Uraauurtava datakeskushanke

Datakeskusten hukkalämmön käyttö vihannesten kasvattamiseen -30°C:ssa

Boden Green House, Ruotsi

Systemair suunnitteli ja toimitti ilmanvaihtoratkaisun innovatiiviseen pilottihankkeeseen, jossa datakeskuksen hukkalämpöä käytetään 300 neliömetrin kasvihuoneen energianlähteenä, jotta vihanneksia voidaan kasvattaa ympäri vuoden.

22–24°C

Kasvihuoneen sisälämpötila

1–2%

datakeskusten maailmanlaajuinen energiankäyttö

Lämpötila -20...–30°C

Ulkolämpötilat Bodenissa, Ruotsissa

Energiatehokas pilottihanke

Datakeskuksen hukkalämpö, puoli megawattia, antaa energiaa 300 neliömetrin kasvihuoneelle, jossa voidaan kasvattaa vihanneksia ympäri vuoden.

Yhteistyöhön perustuva toimintamalli

Tämä uraauurtava hanke toteutettiin yhteistyössä julkisen ja yksityisen sektorin eri tahojen kesken, muun muassa Ruotsin energiaviraston kanssa, jonka hallitus on valtuuttanut tekemään Ruotsista 50 prosenttia energiatehokkaamman vuoteen 2030 mennessä.

Tekninen asiantuntemus ja huippuosaaminen

Projektissa hyödynnettiin Systemairin teknistä asiantuntemusta ja huippuosaamista, ja se toimitti erilaisia ratkaisuja, jotka täyttävät projektin vaatimukset vakaan ilmaston ylläpitämisestä, vaikka ulkolämpötila olisi jopa -30°C astetta.

Vihreä siirtymä ja elintarviketurva

Pilottihankkeella pyritään ratkaisemaan liiallista energiantuhlausta ja tukemaan samalla hallituksen tavoitetta lisätä omavaraisuutta elintarviketuotannossa ja siten vähentää riippuvuutta tuonnista.

: Europe
: 2020
Konsultti: SWECO
Urakoitsija: IM-Ventilation
Kehittäjä/toimija: Sture Nordmark, Nordmark AB

Ennakkotapauksen muodostaminen

Bodenissa Ruotsissa on rakenteilla 300 neliömetrin kokoinen älykäs kasvihuone vanhalle sotilasalueelle AF1:lle. Uraauurtava kasvihuone saa virtansa puolen megawatin kokoisen datakeskuksen kierrätysenergiasta. Aiemmin läheisen datakeskuksen hukkalämpö yksinkertaisesti päästettiin suoraan ilmaan. Tavoitteena oli hyödyntää hukkalämpö edelleen kasvihuoneen voimanlähteenä ja mahdollistaa vihannesten ympärivuotinen kasvu Norrbottenin kylmimmässä osassa.

Hanke on yksityisen ja julkisen sektorin välinen yhteistyöhanke, jossa ovat mukana Systemair, Ventilationsfirma IM, Luulajan teknillinen yliopisto, RISE (Research Institutes of Sweden), Boden Business Agency, Bodenin kunta ja Genesis Miningin hyväntekeväisyysjärjestö Hashpower For Science. Boden Business Parkin kautta Bodenin kunta tekee yhteistyötä Ruotsin energiaviraston kanssa varmistaakseen, että hankkeessa säilytetään kokonaisvaltainen näkemys energiankäytöstä ja edistetään tietotekniikka- ja elintarviketeollisuuden tulevaa kehitystä.

Pär Johansson, Systemairin datakeskusten jäähdytyksestä vastaava liiketoiminnan kehitysjohtaja: "Aloimme keskustella erilaisista tavoista käyttää hukkalämpöä, ja saimme idean tämän pilottihankkeen toteuttamisesta. EU:n ekosuunnitteludirektiivit koskevat jo monia yrityksiä, jotka hyödyntävät hukkalämpöä edelleen, mutta nämä direktiivit eivät vielä koske "varastorakennuksiksi" luokiteltuja datakeskuksia. Asia tulee kuitenkin muuttumaan. Uskon, että näemme uutta lainsäädäntöä lähivuosina. Vaikka virallisia vaatimuksia ei vielä olekaan, alan on kuitenkin otettava johtava rooli tehokkaampien prosessien edistämisessä. Noin 1-2 prosenttia maailman energiasta käytetään tällä hetkellä datakeskuksiin, ja tämän osuuden odotetaan vain kasvavan. Näin ollen hukkalämmön uudelleenkäytön pitäisi olla yksi datakeskusteollisuuden painopisteistä."

