Оборудование, установленное в дата-центрах, выделяет большое количество тепла, которое нужно куда-то отводить. Способов сделать это немало. Чаще всего тепловая энергия просто «выбрасывается», ее никак не используют. При этом дата-центры, по разным данным, потребляют 3-5% от энергии, вырабатываемой во всем мире. Но в ряде регионов тепло — это в буквальном смысле деньги, так что многие компании пытаются использовать «мусорное» тепло с пользой.

Недавно я поинтересовался, кто, куда и каким образом использует это тепло, и оказалось, что проектов не так и мало, причем среди них попадаются весьма интересные. Если у вас есть собственные кейсы, или читали что-то интересное по этому поводу — давайте обсудим.

Обогрев фермы для омаров в Норвегии



Похоже, что сотрудники дата-центра пригласили омара на пивную вечеринку
Реализация этого проекта стартовала буквально на днях. Оператор дата-центров Green Mountain заключил договор с фермой по выведению омаров Norwegian Lobster Farm. Большинство видов омаров — теплолюбивые, а значит, ферме нужно либо располагаться в регионе с высоким уровнем инсоляции, либо подогревать водоем, где живут подопечные.

Норвежцы выбрали второй вариант. Согласно условиям договора, ферма будет получать тепло из ЦОД DC1-Stavanger. Конечно, не бесплатно, но, во всяком случае, стоимость получаемого тепла будет низкой. Во всяком случае, ниже, чем если бы пришлось тратить дорогое электричество или другие ресурсы на обогрев водоема.


Ферма, к слову, очень продвинутая, на ней используются современные технологии, включая компьютерное зрение, мониторинг каждого ракообразного и роботы, которые выполняют технические работы. Тепло, поступающее от дата-центра, будет использоваться для нагрева воды до температуры в 20 °С.

DC1-Stavanger расположен в относительно удаленном от населенных пунктов регионе, поэтому пустить тепло на обогрев домов не получится. Так что радоваться теплой воде будут исключительно обитатели фермы.

Выращивание помидоров



Похожий проект предложен (и реализуется) оператором облачного хостинга Blockheating в Нидерландах. Участники проекта — владельцы теплиц по выращиванию помидоров, производитель OCP-систем ITRenew и, соответственно, компания Blockheating.

В отличие от предыдущего проекта оборудование размещается в контейнеризированных дата-центрах «все в одном», которые устанавливаются непосредственно в тепличном хозяйстве. Отводимое тепло поступает в систему для обогрева теплиц, благодаря чему формируется оптимальный микроклимат.

Согласно данным проекта, один такой контейнерный микро-ЦОД способен обогревать сразу два гектара теплиц летом и 0,5 Га — зимой. С гектара за один урожай в Нидерландах снимают около 700 тонн помидоров, так что тепло используется с большой пользой, позволяя фермерам экономить на обогреве.

К слову, в контейнерах используется жидкостная система охлаждения, которая при совмещении с водным теплообменником позволяет нагревать воду до температуры в 65 °С.

Теплица с роботами в США



В этом месяце стало известно, что компания Digital Crossroads объединила усилия с представителями местного университета с целью разработать роботизированную теплицу. Цель проекта — создать систему, которая сможет пригодиться при основании колонии на Луне или Марса.

В нашем случае теплица обогревается теплом из дата-центра Digital Crossroads. Площадь теплицы не так велика — около 400 квадратных метров. Но это лишь начало, если все получится, то проект будет масштабирован.


Проект получил около $1 млн инвестиций от частных компаний и государства, так что в ближайшее время он будет активно развиваться. Если все получится, то вполне возможно, что похожие проекты будут инициироваться и в других странах другими компаниями — зачем теплу пропадать зря.

Обогрев домов в Дании



В конце 2020 года Facebook начал работы по расширению европейского дата-центра в городе Оденсе (Дания) на 30 тыс. м². Расширение инфраструктуры обойдется компании приблизительно в 10 млрд датских крон ($1,5 млрд). Как и все ЦОД Facebook, дата-центр в Дании работает на возобновляемой электроэнергии — ветровой.

