เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%
ต้นแบบแรกของเซิร์ฟเวอร์พลังงานแสงอาทิตย์พร้อมตัวควบคุมการชาร์จ รูปถ่าย: พลังงานแสงอาทิตย์.lowtechmagazine.com

ในเดือนกันยายน 2018 ผู้ที่ชื่นชอบจากนิตยสาร Low-tech เปิดตัวโครงการเว็บเซิร์ฟเวอร์ "เทคโนโลยีต่ำ". เป้าหมายคือการลดการใช้พลังงานให้มากจนแผงโซลาร์เซลล์เพียงแผงเดียวก็เพียงพอสำหรับเซิร์ฟเวอร์ที่โฮสต์เองที่บ้าน นี่ไม่ใช่เรื่องง่ายเพราะเว็บไซต์ต้องทำงานตลอด 24 ชั่วโมง มาดูกันว่าสุดท้ายแล้วเกิดอะไรขึ้น

คุณสามารถไปที่เซิร์ฟเวอร์ พลังงานแสงอาทิตย์.lowtechmagazine.com, ตรวจสอบการใช้พลังงานในปัจจุบันและระดับประจุแบตเตอรี่ ไซต์ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับจำนวนคำขอขั้นต่ำจากหน้าเว็บและปริมาณการรับส่งข้อมูลขั้นต่ำ ดังนั้นจึงควรทนต่อปริมาณการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นจาก Habr ตามการคำนวณของนักพัฒนา การใช้พลังงานต่อผู้เข้าชมที่ไม่ซ้ำกันคือ 0,021 Wh

ก่อนรุ่งสางของวันที่ 31 มกราคม 2020 แบตเตอรี่เหลืออยู่ 42% รุ่งอรุณในบาร์เซโลนา เวลา 8:04 น. ตามเวลาท้องถิ่น หลังจากนั้นกระแสจะไหลจากแผงโซลาร์เซลล์

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

ทำไม?

ผู้เชี่ยวชาญเมื่อสิบปีที่แล้ว ทำนายไว้การพัฒนาอินเทอร์เน็ตมีส่วนทำให้เกิด "การลดทอนความเป็นสาระสำคัญ" ของสังคม การเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัลที่เป็นสากล และผลที่ตามมาก็คือการลดการใช้พลังงานโดยรวม พวกเขาคิดผิด ในความเป็นจริงอินเทอร์เน็ตเองก็เรียกร้อง การจัดหาพลังงานจำนวนมหาศาลและปริมาณเหล่านี้ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง

บริษัทไอทีได้ริเริ่มโครงการริเริ่มในการเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานทางเลือก แต่ตอนนี้เป็นไปไม่ได้แล้ว ศูนย์ข้อมูลทั้งหมดใช้พลังงานมากกว่าการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมในโลกถึงสามเท่า ที่แย่กว่านั้นคือการผลิตและการเปลี่ยนแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมเป็นประจำ ยังต้องใช้พลังงานดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้เลยในปัจจุบันที่จะละทิ้งเชื้อเพลิงฟอสซิล (น้ำมัน ก๊าซ ยูเรเนียม) แต่ปริมาณสำรองเหล่านี้จะคงอยู่ได้ไม่นาน ดังนั้น เราจึงต้องคำนึงถึงการใช้ชีวิตโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ รวมถึงการทำงานของโครงสร้างพื้นฐานคอมพิวเตอร์รวมถึงเว็บเซิร์ฟเวอร์

นิตยสารเทคโนโลยีต่ำ ถือว่ามันเป็นปัญหา หน้าเว็บขยายตัวเร็วเกินไป ขนาดหน้าเฉลี่ยเพิ่มขึ้นจากปี 2010 เป็น 2018 จาก 0,45 MB ถึง 1,7 MBและสำหรับไซต์บนมือถือ - ตั้งแต่ 0,15 MB ถึง 1,6 MB ซึ่งเป็นค่าประมาณแบบระมัดระวัง

ปริมาณจราจรเพิ่มขึ้น แซงหน้าความก้าวหน้าในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (พลังงานที่ต้องใช้ในการส่งข้อมูล 1 เมกะไบต์) ซึ่งทำให้การใช้พลังงานอินเทอร์เน็ตเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไซต์ที่หนักและโหลดมากขึ้นไม่เพียงแต่เพิ่มภาระให้กับโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายเท่านั้น แต่ยังทำให้ "วงจรชีวิต" ของคอมพิวเตอร์และสมาร์ทโฟนสั้นลงด้วย ซึ่งจะต้องถูกทิ้งบ่อยขึ้นและเกิดสิ่งใหม่ขึ้นด้วย เป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานมาก.