Pilottihankkeella pyritään puuttumaan liialliseen energiantuhlaukseen ja samalla tukemaan hallituksen tavoitetta lisätä omavaraisuutta elintarviketuotannossa ja siten vähentää riippuvuutta tuonnista.

Boden Business Agencyn liiketoiminnan kehittäjä Håkan Nordin sanoi: "Me skaalaamme sen sellaiseen kokoon, että liiketoimintaa on mahdollista harjoittaa. Tavoitteena on sitten laajentaa toimintaa edelleen, mutta tämä on demonstraatiohanke, jossa voimme osoittaa, että liiketoiminnan harjoittaminen, vihannesten kasvattaminen ja markkinoille saattaminen on mahdollista myös -20..-30°C:n pakkasella."

Hukkalämmön uusiokäyttö

Hanke on ainutlaatuinen ja uraauurtava, joka luo ennakkotapauksen tuleville vastaavanlaisille hankkeille ja vastaa Bodenin vihreää siirtymävaihetta. Systemairin ilmanvaihtoratkaisut on suunniteltu lämmittämään kasvihuone tehokkaasti jopa -30°C:n ulkolämpötiloissa.

Vaikka kyseinen datakeskus ei ole kovin suuri, syntyy lämpöä paljon. Yksi Genesis Miningin erikoisvalmisteisista kryptokaivostoiminnan varastokonteista on sijoitettu lähelle kasvihuonetta. Kasvihuone ja kontti ovat liitetty toisiinsa räätälöidyllä ilmakanavajärjestelmällä, joka kuljettaa ylimääräisen lämmön suoraan kryptokaivosvarastokontista kasvihuoneeseen.

Andreas Johansson, Luulajan teknisen yliopiston lehtori, joka teki laskelmat järjestelmän suunnittelua varten ilmavirran kuljettamiseksi datakeskuksesta kasvihuoneeseen, sanoi: "Pohjois-Ruotsin kylmän ilmaston osalta laskelmamme osoittavat, että 300 neliömetrin kasvihuone voidaan helposti lämmittää 550 kW:n säiliöllä, vaikka ulkolämpötila olisi lähes -30°C. Mutta potentiaali on paljon suurempi. Kasvihuoneen lämpötilaero on tässä laskelmassa vain 10 astetta, koska oletamme, että DC-lähtölämpötila on 35°C ja kasvihuoneen lämpötila 25°C. Jos DC-lähtö nostetaan 55°C:een, kasvihuoneen pinta-ala voidaan kolminkertaistaa 900 m2:iin."

Kestävän yhteiskunnan rakentaminen

Näiden vaatimusten mukaisesti Systemair toimitti:

2 Geniox -ilmanvaihtokonetta
2 MUB -puhallinta
12 kpl Optima VAV
1 Topvex Softcooler
100m siirtoilmakanavahajottimia

Kasvihuoneessa kasvatetaan aluksi vihanneksia. Bodenilla on kuitenkin paljon suurempia suunnitelmia, jotka ovat sopusoinnussa Bodenin vihreän siirtymän kanssa. Håkan Nordin sanoi: "Tarkastelemme myös vesiviljelyä, yhdistettyjä vihannes- ja kalaviljelmiä sekä proteiinikasveja, kuten hyönteisiä. Bodenissa tulee varmasti olemaan mahdollisuuksia monille jännittäville spin-off-yrityksille ja energiapanosintensiivisille laitoksille sekä niiden sivutuotteille.

"Systemairille nämä markkinat voivat olla tulevaisuudessa tärkeät. Asiakkaidemme joukossa on useita datakeskuksia, joita autamme tällä hetkellä jäähdytyksessä. Yrityksenä haluamme edistää kestävää yhteiskuntaa, ja jos meillä on mahdollisuus laajentaa tätä. Autamme myös asiakkaitamme kestävämpään kehitykseen", sanoo Pär Johansson.