В новом ЦОД компания добавила систему рекуперации тепловой энергии дата-центра для отопления домов Оденсе. На старте проекта мощности системы было достаточно для обогрева около 6900 домов. Но компания планирует расширять свой дата-центр, так что теперь и домов с высокотехнологичным обогревом станет больше — цифра будет приближаться к 11 000.

Тепло, отведенное от серверов, нагревает воду, которая проходит через систему медных трубок, расположенную на крыше дата-центра. Подогретая вода направляется на тепловой насос местной организации теплоснабжения. Температура внутри “горячих коридоров” машинных залов дата-центра Facebook в Дании ниже, чем у большинства других ЦОД — от 27 до 46°C. В итоге отработанная вода получается теплой, а не горячей, и нуждается в дополнительном подогреве. Поэтому ее направляют в тепловые насосы, где она нагревается до нужной температуры — 60°C.

Этот проект Facebook реализует с датским поставщиком теплоснабжения Fjernvarme Fyn. Тепловые насосы этой компании используются в технологическом процессе перед отправкой по системе центрального отопления Оденсе. Для вторичного обогрева воды будет тратиться в общей сложности 165 000 МВт/ч энергии в год. Тем не менее, это гораздо выгоднее, чем брать холодную воду и нагревать ее.

Глобальная утилизация тепла дата-центров в Норвегии


В начале 2021 года в Норвегии появилось интересное предложение от Министра энергетики Норвегии — Тины Бру (Tina Bru). Министр предлагает использовать тепло, вырабатываемое ЦОД, на благо местных жителей, включая обогрев зданий, производств, рыбных хозяйств.

Сейчас Норвегия активно старается стать более «зеленой», оказывая минимум негативного влияния на окружающую среду. Но получается не всегда. Дело в том, что повсеместное использование интернета, глобальная электрификация увеличивают потребность в сетевом оборудовании и самих магистралях. Вместе с этим, растут объемы потребляемого электричества. Поэтому Бру предлагает сейчас задуматься, насколько эффективно ресурс распределяется и используется повторно уже сейчас.

Норвегия благодаря своему климату и налоговым льготам — привлекательный регион для операторов дата-центров. Так, в качестве налогов за электроэнергию ЦОДы платят около $0,005 за 1 кВт/ч, а потребители — только $0,02. В стране размещается несколько крупных ДЦ известных компаний и еще больше планируется построить.

Часть норвежских компаний уже вовлечена в процесс теплового ресайклинга. Так, крупнейший в стране дата-центр DigiPlex в Осло направляет часть излишнего тепла для обогрева жилых домов. У компании достигнута договоренность с поставщиком коммунальных услуг Fortum — работающей на аналогичных условиях с дата-центрами по всей Скандинавии. Предполагалось, что при полном запуске системы DigiPlex будет отапливать 5 тыс. квартир в Осло.

Комментарии (18)


  1. boblenin
    23.06.2021 16:36

    Жаль нет варианта: "да, конечно, но эти примеры не показатель"


    1. HiMem-74
      24.06.2021 11:29

      Попытался «натянуть» эти примеры на наш климат и возникли некоторые сомнения в реализуемости. Когда летом на солнце +45 и теплицы открывают настеж, а зимой -45 и никакие стеклопакеты не спасут, думаю не взлетит такой ЦОД…


      1. Grand_piano
        24.06.2021 12:18

        Есть замечательные решения по переводу тепла в холод и это вопрос именно экономической целесообразности. Смотреть — абсорбционные бромистолитиевые машины. Это в вопросу о том что делать летом.
        По поводу зимы — вы ВСЁ равно выбрасываете это тепло путём «утилизации» — так почему не подвести его к теплицам и не использовать в зимний период для дополнительного подогрева сократив расходы на подогрев?


      1. saboteur_kiev
        24.06.2021 15:06

        Если у вас горячая вода в кране будет +45, наверное этого будет недостаточно.
        Тепло можно отводить в коммуналку, например

        Вся проблема таких проектов — необходимость интегрироваться с другими компаниями, частными или коммунальными, а тут и расположение датацентра может не подходить и все такое.

        То есть сама идея — да в общем то и не нова. Вопрос как найти удачное расположение, чтобы под боком и электростанция для дешевого электричества и городская котельная для отдачи тепла и земля не по заоблачным ценам.