และแน่นอนว่าภาระงานที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดจากไลฟ์สไตล์ ผู้คนใช้เวลาเกือบทั้งหมดบนอินเทอร์เน็ตและพึ่งพาบริการเว็บต่างๆ อย่างมาก เป็นเรื่องยากอยู่แล้วที่จะจินตนาการถึงสังคมยุคใหม่ที่ไม่มีโครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีบนคลาวด์ (โซเชียลเน็ตเวิร์ก โปรแกรมส่งข้อความด่วน เมล ฯลฯ)

การกำหนดค่าเซิร์ฟเวอร์และเว็บไซต์

В บทความนี้ การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์และสแต็กซอฟต์แวร์ของเว็บเซิร์ฟเวอร์มีการอธิบายโดยละเอียด

คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว โอลิเม็กซ์ โอลินูซิโน A20 มะนาว 2 เลือกให้ใช้พลังงานต่ำและคุณสมบัติเพิ่มเติมที่เป็นประโยชน์ เช่น ชิปการจัดการพลังงาน AXP209. ช่วยให้คุณสามารถขอสถิติแรงดันและกระแสปัจจุบันจากบอร์ดและแบตเตอรี่ได้ วงจรไมโครจะสลับพลังงานระหว่างแบตเตอรี่และขั้วต่อ DC โดยอัตโนมัติ โดยที่กระแสไฟฟ้าจะไหลจากแผงโซลาร์เซลล์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่รองรับแบตเตอรี่

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%
โอลิเม็กซ์ โอลินูซิโน A20 มะนาว 2

เริ่มแรกเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ที่มีความจุ 6600 mAh (ประมาณ 24 Wh) เป็นแบตเตอรี่ จากนั้นจึงติดตั้งแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่มีความจุ 84,4 Wh

ระบบปฏิบัติการบู๊ตจากการ์ด SD แม้ว่าระบบปฏิบัติการจะใช้พื้นที่ไม่เกิน 1 GB และเว็บไซต์แบบคงที่จะมีขนาดประมาณ 30 MB แต่ก็ไม่มีเหตุผลทางเศรษฐกิจที่จะซื้อการ์ดที่มีขนาดเล็กกว่า Class 10 16 GB

เซิร์ฟเวอร์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านการเชื่อมต่อภายในบ้านความเร็ว 100Mbps ในบาร์เซโลนาและเราเตอร์มาตรฐานสำหรับผู้บริโภค ที่อยู่ IP แบบคงที่ถูกสงวนไว้สำหรับมัน เกือบทุกคนสามารถตั้งค่าไซต์ดังกล่าวในอพาร์ตเมนต์ของตนได้ คุณต้องเปลี่ยนการตั้งค่าไฟร์วอลล์เล็กน้อยเพื่อส่งต่อพอร์ตไปยัง IP ในเครื่อง:

พอร์ต 80 ถึง 80 สำหรับ HTTP พอร์ต 443 ถึง 443 สำหรับ HTTPS พอร์ต 22 ถึง 22 สำหรับ SSH

ระบบปฏิบัติการ การยืดอาร์เบียน ขึ้นอยู่กับการกระจาย Debian และเคอร์เนล ซุนซีซึ่งออกแบบมาสำหรับบอร์ดเดี่ยวที่มีชิป AllWinner

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%
แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 50 วัตต์สำหรับเว็บเซิร์ฟเวอร์และแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 10 วัตต์สำหรับให้แสงสว่างในห้องนั่งเล่นในอพาร์ตเมนต์ของผู้เขียน

ไซต์คงที่ที่สร้างโดยระบบ นกกระทุง (ตัวสร้างไซต์ใน Python) ไซต์แบบคงที่โหลดเร็วขึ้นและใช้ CPU น้อยกว่า ดังนั้นจึงประหยัดพลังงานมากกว่าเพจที่สร้างขึ้นแบบไดนามิก ดูซอร์สโค้ดสำหรับธีม ที่นี่.

