Tepelná čerpadla Master Therm v systému rekuperace tepla superpočítače Salomon
V Národním superpočítačovém centru v Ostravě bude v září oficiálně uveden do provozu superpočítač (tzv. velký cluster), který aktuálně patří mezi 40 nejvýkonnějších počítačů světa. Superpočítač, pokřtěný jménem SALOMON, tak doplnil menší, dříve instalovaný superpočítač Anselm se zhruba desetinovým výpočetním výkonem. Vytápění objektu a ohřev teplé vody budou z velké části zajištěny rekuperovaným teplem z chladícího okruhu superpočítače.
Národní superpočítačové centrum IT4 Innovations, Ostrava
Superpočítače jsou umístěny v nové budově s užitnou plochou přesahující 9 200 m2, kde se nacházejí kromě datových sálů také laboratoře a administrativní prostory. Vytápění objektu a ohřev teplé vody budou z velké části zajištěny rekuperovaným teplem z chladícího okruhu superpočítače.
Komplexní realizací výstavby non-IT technologií pro datový sál nového superpočítače byla pověřena společnost PRONIX s.r.o., přední odborník v řešení non-IT částí datových center a energo celků na klíč. Jako partner pro řešení technologií systému rekuperace tepla byl vybrán významný český výrobce tepelných čerpadel, společnost Master Therm.
Pro vlastní chlazení pamětí a procesorů superpočítače bylo zvoleno specifické technické řešení pomocí „teplé“ vody o teplotě 30–50 °C. Tato koncepce umožňuje podstatně snížit náklady na elektrickou energii na výrobu chladu, výrazně rozšířit možnost volného chlazení i do letního období a zefektivnit využití odpadního tepla pro vytápění a ohřev teplé vody.
Kaskáda tepelných čerpadel voda-voda pro zpětné získávání tepla
Zpětné získávání tepla zajišťuje kaskáda tepelných čerpadel voda-voda typu AQ180.2X v počtu 5 jednotek, technicky přizpůsobených pro danou aplikaci. Primární strana tepelných čerpadel je zapojena do chladícího okruhu superpočítače. Na sekundární straně generují tepelná čerpadla topnou vodu o teplotě až 65 °C, která je využita pro vytápění objektu a celoroční ohřev teplé vody. Záložní zdroj tepla pro budovu tvoří výměníková stanice CZT.
Specifický teplotní spád primární strany tepelných čerpadel (40/20 °C) umožňuje dosažení vysoké hodnoty topného faktoru (COP). Při výstupní teplotě topné vody 60 °C poskytuje kaskáda tepelných čerpadel topný výkon 450,5 kW a chladící výkon 360 kW, s celkovým elektrickým příkonem 90,5 kW. Topný faktor COP vyjadřující účinnost systému je roven číslu 5. Výsledná cena rekuperovaného tepla pro vytápění a ohřev teplé vody pak dosahuje vynikající hodnoty necelých 140 Kč/GJ (při uvažované vstupní ceně el. energie 2,40 Kč/kWh). Díky tomu je dosaženo výrazných úspor na provozních nákladech budovy a rychlé návratnosti vložené investice.
Základní parametry rekuperace tepla v objektu IT4 Innovations
| Tepelná čerpadla | 5 × Master Therm AQ180.2X |
| Celkový topný výkon | 450,5 kW (W40W60) |
| Celkový příkon | 90,5 kW (W40W60) |
| COP | 5,0 (W40W60) |
| Cena rekuperovaného tepla z TČ | 134 Kč/GJ (při ceně el. energie 2,40 Kč/kWh) |
Moderní instalace v budově IT4 Innovations je inspirací pro energeticky úsporná řešení vytápění a přípravy teplé vody nejen v datových centrech, ale obecně v budovách s vnitřními zdroji odpadního tepla a v průmyslových podnicích. Na rozdíl od přímých způsobů rekuperace tepla umožňuje použití tepelných čerpadel pracovat s odpadním teplem s nízkým teplotním potenciálem, což podstatně rozšiřuje možné spektrum aplikací.
Objekt IT4 Innovations
Uspořádání tepelných čerpadel AQ180.2X
Topný výkon systému dosahuje 450 kW