Фотоотчет: как организовано повторное использование тепла ЦОД NorthC (Нидерланды)

Нидерландский колокейшн-провайдер NorthC успешно установил систему рекуперации лишнего тепла, генерируемого серверами, для последующей передачи в проложенную «с нуля» сеть централизованного теплоснабжения города Алсмер, находящегося к югу от столичного Амстердама.

Передовой опыт нидерландских инженеров

Проект под названием Aalsmeer Energy Hub, разработанный при поддержке местного муниципалитета, предполагает перемещение горячей воды из центра обработки данных NorthC на объекты многочисленных клиентов, подключенных к новой теплораспределительной сети, включая плавательный бассейн, школу, питомник растений. На объектах клиентов установлены тепловые насосы, позволяющие нагревать подаваемую воду до более высоких температур.

Поиск подрядчиков и иные подготовительные мероприятия перед подписанием контракта на реализацию данного проект начались в 2016 году. Об инициативе было официально объявлено в 2019 году. Работы стартовали в начале 2020 года. Спустя год местные СМИ сообщили об успешном запуске Aalsmeer Energy Hub.

Подключенный к локальной теплораспределительной сети центр обработки данных мощностью 4 МВт создавался в рамках проекта фирмой NLDC («дочка» голландской телекоммуникационной компании KPN). Последняя в 2019 году была продана DWS (дочерней компании Deutsche Bank), а затем слилась с TDCG в 2019 году и переименовалась в NorthC в 2020 году.

Инфраструктуре Aalsmeer Energy Hub удается эффективно агрегировать и повторно использовать значительную часть генерируемого серверами в ЦОД тепла. Около 20 процентов энергии, потребляемой ЦОД, восстанавливается в форме тепла и поступает в школу IKC Triade, питомник растений Fertiplant, а также спортивный комплекс с бассейном и спортивным залом под названием Die Waterlelie. По словам авторов проекта, дополнительное тепло можно было бы использовать в другом месте, но перемещение тепловой энергии на объекты других потенциальных клиентов существенно усложнит распределительную инфраструктуру.

В центре обработки данных используется охлаждение наружным воздухом (фрикулинг), пока температура за пределами здания остается ниже 18˚C. В остальное время используется чиллер на охлажденной воде. Воздух из машзалов ЦОД удаляется при температуре около 25˚C. Эта тепловая энергия раньше выделялась в атмосферу. Сейчас около 0,75 МВт в дни пиковой нагрузки (при общем энергопотреблении ЦОД 4 МВт) используется для отопления зданий трех сторонних учреждений в соответствующем районе.

Нагретая серверами вода проходит по 1400-метровой трубе, иногда опускаясь на 25 метров под землю, и достигает потребителей при температуре 22˚C. По всей видимости, авторы проекта решили использовать горизонтально-направленное бурение (ГНБ) из-за риска встречи с другими трубами и даже боеприпасами времен Второй мировой войны при прокладке собственной теплораспределительной сети.

После передачи тепла потребителям вода с температурой 12 ° C возвращается в центр обработки данных, чтобы снова использоваться системой охлаждения серверов. Как ни странно, в усиленной теплоизоляции трубопровода (что увеличило бы стоимость) нет необходимости, потому что вода течет с высокой скоростью (1,5 м / с).

Местный питомник растений Fertiplant круглый год использует теплую воду для обогрева своих офисов и посадочных площадей, а также для очистки корней растений. Изначально владеющая питомником компания использовала газовый котел в качестве резервного источника тепла, но теперь отказалась от него. Плавательный бассейн и школа еще не полностью протестировали систему, поскольку оставались закрытыми и не использовали тепловую энергию во время коронавирусного кризиса.

Поблизости располагается жилой район, который потенциально может использовать лишнее тепло из центра обработки данных, но, как отмечают представители NorthC, прокладка трубопроводов для передачи тепла в данный район является делом далекого будущего. Сегодня компании приходится выполнять обязательства по поставкам тепла для обслуживания объектов социальной инфраструктуры.

Рекуперативное охлаждение ЦОД на службе муниципального централизованного теплоснабжения

Операторы и владельцы центров обработки данных все чаще получают государственную поддержку и иное стимулирование, если демонстрируют готовность помочь администрациям городов, на территории которых располагаются их ЦОД, сократить выбросы парниковых газов при отоплении, предлагая излишки генерируемого серверами тепла близлежащим домам и предприятиям.

До сих пор сравнительно небольшое количество организаций смогло извлечь выгоду из данной концепции из-за высоких капитальных затрат, связанных с реализацией подобных проектов и относительно низкой температуры рабочего тела, поступающего из машзалов центра обработки данных (в виде теплого воздуха или теплой воды).

Очевидно, что для эффективной реализации подобной концепции ЦОД должен находиться поблизости от системы централизованного теплоснабжения, к которой можно быстро и недорого подключиться. Но системы централизованного теплоснабжения, как правило, существуют в северных странах, где климатические особенности и социально-ориентированная политическая система благоприятствуют развитию соответствующей инфраструктуры.

Создаваемые «с нуля» для нужд ЦОД системы централизованного теплоснабжения, такие как Aalsmeer Energy Hub, являются сравнительной редкостью. Однако в недалеком будущем их число может существенно возрасти. По крайней мере, в Европе.

Недавно ряд операторов центров обработки данных, работающих в Европе, подписал пакт о климатически нейтральных ЦОД, согласно которому соответствующие компании обязуются, по крайней мере, рассмотреть возможность передачи лишнего тепла из машзалов в возводимые «с нуля» / существующие системы централизованного теплоснабжения .

Между тем, норвежский министр энергетики Тина Бру предложила обязать всех операторов и владельцев центров обработки данных, работающих в Норвегии, провести оценку возможности подключения своих ЦОД к локальным системам централизованного теплоснабжения.