จุดสำคัญมากคือการบีบอัดภาพ เนื่องจากหากไม่มีการปรับให้เหมาะสมนี้ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำให้หน้าเว็บมีขนาดเล็กกว่า 1 เมกะไบต์ เพื่อการปรับให้เหมาะสมที่สุด จึงตัดสินใจแปลงภาพถ่ายให้เป็นภาพฮาล์ฟโทน ตัวอย่างเช่น นี่คือรูปถ่ายของผู้ให้บริการโทรศัพท์หญิงบนแผงสวิตช์ในศตวรรษที่ผ่านมา 253 KB.

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

และนี่คือภาพขนาดสีเทาที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม 36,5 KB มีสามสี (ดำ, ขาว, เทา) เนื่องจากภาพลวงตา ดูเหมือนว่าผู้ชมจะมีสีมากกว่าสามสี

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

ภาพถ่ายฮาล์ฟโทนไม่เพียงแต่ถูกเลือกเพื่อปรับขนาดให้เหมาะสมเท่านั้น (เป็นการตัดสินใจที่ค่อนข้างน่าสงสัย) แต่ยังเพื่อเหตุผลด้านสุนทรียศาสตร์ด้วย เทคนิคการประมวลผลภาพแบบเก่านี้มีคุณสมบัติด้านโวหาร ดังนั้นไซต์จึงมีการออกแบบที่ค่อนข้างมีเอกลักษณ์

หลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพ ภาพประกอบ 623 ชิ้นบนเว็บไซต์ Low-tech Magazine ลดขนาดจาก 194,2 MB เป็น 21,3 MB ซึ่งก็คือ 89%

บทความเก่าทั้งหมดถูกแปลงเป็น Markdown เพื่อความสะดวกในการเขียนบทความใหม่ รวมถึงเพื่อความสะดวกในการสำรองข้อมูลผ่าน คอมไพล์. สคริปต์และเครื่องมือติดตามทั้งหมด รวมถึงโลโก้ ถูกลบออกจากไซต์ มีการใช้แบบอักษรเริ่มต้นในเบราว์เซอร์ของไคลเอ็นต์ ในฐานะ “โลโก้” - ชื่อของนิตยสารที่เป็นตัวพิมพ์ใหญ่พร้อมลูกศรทางซ้าย: LOW←TECH MAGAZINE มีขนาดเพียง 16 ไบต์แทนที่จะเป็นรูปภาพ

ในกรณีที่ระบบหยุดทำงาน มีความเป็นไปได้ของ "การอ่านแบบออฟไลน์": ข้อความและรูปภาพจะถูกส่งออกไปยังฟีด RSS เปิดใช้งานการแคชเนื้อหา 100% รวมถึง HTML

การเพิ่มประสิทธิภาพอีกอย่างหนึ่งคือการเปิดใช้การตั้งค่า HTTP2 ใน nginx ซึ่งจะช่วยลดการรับส่งข้อมูลเล็กน้อยและลดเวลาในการโหลดหน้าเว็บเมื่อเทียบกับ HTTP/1.1 ตารางเปรียบเทียบผลลัพธ์สำหรับห้าหน้าที่แตกต่างกัน

| | เอฟพี | เรา | ฮส | เอฟดับบลิว | ซีดับบลิว | |----------|-------|-------|--------|-------|------ -| | HTTP/1.1 | 1.46 วินาที | 1.87 วินาที | 1.54 วินาที | 1.86 วินาที | 1.89 วินาที | | HTTP2 | 1.30s | 1.49 วินาที | 1.54 วินาที | 1.79 วินาที | 1.55 วินาที | | รูปภาพ | 9 | 21 | 11 | 19 | 23 | | ออมทรัพย์ | 11% | 21% | 0% | 4% | 18% |

การกำหนดค่า nginx แบบเต็ม:

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;
}

ผลลัพธ์ของการทำงาน 15 เดือน

สำหรับช่วงตั้งแต่วันที่ 12 ธันวาคม 2018 ถึงวันที่ 28 พฤศจิกายน 2019 เซิร์ฟเวอร์แสดง สถานะการออนไลน์ 95,26%. ซึ่งหมายความว่าเนื่องจากสภาพอากาศเลวร้าย การหยุดทำงานของปีคือ 399 ชั่วโมง