        1. Tarakanator
          08.07.2021 10:36

          А зачем в кране больше 45 градусов? для горячего душа думаю достаточно, а зачем больше?


          1. saboteur_kiev
            12.07.2021 12:00

            Перепутал. В батарее.

            Во-вторых нужно не забывать, что даже очень хорошие трубы - они не изолированы на 100% от окружающего, и подать 45 градусов в многоэтажный дом, это сколько градусов дойдет до крайней квартиры?


            1. Tarakanator
              13.07.2021 15:23

              Да и в батарее ИМХО не нужно столько.
              Тёплые полы. если их не хватит, то либо немного не хватит и можно пролечить тёплыми батареями(заодно и в полы пойдёт не 45 градусов, а поменьше) или что-то не то с теплоизоляцией.


  1. Sn0wsec
    23.06.2021 17:13

    Cпасибо за интересную статью! Для порядка стоит исправить наименование города - Оденсе не склоняется и в любом случае будет звучат именно так.


    1. Seleditor
      23.06.2021 17:32

      Поправили, спасибо!


  1. S-trace
    23.06.2021 21:55
    +1

    Видел в Норильске, как серверная охлаждалась кондиционерами, внешние блоки которых стояли этажом ниже прямо в коридоре. В этом коридоре было довольно жарко.
    Конечно, серверная — не датацентр, но вполне себе пример использвания "мусорного" тепла на обогрев других помещений.


    1. vadimk91
      23.06.2021 22:08
      +1

      "А что, так можно было?" Мне эта мысль приходит на работе каждую осень, когда отопление еще не дали, коллеги сидят все с обогревателями, а за стенкой зал телекоммуникационного оборудования, если не ошибаюсь, генерит 6 кВт тепла и традиционно обогревает улицу.


      1. Rider_GT Автор
        24.06.2021 07:18

        Если оборудование генерит тепло в зал, то, получается, обогревает не только улицу, но и Ваше помещение за стенкой :)


    1. HiMem-74
      24.06.2021 11:31

      серверная охлаждалась кондиционерами, внешние блоки которых стояли этажом ниже прямо в коридоре.

      В нашем здании внешние блоки висят в подземной парковке. Летом хорошо, а зимой парковку еще отапливать приходится. Челябинск, если что.


    1. slonpts
      11.07.2021 14:47

      Есть проблема неравномерности тепла в зависимости от сезона/погоды.
      В Питере сейчас +30, и обещают до +33. И серверная перегреется, и люди.

      А вешать кондеев вдвое больше (и внутрь, и наружу) никто не будет — дорого. С учетом обслуживания выгода по сравнению с «даровым отоплением» будет меньше, а то и вовсе не будет никакой выгоды.


  1. MASe
    24.06.2021 09:51

    всегда была интересна именно техническая сторона вопроса…
    более менее понятны варианты использования тепла в «соседних» помещениях, но как тепло из серверной в условной Москве собрать и пустить на обогрев маленького городка в Подмосковье?
    есть «тепловые» аккумуляторы? не будет ли это преобразование более затратно (и углеродоследоёмко), чем альтернативные методы прямого получения тепла/энергии?


  1. Mike-M
    25.06.2021 01:05

    Понравилось фото под заголовком «Теплица с роботами в США».
    Приятно посмотреть на красивую, благоустроенную промзону. В такой наверняка и работать приятно.
    Вот бы и в России-матушке так же делали везде и всегда!..


  1. Galperin_Mark
    25.06.2021 17:42

    Хочется обратить внимание на другой аспект статьи:

    Как и все ЦОД Facebook, дата-центр в Дании работает на возобновляемой электроэнергии — ветровой

    Это прекрасная иллюстрация зеленой чистой энергии, это даже важнее, чем использование излишнего тепла. Фактически всё используемое тепло будет не лишним.

    Ну, а что касается температуры, то например в наших горячих коридорах температура находится куда в более узком диапазоне, чем приведено в статье. Вероятно имелось в виду, что температура отдельных блоков может достигать отметки 46 градусов, но не температура в самом коридоре.


  1. KbRadar
    25.06.2021 18:13

    > Для вторичного обогрева воды будет тратиться в общей сложности 165 000 МВт/ч энергии в год