Restwarmtevalorisatie bij datacenters

18/12/2012 Restwarmtevalorisatie bij datacenters Dirk Vanhoudt

Inhoud» Gebruik van restwarmte in de omgeving van» Gebruik van industriële restwarmte voor toepassing van absorptiekoeling bij datacenters 18/12/2012 2

» Datacenter = warmtebron» Servers» Verlichting» Schakelverliezen wordt omgezet in warmte!» Ventilatoren» Circulatiepompen 18/12/2012 3

» Wat als iemand in de omgeving deze warmte nuttig kan gebruiken? Datacenter kan warmte van datacenter verkopen Afnemer van de warmte kan brandstofkosten beperken Investeringskosten voor warmtetransport Warmte komt beschikbaar op lage temperatuur Geschikte afnemer vinden is moeilijk Warmtevoorziening moet gegarandeerd zijn Investeringskosten voor back-up 18/12/2012 4

Cases onderzocht in MIP2 studie groene datacenters :» datacenter Mechelen - veldverwarming KV Mechelen gebouwverwarming kantoren Telenet» datacenter Hove - gebouwverwarming buurtbedrijf» Fictief datacenter - proceswarmte bij fictief buurtbedrijf 18/12/2012 5

Datacenter Mechelen - KV Mechelen» Beperkte afstand van 18/12/2012 6

Datacenter Mechelen - KV Mechelen Veldverwarming van KV Mechelen:» Sneeuw- en ijsvrij houden van voetbalveld» Buizen waarin warm water loopt op ongeveer een 25 cm diepte» Verplicht door de KBVB» Risico op verliesmatch indien KV Mechelen aansprakelijk wordt gesteld voor slechte staat van het veld» Nodeloze opkomst van supporters verhinderen» Aansturing:» Buitentemperatuur < 4 C EN veldtemperatuur <10 C 18/12/2012 7

Datacenter Mechelen - KV Mechelen Warmtevraag veldverwarming KV Mechelen» 52.402 m³ gas/jaar (equivalent ±26 gezinnen)» Circa 18.000 euro/jaar» Maximaal vermogen = 330 kw (is aanwezig bij datacenter)» Vertrektemperatuur water = 25 C» Retourtemperatuur water = ±22 C (constant debiet sturing) 18/12/2012 8

Datacenter Mechelen - KV Mechelen» Inkoppeling en uitkoppeling van warmte:schematisch 18/12/2012 9

Datacenter Mechelen - KV Mechelen» Op eerste zicht heel interessant maar 1. Wat is de kostprijs voor het project? 2. Heeft het leveren van warmte invloed op rendement koeling? 1. Inschatting investeringskost: Warmtewisselaar uitkoppeling warmte: 37.000 euro Warmtewisselaar inkoppeling warmte: 31.000 euro Warmtenet: 160.000 euro Graafwerken: openbreken parking Leidingen Lekdetectie Engineering- supervisie- en extra kosten: 68.000 euro Totale investeringskost: 296.000 euro (excl steun) Totale investeringskost: 276.000 euro (incl steun) 18/12/2012 10

Datacenter Mechelen - KV Mechelen 2. Rendement koelinstallatie: Koeling datacenter: compressiekoeling+free cooling Compressiekoeling (>14 C) Bij hoge buitentemperatuur Inefficiënte koeling: COP rond de 4 Warmte beschikbaar aan condensors koelinstallatie (±40 C) Warmte kan geleverd worden aan KV Mechelen Free cooling Bij lage buitentemperatuur (<10 C) Water door warmtewisselaar die gekoeld wordt met buitenlucht Efficiënte koeltechniek: COP van 15 en meer Warmte kan niet geleverd worden aan KV Mechelen aangezien temperatuur te laag is» KV Mechelen heeft enkel warmte nodig bij buitentemperatuur <4 C» Gebruik van compressiekoeling in winter om warmte te kunnen leveren 18/12/2012 11

Datacenter Mechelen - KV Mechelen 18/12/2012 12

Cases onderzocht in MIP2 studie groene datacenters :» datacenter Mechelen - veldverwarming KV Mechelen gebouwverwarming kantoren Telenet» datacenter Hove - gebouwverwarming buurtbedrijf» Fictief datacenter - proceswarmte bij fictief buurtbedrijf 18/12/2012 13

Fictief datacenter-fictief buurtbedrijf» Fictief buurtbedrijf» 500 meter afstand van datacenter» Toegankelijke weg voor plaatsing warmteleidingen» Continue warmte nodig voor processen: 7.649 MWh/jaar = Beschikbare hoeveelheid warmte aan condensor datacenter» Warmtevraag op lage temperatuur» Gasprijs: 53 euro/mwh» Fictief datacenter» Gemiddeld verbruik servers 600 kw» Gebruik van compressiekoeling en free cooling 18/12/2012 14

Fictief datacenter- fictieve warmteafnemer 18/12/2012 15

Datacenter Mechelen - KV Mechelen» Conclusies restwarmte-uitwisseling bij andere cases» Opbrengst moet in verhouding zijn met investeringskost warmtenet» Warmteafnemer op lage temperatuur is moeilijk te vinden» Wel rendabel indien afnemer van warmte wordt gevonden voor heel jaar:» Zwembaden» Processen in industrie» TVT van 1 á 2 jaar zijn mogelijk» Locatie van datacenters is belangrijk!» Plaats nieuwe datacenters bij zwembaden?» Plaats nieuwe datacenters bij grotere bedrijven?» Restwarmteuitwisseling en trias energetica:» Voorkom restwarmte: efficiënte servers, virtualisatie, koude efficiënt bij servers brengen, 18/12/2012 16

Inhoud» Gebruik van restwarmte in de omgeving van» Gebruik van industriële restwarmte voor toepassing van absorptiekoeling bij datacenters 18/12/2012 17

Gebruik van industriële restwarmte voor toepassing van absorptiekoeling bij datacenters» Koelen met behulp van warmte 18/12/2012 18

Gebruik van industriële restwarmte voor toepassing van absorptiekoeling bij datacenters» Cases onderzocht in MIP2 studie groene datacenters :» Datacenter Hoboken - Umicore Hoboken» Fictief datacenter - Restwarmte bij een fictief buurtbedrijf 18/12/2012 19

Gebruik van industriële restwarmte voor toepassing van absorptiekoeling bij datacenters Datacenter Hoboken- Umicore Hoboken 18/12/2012 20

Gebruik van industriële restwarmte voor toepassing van absorptiekoeling bij datacenters Datacenter Hoboken- Umicore Hoboken» Resultaten indien datacenter kosten draagt en profiteert van opbrengsten 18/12/2012 21

Gebruik van industriële restwarmte voor toepassing van absorptiekoeling bij datacenters» Conclusies absorptiekoeling» COP absorptiekoeling: ±0.7 gemiddelde COP koeling: 4 en meer» Warmte moet minstens 5.7 (4/0.7) keer goedkoper zijn dan elektriciteit» Enkel rendabel indien er gratis restwarmte beschikbaar is» Jaarlijkse opbrengsten in verhouding met investeringskosten voor rendabel project» Locatie van is erg belangrijk» Rekening mee houden bij nieuw te bouwen datacenters?» Zouden over performante koeltechnieken moeten beschikken» Koelkosten kunnen zeer sterk gereduceerd worden!» Back-up koeling moet voorzien worden 18/12/2012 22