แต่ถ้าคุณไม่คำนึงถึงสองเดือนที่ผ่านมา สถานะการออนไลน์คือ 98,2% และการหยุดทำงานเพียง 152 ชั่วโมง นักพัฒนาเขียน เวลาทำงานลดลงเหลือ 80% ในช่วงสองเดือนที่ผ่านมา เมื่อการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นเนื่องจากการอัพเดตซอฟต์แวร์ ทุกคืนไซต์ดังกล่าวล่มเป็นเวลาหลายชั่วโมง

ตามสถิติ ประจำปี (ตั้งแต่วันที่ 3 ธันวาคม 2018 ถึงวันที่ 24 พฤศจิกายน 2019) ปริมาณการใช้ไฟฟ้าของเซิร์ฟเวอร์อยู่ที่ 9,53 kWh มีการบันทึกการสูญเสียที่สำคัญในระบบเซลล์แสงอาทิตย์อันเนื่องมาจากการแปลงแรงดันไฟฟ้าและการคายประจุแบตเตอรี่ ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์แสดงปริมาณการใช้ไฟฟ้า 18,10 kWh ต่อปี ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพของระบบอยู่ที่ประมาณ 50%

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%
แผนภาพแบบง่าย ไม่แสดงตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 12 ถึง 5 โวลต์ และมิเตอร์แอมแปร์ชั่วโมงของแบตเตอรี่

ในช่วงระยะเวลาการศึกษา มีผู้เข้าชมที่ไม่ซ้ำกัน 865 รายเข้าเยี่ยมชมไซต์ เมื่อรวมการสูญเสียพลังงานทั้งหมดในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์แล้ว การใช้พลังงานต่อผู้เข้าชมที่ไม่ซ้ำกันคือ 000 Wh ดังนั้น พลังงานแสงอาทิตย์ที่ผลิตได้หนึ่งกิโลวัตต์ชั่วโมงจึงเพียงพอที่จะรองรับผู้เข้าชมที่ไม่ซ้ำกันเกือบ 0,021 ราย

ในระหว่างการทดลอง ได้มีการทดสอบแผงโซลาร์เซลล์ขนาดต่างๆ ตารางแสดงการคำนวณระยะเวลาที่ใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่ที่มีความจุต่างกันเมื่อใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดต่างกัน

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

การใช้พลังงานเฉลี่ยของเว็บเซิร์ฟเวอร์ในช่วงปีแรก รวมถึงการสูญเสียพลังงานทั้งหมดอยู่ที่ 1,97 วัตต์ การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการใช้งานเว็บไซต์ข้ามคืนในคืนที่สั้นที่สุดของปี (8 ชั่วโมง 50 นาที วันที่ 21 มิถุนายน) ต้องใช้พลังงานในการจัดเก็บข้อมูล 17,40 วัตต์-ชั่วโมง และในคืนที่ยาวนานที่สุด (14 ชั่วโมง 49 นาที วันที่ 21 ธันวาคม) คุณต้องการ 29,19 ชั่วโมง .XNUMX ว.

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

เนื่องจากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดไม่ควรคายประจุต่ำกว่าครึ่งความจุ เซิร์ฟเวอร์จึงต้องใช้แบตเตอรี่ 60 Wh เพื่อให้อยู่รอดในคืนที่ยาวนานที่สุดโดยมีแสงสว่างในเวลากลางวันที่เหมาะสมที่สุด (2x29,19 Wh) เกือบตลอดทั้งปี ระบบทำงานร่วมกับแบตเตอรี่ 86,4 Wh และแผงโซลาร์เซลล์ 50 วัตต์ จากนั้นจึงบรรลุความพร้อมในการทำงาน 95-98% ดังที่กล่าวมาข้างต้น

สถานะการออนไลน์ 100%

เพื่อความพร้อมใช้งาน 100% จำเป็นต้องเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ เพื่อชดเชยสภาพอากาศเลวร้ายหนึ่งวัน (โดยไม่มีการผลิตไฟฟ้าจำนวนมาก) จำเป็นต้องใช้พื้นที่จัดเก็บ 47,28 วัตต์ต่อชั่วโมง (24 ชั่วโมง × 1,97 วัตต์)

