσαν την κατανάλωση ενέργειας διακομιστή. Για παράδειγμα, κάποια στιγμή ο προγραμματιστής παρατήρησε ότι τα 6,63 TB από τα συνολικά 11,15 TB επισκεψιμότητας δημιουργήθηκαν από μια εσφαλμένη υλοποίηση ροής RSS που τραβούσε περιεχόμενο κάθε λίγα λεπτά. Μετά τη διόρθωση αυτού του σφάλματος, η κατανάλωση ενέργειας του διακομιστή (εξαιρουμένων των απωλειών ενέργειας) μειώθηκε από 1,14 W σε περίπου 0,95 W. Το κέρδος μπορεί να φαίνεται μικρό, αλλά μια διαφορά 0,19 W σημαίνει 4,56 βατώρες ανά ημέρα, που αντιστοιχεί σε περισσότερες από 2,5 ώρες διάρκεια ζωής της μπαταρίας του διακομιστή.
Κατά το πρώτο έτος, η αποτελεσματικότητα ήταν μόνο 50%. Παρατηρήθηκαν απώλειες κατά τη φόρτιση και εκφόρτιση της μπαταρίας (22%), καθώς και κατά τη μετατροπή της τάσης από 12 V (ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα) σε 5 V (USB), όπου οι απώλειες ήταν έως και 28%. Ο προγραμματιστής παραδέχεται ότι έχει έναν υποβέλτιστο μετατροπέα τάσης (ελεγκτής χωρίς ενσωματωμένο USB), ώστε να μπορείτε να βελτιστοποιήσετε αυτό το σημείο ή να μεταβείτε σε μια ηλιακή εγκατάσταση 5V.
Για να βελτιωθεί η απόδοση αποθήκευσης ενέργειας, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος μπορούν να αντικατασταθούν με πιο ακριβές μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες έχουν μικρότερες απώλειες φόρτισης/εκφόρτισης (<10%). Τώρα ο σχεδιαστής σκέφτεται ένα συμπαγές (CAES), το οποίο έχει διάρκεια ζωής δεκαετιών, που σημαίνει μικρότερο αποτύπωμα άνθρακα στην παραγωγή του.
Συμπαγής συσσωρευτής ενέργειας πεπιεσμένου αέρα,
Εξετάζεται η εγκατάσταση πρόσθετης ανεμογεννήτριας (μπορεί να είναι ) και εγκατάσταση ηλιακού ιχνηλάτη για να στρέφονται τα πάνελ προς τον ήλιο. Το tracker σάς επιτρέπει να αυξήσετε την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κατά 30%.
Ένας άλλος τρόπος για να αυξήσετε την απόδοση του συστήματος είναι να το κλιμακώσετε. Ανεβάστε περισσότερους ιστότοπους στον διακομιστή και εκκινήστε περισσότερους διακομιστές. Τότε η κατανάλωση ενέργειας ανά τοποθεσία θα μειωθεί.
Εταιρεία φιλοξενίας ηλιακών. Εικονογράφηση: Ντιέγκο Μαρμολέχο
Εάν καλύψετε ολόκληρο το μπαλκόνι του διαμερίσματός σας με ηλιακούς συλλέκτες και ανοίξετε μια εταιρεία φιλοξενίας ηλιακών ιστοσελίδων, το κόστος ανά πελάτη θα είναι σημαντικά χαμηλότερο από ό,τι για έναν μόνο ιστότοπο: οικονομίες κλίμακας.
Συνολικά, αυτό το πείραμα καταδεικνύει ότι, δεδομένων ορισμένων περιορισμών, είναι απολύτως δυνατό η υποδομή υπολογιστών να λειτουργεί με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Θεωρητικά, ένας τέτοιος διακομιστής θα μπορούσε να κάνει ακόμη και χωρίς μπαταρία εάν αντικατοπτρίζεται σε άλλα μέρη του κόσμου. Για παράδειγμα, εγκαταστήστε καθρέφτες στη Νέα Ζηλανδία και τη Χιλή. Εκεί τα ηλιακά πάνελ θα λειτουργούν όταν είναι βράδυ στη Βαρκελώνη.
Πηγή: www.habr.com