Серия: Горное дело и материалы • 11 часть из 14
Продукция: от балок до суперкомпьютеров
Вот и польза. Сортированную землю (2 часть), чистую энергию (3 часть) и бескаменные плавильные цеха (4–6 части) превращаем в вещи, которые люди трогают — рельсы, мосты, направляющие, грузовики — и вещи, которые думают — стеллажи и суперкомпьютеры. Одна книга рецептов, много разделов.
Задача на сегодня
Картографировать сырьё → очищенное → продукт через четыре семейства: Строить • Двигаться • Собирать • Считать.
Опубликовать предварительно рассчитанные списки материалов, площади и мощность.
Показать, как суперкомпьютер спокойно живёт в той же микросети, что и балки и стекло.
Семейства из четырёх продуктов (одна книга рецептов)
Строить — балки, рельсы, рамы, панели
- H‑балки, листы, замкнутые профили, рельсы (5 часть)
- Солнечное стекло и фасадные панели (9 часть)
- Собранные блоки и LC³ связующие (9 часть)
Движение — грузовики, железная дорога, канатные дороги
- 200 т мега-фургоны с 3–5 MWh пакетами (7 часть)
- Электрические железнодорожные ветки, закрытые конвейеры (8 часть)
- Канатные дороги для гор (8 часть)
Собрано — PV, накопление, силовая электроника
- PV модули (3 часть), трекеры и крепления
- BESS поды, трансформаторы, распределительные устройства
- Централизованное тепло из процессов рекуперации
Подсчитано — стеллажи, сети, охлаждение
- Стеллажи с жидкостным охлаждением (типовой план 80–120 кВт на каждый)
- Задние двери с теплообменником (HEX) / холодные пластины / варианты погружения
- 380–800 В DC магистраль или AC кольцо с выпрямителями
Быстрые BOM (ориентировочные, предварительные)
1 км двухпутной железной дороги (строительство)
| Позиция | Количество | Примечания |
|---|---|---|
| Рельсы (60 кг/м) | ~120 т | Два пути × 1 000 м |
| Рельсы + крепежные детали | ~160–220 т | Комбинация бетона и стали |
| Сигнальный кабель Vario | ~0,6–1,2 т | Экранированные пары |
| Электричество (электрификация) | по проекту | VV воздушная линия или третий рельс |
Масса варьируется в зависимости от уклонов и балласта. Для транспортировки стандартизируем длины (8 часть).
1 MWp наземная PV с трекерами (собрано)
| Позиция | Количество | Примечания |
|---|---|---|
| Модули | ~1 800–2 200 шт. | Класс 450–550 W |
| Масса модулей | ~45–60 т | Стекло+рама (9 часть) |
| Стальные/алюминиевые крепления | ~60–100 т | Оцинкованная сталь + Al рельсы |
| Медь | ~1,2–2,0 т | Цепи + выключатели до инвертора |
| Инверторы/трансформатор | ~1 комплект | 1–1,5 MVA |
Площадь: ~1,6–2,2 га (наземный). Цифры соответствуют предыдущим частям.
200 т мега-фургон (движение)
| Подсистема | Спец. | Примечания |
|---|---|---|
| Основная батарея | ~3–5 МВт·ч | Масса блока ~21–36 т |
| Маховик | 30–50 кВт·ч • 2–5 МВт | Буферизация пиков |
| Двигатели | На 4 колёсах | Векторное управление |
| Рекуперация | ~70 % при спуске | Защищённые тормоза |
Зарядка: 1,5–2,5 МВт площадки; опционально 2–3 МВт наклонный троллейбус (7 часть).
Расчетная стойка (80 кВт, жидкостное охлаждение)
| Позиция | Количество / масса | Примечания |
|---|---|---|
| Рама (Al + сталь) | ~300–500 кг | Экструзия + листы |
| Медь (магистрали + кабели) | ~40–80 кг | Зависит от топологии |
| Холодные пластины/ШС (HEX) | ~60–120 кг | Сплав Al/Cu |
| IT электроника | ~400–800 кг | Пластины, аккумуляторы, оптика |
| Макс. тепло в контур | ~80 кВт | Типовой выход 45–60 °C |
Стеллажи могут превышать 80 кВт; для плана выбираем тихую микросеть.
Наборы продуктов (готовые к отправке композиции)
Мост в коробке (пролет 200 м)
| Компонент | Спец. | Требуются ванны |
|---|---|---|
| Балочные и H-балки | ~1 800–2 400 т стали | LP (секционный мельница), PP‑20 |
| Панели крышки | сборный LC³ | LP (сборный), HP‑20 |
| Перила и болты | алюминий + сталь | LP (производство) |
| Освещение и датчики | низкое напряжение | CP (управление) |
Транспортируется стандартными длинами; краны объектов + список крутящего момента; без дыма.