ตั้งแต่วันที่ 1 ธันวาคม 2019 ถึงวันที่ 12 มกราคม 2020 มีการติดตั้งแบตเตอรี่ขนาด 168 วัตต์ในระบบ ซึ่งมีความจุในทางปฏิบัติ 84 วัตต์ต่อชั่วโมง พื้นที่เก็บข้อมูลนี้เพียงพอที่จะทำให้ไซต์ทำงานต่อไปได้สองคืนหนึ่งวัน การกำหนดค่าได้รับการทดสอบในช่วงเวลาที่มืดมนที่สุดของปี แต่สภาพอากาศค่อนข้างดี และในช่วงเวลาที่กำหนด ความพร้อมในการทำงานคือ 100%

แต่เพื่อที่จะรับประกันความพร้อมในการทำงาน 100% เป็นเวลาหลายปี คุณจะต้องจัดเตรียมสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด เมื่อสภาพอากาศเลวร้ายยังคงอยู่เป็นเวลาหลายวัน จากการคำนวณแสดงให้เห็นว่า หากต้องการให้เว็บไซต์ออนไลน์เป็นเวลาสี่วันโดยไม่มีการผลิตพลังงานต่ำหรือไม่มีเลย คุณจะต้องใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่มีความจุ 440 วัตต์-ชั่วโมง ซึ่งเท่ากับขนาดของแบตเตอรี่รถยนต์

ในทางปฏิบัติ ในสภาพอากาศที่ดี แบตเตอรี่ตะกั่วกรด 48 Wh จะทำให้เซิร์ฟเวอร์ทำงานข้ามคืนตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงกันยายน แบตเตอรี่ 24 Wh จะใช้งานเซิร์ฟเวอร์ได้นานสูงสุด 6 ชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าเซิร์ฟเวอร์จะปิดทุกคืน แม้ว่าเวลาจะต่างกันขึ้นอยู่กับเดือนก็ตาม

โดยทั่วไปแล้ว เว็บไซต์บางแห่งไม่จำเป็นต้องทำงานในเวลากลางคืน เนื่องจากจำนวนผู้เยี่ยมชมมีน้อยมาก เจ้าหน้าที่จากนิตยสาร Low-tech กล่าว ตัวอย่างเช่น หากนี่เป็นสิ่งพิมพ์ของเมืองระดับภูมิภาค ซึ่งไม่ได้มาโดยผู้เยี่ยมชมจากโซนเวลาอื่น แต่มาเฉพาะคนในท้องถิ่นเท่านั้น

กล่าวคือ สำหรับไซต์ที่มีการรับส่งข้อมูลที่แตกต่างกันและเวลาทำงานต่างกัน จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความจุต่างกันและแผงโซลาร์เซลล์ที่มีขนาดต่างกัน

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

ผู้เขียนได้ให้การคำนวณว่าต้องใช้พลังงานเท่าไร การผลิต แผงโซลาร์เซลล์เอง (พลังงานที่รวบรวม) และจำนวนเงินที่จะเกิดขึ้นหากคุณหารจำนวนนี้ด้วยอายุการใช้งานที่คาดหวัง 10 ปี

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

ด้วยวิธีนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะคำนวณค่าเทียบเท่าของเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ใช้ในการผลิตและการทำงานของแผง นิตยสารเทคโนโลยีต่ำพบว่าในปีแรกของการดำเนินงาน ระบบ (แผง 50 วัตต์ แบตเตอรี่ 86,4 Wh) “สร้าง” การปล่อยก๊าซเรือนกระจกประมาณ 9 กิโลกรัม หรือเทียบเท่ากับการเผาไหม้น้ำมันเบนซิน 3 ลิตร ซึ่งเท่ากับประมาณ 50- รถยนต์นั่งส่วนบุคคลปีกม.

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

หากเซิร์ฟเวอร์ไม่ได้ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ แต่มาจากโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไป การปล่อยก๊าซที่เทียบเท่าจะลดลงหกเท่า: 1,54 กก. (ภาคพลังงานของสเปนมีส่วนแบ่งสูงในด้านพลังงานทดแทนและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์) แต่นี่ไม่ใช่การเปรียบเทียบที่ถูกต้องอย่างสมบูรณ์ผู้เขียนเขียนเนื่องจากคำนึงถึงพลังงานที่รวบรวมไว้ของโครงสร้างพื้นฐานพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ไม่ได้คำนึงถึงตัวบ่งชี้นี้สำหรับเครือข่ายพลังงานทั่วไปนั่นคือต้นทุนของการก่อสร้างและการสนับสนุน .

