Abwärmenutzung in rechenzentren Robert pawlik...Rechenzentrum 500 kW Annahmen: Durchschnittliche...
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ABWÄRMENUTZUNG IN RECHENZENTREN
ROBERT PAWLIK
German Datacenter AssociationStuttgart, 13.11.18
Internet content Leistungsfähigkeit
Internetfähige Endgeräte Anwendungsfälle für Datenauswertung
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CLOUD COMPUTING WIRD IMMER ATTRAKTIVER
2014 2017
Quelle: bitkom 2017
12%
82%
Cloud On premise
65%
35%
Cloud On premise3
WACHSENDER BEDARF AN RECHENLEISTUNG
Erwartete Entwicklung des Trafficsvon Rechenzentren weltweit
Quelle: McKinsey Report
Übersicht über die Rechenzentren weltweit (2016)
Quelle: datacentermap.com
1 ZB = 1 Mrd. TB
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NEUE MARKTTRENDS
> Österreich (8,7 Mio. Einwohnern
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WAS BEDEUTET DAS FÜR UNS?
• Wir müssen effizientere und nachhaltige Lösungen finden!
Erwartete Entwicklung des Energieverbrauchs von Rechenzentren weltweit
Quelle: Cisco Global Cloud Index Quelle: Google.com
28 MW RZ in Dallas, Oregon
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ENERGIEDICHTE VON CPU
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Induktionsherd: 8 Watt pro Quadratzentimeter
Intel Xeon E5-2699 v4: 31 Watt pro Quadratzentimeter
4x höher als bei einer Herdplatte
ENERGIEDICHTE VON CPU
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ENERGIEBEDARF VON RECHENZENZENTREN
Quelle: greenhousedata.com
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KONVENTIONELLE KÜHLTECHNOLOGIENW a r m g a n g - K a l t g a n g E i n h a u s u n g m i t D o p p e l b o d e n
Quelle: 42u.com
Quelle: wireraven.com
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Mainboard CPU
RAM
bis zu 60 °C
bis zu 55 °C
HEIßWASSER DIREKTKÜHLUNG
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DATACENTER IN A BOX
1 - 40 BladesWärmetauscher
Wassergekühlte Server
Wärmesenke
ExternerRückkühler
• IndustriellerHeizbedarf
• PrivaterHeizbedarf
&
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ANSCHLUSSSCHEMA
Und wenn kein Bedarf an Warmwasser besteht?
1) Kühlung des Wasserkreislaufs über einen externen Rückkühler
2) Zuschaltung eines Bedarfskühlers
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DATACENTER CONTAINER
Heat Exchanger
Pumps
Server racks
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100 % WASSERKÜHLUNG V o l l s t ä n d i g e r V e r z i c h t a u f K l i m a g e r ä t e
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EIGENSCHAFTEN DES DATACENTER IN A BOX
− Nennleistung: 10,2 kW (projektabhängig)
− Nennwärmeleistung variabel, je nach Auslastung
− Vorlauftemperatur Warmwasser konstant geregelt einstellbar bis 55 °C
− Alle Komponenten der Wasserkühlung sind redundant vorhanden, zusätzlicher Leckageschutz durch Tropfwannen und Live Monitoring
− Automatische Remote-Steuerung und Kontrolle zur Gewährleistung hoher Ausfallsicherheit
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ERFAHRUNG DURCH PRAXIS
Seit 2011 insgesamt 20 Projekte mit ca. 500 Server
Anzahl Racks
Einfamilienhäuser 71 (16 Standorte)
Mehrfamilienhäuser 66 (3 Standorte)
Öffentliche Einrichtungen 3
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ENERGIEFLUSSDIAGRAMMWallotstrasse DD3 PUE3(2016) = 1,026, ERE = 0.68 (Weltrekord)
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EUROTHEUMG r e e n I T i m H e r z e n F r a n k f u r t s
Baujahr: 1999
Gesamthöhe: 110 m
Nutzungsfläche: 21.150 m²
Eigentümer:
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G r e e n I T i m H e r z e n F r a n k f u r t s
EUROTHEUM
Zielsetzung:− Reaktivierung und
Modernisierung der veralteten RZ-Infrastruktur
− Integration der Abwärme in die bestehende Wärmeversorgung
Herausforderungen:− Gebäudeseitige
Rücklauftemperatur im Sommer zu hoch um Abwärme aufzunehmen
− Konzeption einer redundanten Kühlung um höchste Verfügbarkeit sicherzustellen
− Einhaltung höchster Sicherheitsanforderungen nach Tier 3+ Standard
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UMBAUMAßNAHMEN
Anpassung des Doppelbodens Installation der Serverschränke
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Kaltgangeinhausung für LuftkühlungInstallation des Hydraulikkreislaufs
UMBAUMAßNAHMEN
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Installation des Klimageräts Installation der Freien Kühlung
UMBAUMAßNAHMEN
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Vorher (PUE = 1,92) Nachher (PUE = 1,27)
UMBAUMAßNAHMEN
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EUROTHEUMV e r s o r g u n g s s i c h e r h e i t
Zusammenfassung:
1) Wärmetauscher Heizungsanlage2) Kühlgerät und freie Kühlung3) Zentrale Kältebereitstellung im Gebäude4) Bedarfskühler und Umluftgerät5) Ausschalten
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WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG
Gesamtleistung Rechenzentrum 500 kW
Annahmen: Durchschnittliche AuslastungAbwärme-RückgewinnungNutzungsgrad Abwärme
50 %50 %50 %
Kältebedarf vorherKühlbedarf nachherEingesparte KältekostenEingesparte Heizkosten
2.190.000 kWh/a1.576.800 kWh/a
91.608 €/a63.072 €/a
Gesamt Einsparung157.680 €/a557 t CO2/a
7,8 Fußballfelder Wald
- 788.400 € in 5 Jahren
- 613.200 kWh/a (-28 %)
PUEvorher = 1,92
PUEnachher = 1,27
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UNSERE PROJEKTES t a t e o f t h e A r t R e c h e n z e n t r e n - W e l t w e i t
Public CloudEurotheum Frankfurt, Germany
Blockchain Optimized ContainersMie Prefecture, JapanHønefoss, Norway
Dezentrales RechenzentrumInnogy AG, Rheinland-Pfalz
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ICH FREUE MICH AUF IHREN KONTAKT
Robert PawlikBusiness Development [email protected]+49 351 4793670-104
Cloud&Heat Technologies GmbHZeitenströmung – Halle 15Königsbrücker Str. 9601099 Dresden