Солнечная электростанция 100 MWp (одна ось)
| Компонент | Количество | Примечания |
|---|---|---|
| PV модули | ~180–220 тыс. | Класс 500–550 W |
| Сталь держателей/Al | ~6–10 кт | Оцинкованные секции + Al рельсы |
| Инверторы/трансформаторы | ~70–100 MVA | Комбинация центральных/"string" |
| BESS объекта | ~100–200 МВт·ч | Выравнивание сети |
| Площадь | ~1,8–2,4 км² | Зависит от расположения |
Строится из подов согласно частям 3, 5, 9 и 10.
Ветка железной дороги 50 км (коридор массовых грузов)
| Позиция | Количество | Примечания |
|---|---|---|
| Сталь рельсов | ~6 000 т | Класс 60 кг/м |
| Пути/балласт | ~8–11 кт | Строительство зависит от рельефа |
| Электрификация | по проекту | Линия VV + подстанции |
Канатные дороги/конвейеры для гор (часть 8).
Пограничный (edge) суперкомпьютер 20 MW (рассчитать)
| Компонент | Спец. | Примечания |
|---|---|---|
| Стеллажи | ~250 по 80 кВт | С жидкостным охлаждением |
| Путь энергии | 380–800 V DC или AC→DC | Кольцевая топология |
| Охлаждение | ~0,4–0,8 MW насосы | ~2–4 % IT нагрузки |
| Дневная энергия | ~480 MWh | 20 MW × 24 ч |
| PV мин. | ~103 MWp | Правило 20×5,14 |
| Покупка (12 ч) | ~240 МВт·ч | Аккумулятор объекта |
Отводимое тепло поступает в городскую тепловую сеть (9 часть), соседям уютнее.
Кампус суперкомпьютеров (тихий, горячий, полезный)
Архитектура
- Энергия: PV + BESS + VV кольцо; необязательная DC магистраль к PDU.
- Охлаждение: холодные плиты + теплообменник задних дверей; 45–60 °C вода в тепловую сеть.
- Цель PUE: ~1,05–1,12 (жидкостное, правильно сделано).
- Сеть: оптическая магистраль; медь только там, где коротко.
Сводка материалов (строительство 20 МВт)
| Материал | Приблизительная масса | Где используется |
|---|---|---|
| Алюминий | ~30–60 т | Стеллажи, холодные плиты, рамы |
| Сталь | ~50–100 т | Рамы, кабельные лотки, оболочки зданий |
| Медь | ~15–35 т | Магистрали, кабели, двигатели |
| Стекло и панели | ~10–20 т | Двери, экраны, оптика |
Атомы знакомы — мы уже чисто произвели их для 5–9 частей.
Почему распределение DC?
Меньше преобразований, проще подключение накопителей и дружелюбно к PV/BESS. AC тоже работает — выбираем то, что снижает потери и упрощает обслуживание.
Транспортировка и установка (как перемещаются продукты)
Объемы TEU (типичные)
| Набор продукта | TEU | Самая тяжелая часть |
|---|---|---|
| Мост в коробке | ~120–180 | ~40 т балка |
| Солнечная электростанция 100 MWp | ~1 000–1 600 | Трансформатор 40–80 т (OD) |
| Железнодорожная ветка 50 км | ~600–900 | Связки рельсов ~25–30 т |
| Суперкомпьютер 20 MW | ~120–220 | Охлаждающий/HEX щит 15–25 т |
OD = нестандартные габариты; такие перевозятся прицепами модульных платформ, а не контейнерами.
Хореография строительства
- Продукты прибывают как поды и паллеты с штрихкодами для комплектации.
- На объекте те же MEC порты (часть 10) питают палатки сборки и отделочные линии.
- Запуск — балет, а не хаос: сканировать → строить → подключать → тестировать.
Нажмите, чтобы открыть DUK
«Разве суперкомпьютер не слишком "хрупок" для промышленного кампуса?»
Ему здесь нравится. Вычислительному залу нужна стабильная чистая энергия и тихие водяные кольца — именно это обеспечивают наши PV/BESS и тепловые поды. Отводимое тепло — не недостаток, а преимущество.
«Что меняется, когда продукты эволюционируют?»
Линия подов. Балки остаются балками; стеллажи остаются стеллажами. Меняем блоки литья/ламинирования/ER или вычислительные гнёзда без переписывания кампуса.
«Откуда берутся чипы?»
Из любой фабрики, уважающей планету и наши стандарты. Наша работа здесь — энергия, охлаждение, металлы, стекло и сборка — мы создаём красивые, эффективные дома для кремния.
Далее — Круговая промышленность: отходы = вход (часть 12 из 14). Закроем каждое кольцо: лом в плавку, тепло — соседям, вода — обратно в воду — ничего не тратится зря, всё работает.