การปรับปรุงเพิ่มเติม

ในช่วงเวลาที่ผ่านมา มีการดำเนินการเพิ่มประสิทธิภาพหลายประการเพื่อลดการใช้พลังงานของเซิร์ฟเวอร์ ตัวอย่างเช่น มีอยู่ช่วงหนึ่งที่นักพัฒนาสังเกตเห็นว่าปริมาณการรับส่งข้อมูล 6,63 TB จากทั้งหมด 11,15 TB เกิดจากการใช้ฟีด RSS ที่ไม่ถูกต้องหนึ่งครั้งซึ่งดึงเนื้อหาทุกๆ สองสามนาที หลังจากแก้ไขข้อบกพร่องนี้ การใช้พลังงานของเซิร์ฟเวอร์ (ไม่รวมการสูญเสียพลังงาน) ลดลงจาก 1,14 W เป็นประมาณ 0,95 W อัตราขยายอาจดูเล็กน้อย แต่ความแตกต่าง 0,19 W หมายถึง 4,56 วัตต์-ชั่วโมงต่อวัน ซึ่งสอดคล้องกับอายุการใช้งานแบตเตอรี่มากกว่า 2,5 ชั่วโมงสำหรับเซิร์ฟเวอร์

ในช่วงปีแรก ประสิทธิภาพมีเพียง 50% พบการสูญเสียเมื่อชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่ (22%) รวมถึงเมื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าจาก 12 V (ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ PV) เป็น 5 V (USB) โดยที่การสูญเสียสูงถึง 28% นักพัฒนายอมรับว่าเขามีตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสม (ตัวควบคุมที่ไม่มี USB ในตัว) ดังนั้นคุณจึงสามารถปรับจุดนี้ให้เหมาะสมที่สุดหรือเปลี่ยนไปใช้การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ 5V

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงาน สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ตะกั่วกรดด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีราคาแพงกว่า ซึ่งมีการสูญเสียประจุ/คายประจุน้อยกว่า (<10%) ตอนนี้ผู้ออกแบบกำลังพิจารณาขนาดกะทัดรัด ระบบกักเก็บพลังงานในรูปของลมอัด (CAES) ซึ่งมีอายุการใช้งานหลายทศวรรษ ซึ่งหมายถึงปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่น้อยลงในการผลิต

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%
เครื่องสะสมพลังงานลมอัดขนาดกะทัดรัด แหล่ง

อยู่ระหว่างการพิจารณาติดตั้งกังหันลมเพิ่มเติม (อาจเป็นไปได้) ทำจากไม้) และติดตั้งเครื่องติดตามแสงอาทิตย์เพื่อหันแผงเข้าหาดวงอาทิตย์ ตัวติดตามช่วยให้คุณเพิ่มการผลิตไฟฟ้าได้ 30%

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%

อีกวิธีในการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบก็คือการขยายขนาด เพิ่มเว็บไซต์บนเซิร์ฟเวอร์และเปิดตัวเซิร์ฟเวอร์มากขึ้น จากนั้นการใช้พลังงานต่อไซต์จะลดลง

เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่บ้านใช้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้ 15 เดือน: สถานะการออนไลน์ 95,26%
บริษัทโฮสติ้งพลังงานแสงอาทิตย์ ภาพประกอบ: ดิเอโก มาร์โมเลโจ

หากคุณคลุมระเบียงอพาร์ทเมนต์ทั้งหมดของคุณด้วยแผงโซลาร์เซลล์และเปิดบริษัทโซลาร์เว็บโฮสติ้ง ต้นทุนต่อลูกค้าจะต่ำกว่าเว็บไซต์เดียวอย่างมาก: การประหยัดต่อขนาด

โดยรวมแล้ว การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่า ด้วยข้อจำกัดบางประการ เป็นไปได้โดยสิ้นเชิงที่โครงสร้างพื้นฐานของคอมพิวเตอร์จะทำงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน

ตามทฤษฎีแล้ว เซิร์ฟเวอร์ดังกล่าวสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่หากทำมิเรอร์ในส่วนอื่น ๆ ของโลก เช่น ติดตั้งกระจกในประเทศนิวซีแลนด์และชิลี แผงโซลาร์เซลล์จะทำงานในเวลากลางคืนในบาร์เซโลนา

ที่มา: will.com

เพิ่มความคิดเห็น