Vytápění skleníků

Využití odpadního tepla z datových center k pěstování zeleniny při -30 °C

Případová studie: Skleníky Boden, Švédsko

Společnost Systemair navrhla a dodala systém větrání pro inovativní pilotní projekt využívající odpadní teplo z datového centra k vytápění skleníku o rozloze 300 m2, který umožňuje celoroční pěstování zeleniny.

22-24°C

Vnitřní teplota skleníku

1-2%

Globální spotřeba energie datových center

-20 až -30 °C

Venkovní zimní teploty v Bodenu, Švédsko

Hlavní body projektu

Energeticky účinný pilotní projekt

Odpadní teplo z datového centra (0,5 megawatt), bude vyhřívat skleník o rozloze 300 metrů čtverečních umožňující celoroční pěstování zeleniny.

Kolaborativní přístup

Za uskutečnění tohoto průlomového projektu byla zodpovědná spolupráce veřejného a soukromého sektoru několika subjektů, včetně Švédské energetické agentury, kterou vláda pověřila, aby do roku 2030 bylo Švédsko o 50 % energeticky účinnější.

Inženýrská odbornost a dokonalost

Projekt těžil z odborných znalostí společnosti Systemair a přinesl řadu řešení, která splňují požadavky projektu na udržení stabilního klimatu, i když venkovní teploty klesnou až na -30 stupňů C.

Konec plýtvání energií

Pilotní projekt si klade za cíl řešit problém nadměrného plýtvání energií a zároveň podporovat cíl vlády být více soběstačný ve výrobě potravin, a tím snížit závislost na dovozu.

Informace o projektu

Region: Europe
Dokončení: 2020
Konzultant: SWECO
Zhotovitel: IM-Ventilation
Developer: Sture Nordmark, Nordmark AB

Vytvoření precedentu

Ve švédském Bodenu probíhá výstavba chytrého skleníku o rozloze 300 metrů čtverečních v areálu AF1, který se nachází na místě bývalého vojenského prostoru. Moderní skleník bude napájen recyklovanou energií z datového centra o velikosti půl megawattu. Dříve se odpadní teplo z nedalekého datového centra jednoduše vypouštělo přímo do ovzduší. Cílem bylo znovu využít odpadní teplo k napájení skleníku a umožnit celoroční pěstování zeleniny v nejchladnější části Norrbottenu.

Projekt je partnerstvím soukromého a veřejného sektoru mezi společnostmi Systemair, Ventilationsfirma IM, Technickou univerzitou Lulea, RISE (Švédské výzkumné ústavy), Boden Business Agency, místní obcí Boden a filantropickou odnoží společnosti Genesis Mining, Hashpower For Science. Prostřednictvím Boden Business Parku spolupracuje obec Boden se Švédskou energetickou agenturou, aby projekt zachoval komplexní pohled na využívání energie a podpořil budoucí rozvoj IT a potravinářského průmyslu.

Pär Johansson, ředitel pro rozvoj obchodu v oblasti chlazení datových center ve společnosti Systemair: "Začali jsme hovořit o různých způsobech využití odpadního tepla a vznikl nápad uskutečnit tento pilotní projekt. Pro mnoho podniků již existují směrnice EU o ekodesignu pro opětovné využití odpadního tepla, ale tyto směrnice se zatím nevztahují na datová centra klasifikovaná jako "skladovací budovy". To se však změní. Myslím, že se v příštích několika letech dočkáme nové legislativy. Nicméně i když zatím neexistují žádné formální požadavky, průmysl musí převzít vedoucí úlohu při prosazování efektivnějších procesů. V současné době se pro datová centra spotřebuje přibližně 1-2 % světové energie, přičemž se očekává, že tento podíl se bude jen zvyšovat. Proto by se mělo opětovné využití odpadního tepla stát hlavním tématem v odvětví datových center."

Cílem pilotního projektu je řešit problém nadměrného plýtvání energií a zároveň podpořit vládní cíl větší soběstačnosti v produkci potravin, a tím snížit závislost na dovozu.

Håkan Nordin, Business Developer ve společnosti Boden Business Agency, řekl: "Dimenzovali jsme projekt na velikost, kdy je možné provozovat podnik. Pak je ambicí růst dál, ale toto je demonstrační projekt, kde můžeme ukázat, že je možné podnikat při 20-30 °C pod nulou, pěstovat zeleninu a dostat ji na trh."

Opětovné využití odpadního tepla

Tento projekt je jedinečný a průkopnický a představuje precedens pro budoucí projekty tohoto druhu a je v souladu s ekologickým přechodem společnosti Boden. Řešení větrání od společnosti Systemair jsou navržena tak, aby účinně vytápěla skleník i při velmi nízkých venkovních teplotách, které mohou klesnout až na -30 °C.

Přestože dané datové centrum není příliš velké, vzniká v něm velké množství tepla. V blízkosti skleníku je umístěn jeden z kontejnerů na ukládání kryptografických dat, který společnost Genesis Mining pro tento projekt vyrobila na zakázku. Skleník a kontejner jsou propojeny na zakázku zkonstruovaným potrubním systémem, který odvádí přebytečné teplo přímo z kontejneru pro ukládání kryptografických surovin do skleníku.

Andreas Johansson, vedoucí lektor z Technické univerzity v Lulea, který provedl výpočty pro návrh systému pro proudění vzduchu z datového centra do skleníku, uvedl: "Pro chladné klima na severu Švédska naše výpočty ukazují, že skleník o rozloze 300 metrů čtverečních lze snadno vytápět pomocí kontejneru o výkonu 550 kW, a to i při venkovních teplotách dosahujících téměř -30 °C. Potenciál je však mnohem větší. Rozdíl teplot nad skleníkem je v tomto výpočtu pouze 10 stupňů, protože předpokládáme výstupní teplotu DC 35 °C a teplotu GH 25 °C. Pokud zvýšíme výstupní teplotu DC na 55 °C, pak lze plochu skleníku ztrojnásobit na 900 m2. "*

Příspěvek k udržitelné společnosti

V souladu s těmito požadavky společnost Systemair dodala:

2 vzduchotechnické jednotky Geniox
2 ventilátory MUB
12 kusů regulátorů průtoku Optima VAV
1 chladič Topvex Softcooler
100 m výtlačných potrubních difuzorů

Zpočátku se ve skleníku bude pěstovat zelenina. V souladu s ekologickým přechodem společnosti Boden však existují mnohem větší plány. Håkan Nordin řekl: "Uvažujeme také o akvaponii, kombinovaných farmách na zeleninu a ryby a o bílkovinných plodinách, jako je například hmyz. Určitě se naskytnou příležitosti pro mnoho zajímavých vedlejších provozů náročných naenergetické vstupy, které v Bodenu provozujeme."

"Pro společnost Systemair může být tento trh v budoucnu důležitý. Mezi naše zákazníky patří několik datových center, kterým v současné době pomáháme s chlazením. Jako společnost chceme přispívat k udržitelné společnosti, a pokud máme možnost, můžeme ji rozšířit. Budeme také pomáhat našim zákazníkům, aby se stali udržitelnějšími," říká Pär Johansson.