Чи можна опалити офіс теплом серверної?

Тепло, яке сервери віддають повітрю серверної, не викидають назовні, а передають у воду системи опалення.

1. 1Сервери працюють цілодобово. Спожита ними електроенергія перетворюється на тепло, яке треба постійно відводити.
2. 2Тепловий насос «повітря-вода» складається з двох блоків. Зовнішній блок стоїть у серверній: фреон, що випаровується в ньому, забирає тепло з повітря серверної.
3. 3У внутрішньому блоці фреон конденсується й передає це тепло воді системи опалення.
4. 4Насос працює паралельно з газовими котлами: вони вмикаються лише тоді, коли його потужності не вистачає. Температуру теплоносія регулює погодозалежна автоматика.

Так одна установка робить дві корисні речі: підтримує температуру в серверній і гріє воду для офісу.

Результат визначають три речі: скільки тепла дають сервери, яка температура теплоносія потрібна насправді і чи є резервне джерело.

• Баланс тепла. У Житомирі сервери віддавали 218 кВт тепла. Розрахункова потреба будівлі при мінус 22 °C: опалення 57 кВт і вентиляція 103 кВт. У найхолодніший місяць (січень) середнє споживання тепла становило 31 кВт, а тепловий насос мав 30 кВт теплової потужності.
• Реальна температура теплоносія. За проєктом було 80/60 °C, а фактично за спостереженнями служби експлуатації 60/40 °C. Чим нижча температура потрібна в системі, тим легше тепловому насосу.
• Резервне джерело. Газові котли лишилися паралельно й вмикаються, коли насосу не вистачає потужності.
• Стабільне джерело тепла. Сервери працюють цілодобово, 24/7. Тепло є завжди, не лише в робочі години.

Перевірте свій об'єкт за 5 хвилин

Якщо більшість відповідей «так», схема варта розрахунку. Це орієнтир, а не заміна проєкту.

Найдорожча помилка: відмовитися від схеми, не перевіривши фактичні параметри об'єкта. Дві інші ми зробили самі, і пишемо про це прямо.

1. 1Орієнтуватися на проєктну температуру теплоносія. У Житомирі за проєктом було 80/60 °C, фактично 60/40 °C. Хто спирається на проєкт, відмовляється від схеми без причини й втрачає економію.
2. 2Спиратися на документацію замовника без обстеження проєктувальником. У Житомирі ми працювали з наданою документацією, а на об'єкт виїжджали керівники монтажних підрозділів, які оцінювали складність монтажу. Проєктувальників там не було. По факту об'єкт відрізнявся від документів. Ціна помилки: складніший монтаж і більше часу на роботи, ніж ми планували.
3. 3Закладати час монтажу за документами. На місці все виявилось складнішим, тож час на роботи треба брати із запасом, а проєктну частину опрацьовувати детальніше до початку монтажу.

Ми запропонували оператору опалювати офіс теплом серверів, інженери замовника сумнівалися, і ми довели схему на одному офісі.

Завдання. У дата-центрі одного з мобільних операторів ми підтримуємо клімат 24/7/365: відводимо від серверів близько 600 кВт тепла. Ми запропонували спрямувати це тепло на опалення та гаряче водопостачання офісної споруди поруч.

Сумнів. Ідея зацікавила керівництво, а інженери з експлуатації сумнівалися. Головна перепона: в офісі радіаторна система опалення, якій потрібна висока температура теплоносія.

Тест. Після довгих перемовин замовник дав можливість показати економію на тестовому майданчику: офіс у Житомирі.

Рішення. Тепловий насос «повітря-вода» HeatGuard 300S, 30 кВт теплової потужності, паралельно з існуючою котельнею.

Реалізація. У лютому 2023 року, без зупинки серверів і опалення. Монтаж у складних умовах завершили за 3 тижні, і це було довше та складніше, ніж ми очікували за документами. Вартість обладнання, матеріалів і робіт 541 750 грн без ПДВ.

Результат.

У 2022 році серверну охолоджували кондиціонери, у 2023 році тепловий насос. Дані за спостереженнями замовника.

Що було далі. За цією схемою ми розробили проєкти для Дніпра та Львова з рекуперацією 300 кВт тепла серверів. Проєктну документацію замовник має, реалізація зараз на паузі. Свіжих даних експлуатації в Житомирі після 2023 року в нас немає, і ми не вдаємо, що вони є.

Перебої з електроенергією змушують об'єкти працювати на генераторах. Кожен кіловат навантаження на генератор коштує палива, тому важливо, скільки електрики потрібно, щоб і охолодити серверну, і обігріти будівлю.

Що показав Житомир. У березні 2023 електроенергії було майже стільки ж, як у березні 2022 (3,767 → 3,654 МВт), а газу на 83% менше. Тепловий насос замінив кондиціонери, яким і так треба було охолоджувати серверну, і до того ж віддав тепло в опалення.

Що з цього випливає для об'єкта на генераторі. Опалення за такою схемою не додає окремого великого електричного навантаження, як електрообігрівачі, а охолодження й опалення дає одна установка.

Межі висновку: це один об'єкт і два місяці. Роботу під генератором ми не вимірювали. Тепловий насос теж споживає електроенергію, тому для вашого об'єкта потрібен розрахунок, а не припущення.

Тепло серверної можна або викинути на вулицю, або використати. Вибір залежить від того, що є поруч.

1. 1Скидати тепло назовні. Звичайна схема: кондиціонери або чилери відводять тепло, і воно губиться. Просто і надійно, але тепло, за яке ви платите електроенергією, пропадає.
2. 2Тепловий насос «повітря-вода». Забирає тепло серверної і віддає його в систему опалення або гарячої води. Так було в Житомирі: насос працює паралельно з газовими котлами, котли вмикаються лише коли насосу не вистачає потужності.

Ми проєктуємо, монтуємо, запускаємо й обслуговуємо такі системи з одного вікна. Обладнання підбираємо під задачу об'єкта. У житомирській історії це був тепловий насос HeatGuard 300S.

Розкажіть про серверну, а ми разом з інженером подивимося цифри: скільки тепла є, скільки потрібно, чи зійдеться схема, які потрібні інвестиції і за який час вони окупляться.

Ми в Києві, вул. Івана Крамського, 14/34. Покажемо, як це працює в нас: тепло нашої офісної серверної вже 4–5 років гріє нам гарячу воду. І заваримо матчу.

Незабаром у базі знань: прецизійний чи побутовий кондиціонер для серверної, що таке COP теплового насоса, підлогове опалення чи радіатори для тепла від рекуперації.

Джерела: презентація ІВІК «Тепло серверів для опалення офісу», жовтень 2023; спостереження замовника за газом і електроенергією, 2022–2023.

Усі відповіді бази знань