Hlavní navigace

Teplo ze serverů může ohřívat vodu, ukazuje poskytovatel Spoje.net

Petr Krčmář

Navštívili jsme malé datacentrum v pražském činžáku, ve kterém zajímavým způsobem pracují s odpadním teplem. Neposílají jej do nebe, ale ohřívají s ním teplou vodu v osmnácti bytech. Jde to a funguje to.

Doba čtení: 7 minut

Sdílet

Na pražském Břevnově je spousta ulic a v nich spousta činžovních domů. My míříme k jednomu konkrétnímu, ale i ten vypadá docela obyčejně. Rohový dům s krámkem dole by vaši pozornost asi ničím nepřitáhl. Pokud nevíte, že se v jeho spodní části nachází datacentrum místního poskytovatele Spoje.net, které by také nebylo výjimečné, kdyby nemělo výjimečný systém chlazení. Ten totiž dovoluje teplo perfektně zužitkovat tím, že ho posílá do bytů nad sebou.

Procházíme přízemím domu až do zadní části, kde nás ve dveřích vítá Petr Solnař. Hned nás varuje, že má rozdělanou práci a nemá v datacentru naklizeno pro návštěvy. To nám vůbec nevadí, protože jsme nepřišli za pozlátkem. Chceme vědět, jak se věci dělají a jak fungují. Uklidněn zjištěním, že jsme stejná krevní skupina, nás zve dál.

Podívejte se na detailní fotky celého datacentra:

Tepelné čerpadlo v datacentru

Přicházíme do první menší místnosti, která je plná trubek a techniky pro datacentrum neobvyklé. Vypadá to tu trochu jako původní sklepní byt, ale prý je to jen sklepní prostor, který nikdy obydlen nebyl. Zastavujeme se u bílé krychle o hraně s délkou přibližně jeden metr. Tohle je tepelné čerpadlo. Je úplně stejné jako v jiných domech, jen místo zemního vrtu tu máme datacentrum, říká na úvod Petr Solnař. Odebírá nám teplo ze sálu a hromadí ho v nádržích na teplou vodu. Ty jsou tu celkem dvě, každá má tisíc litrů.

Voda z těchto nádrží se pak používá pro ohřev vody v jednotlivých bytech. Je tu celkem osmnáct bytů, v každém z nich je elektrický bojler, který pro předehřev používá teplo z našeho sálu, popisuje Solnař. V současném stavu jsme schopni pokrýt kompletně ohřev teplé vody a ve dvou bytech je nainstalován kotel, který naše teplo používá pro předehřev vytápění. Když je teplé vody nedostatek, postará se o dostatečné teplo v bytě elektřina.


V letních měsících je spotřeba tepla samozřejmě menší, pak přichází na řadu chladicí věž instalovaná za domem. Automaticky na ni okruh přepneme a chladíme ven. Vnější chlazení se ale spíná jen v situaci, kdy jsou všechny bojlery nahřáté a zásoba teplé vody v obou nádržích přesáhne 50 stupňů Celsia. Pak už vlastně není teplo kam ukládat a je třeba se ho zbavit jinak.

Vedle tepelného čerpadla stojí ještě menší nádrž se studenou vodou, která cirkuluje datacentrem. V současné chvíli má voda v nádrži šest stupňů a od serverů sem přitéká voda teplejší o tři stupně. Jsou tu tedy čtyři samostatné okruhy: jeden mezi datacentrem a čerpadlem, druhý od čerpadla k velkým nádržím a třetí pak od nádrží do bytů k bojlerům. Čtvrtý okruh pak vede ven ke chladicí věži, vysvětluje celý systém Petr Solnař.

Ze vzduchu do vody

Procházíme do další místnosti, ve které je už samotné datacentrum. Při průchodu dveřmi musíme vystoupit na malý schod, protože je tady dvojitá podlaha. Zajímá nás, jak se teplo dostane od serverů do tepelného čerpadla. Máme tu vzduchotechniku, která nasává u stropu teplý vzduch a žene ho pod podlahu, ukazuje nám dvojí potrubí Solnař. Těsně za ventilátory u vstupu je pak radiátor, kterým proudí studená voda z předsálí. Tím se vzduch ochlazuje a voda zároveň přebírá jeho teplo k dalšímu využití. Vzduch se nikam neodvádí, jen cirkuluje místností a při tom se ochlazuje.

Při plánování existovala i varianta, že by se voda rozváděla přímo k serverům, ale kvůli přílišné složitosti se nakonec zvolilo toto řešení. V tuhle chvíli je tu 22 stupňů a v akumulačních nádržích je 48 stupňů, teď je požadavek na ohřev vody, takže máme dostatečnou spotřebu, vysvětluje Solnař a ukazuje nám na počítači schéma zdejšího chladicího systému včetně aktuálních teplot.


Pro nájemníky bytů má tenhle systém výhodu v tom, že nemusejí platit za ohřev teplé vody. Šetří jim to řádově tisíc korun měsíčně a je to vlastně benefit, směje se Solnař. Firma má jednak od domu nižší nájem, ale velkou roli hraje také dobrý pocit. Něco se s tím teplem dál děje, je to přece mnohem lepší, než kdybychom ho jen tak vypouštěli ven. V současné době má serverovna příkon asi 4 kW, což je energie, která se tu trvale přeměňuje na teplo.

Projekt vlastní a nestandardní

Přichází za námi Michael Polák, který je v internetové komunitě znám pod přezdívkou xChaos. To jemu patří firma a jeho rodičům patří dům nad námi. Vždycky mě štvalo, že se všechna elektřina propálí a klimatizace tu v domě způsobovala nejrůznější problémy, začne nám Michael Polák vyprávět začátek celé přestavby. Přemýšlel jsem o tom léta, původně jsem měl hodně jednoduchou představu o čerpadle vzduch-vzduch.

Postupně začala jednání s firmou Regulus, která se na tepelná čerpadla zaměřuje. Na začátku vůbec nechápali, co po nich chceme a proč nám tu běží počítače non-stop. Nikdy předtím žádné datacentrum neviděli, popisuje složité počátky Polák. Svět informačních technologií je od světa vytápění na hony vzdálený. Lidé od topení vůbec neví, že někde běží spousta počítačů, které vyrábějí teplo. Je potřeba to nějak propojit.


Podle jeho slov je potřeba získat větší rozhled a propojovat si jednotlivé souvislosti. Řadě lidí vůbec nedochází, že se veškerá energie v počítačích proměňuje na teplo. I někteří lidé z oboru se domnívají, že alespoň část elektřiny se přeci musí nějak proměnit v počítání, říká Polák. Když se začal o problematiku zajímat, nakonec zjistil, že se podobná řešení už v jiných oblastech používají. Třeba v některých hotelech používají odpadní teplo z klimatizací na ohřev vody.

Dům se dlouhodobě potýkal s dvěma problémy: vlhkým spodním patrem a nedostatkem teplé vody v bytech. Bojlery se ohřívají na noční proud a řada domácností tu neměla půl dne teplou vodu, takže otec dostal nezávisle na nás skvělý nápad řešit centrální předehřev, říká Polák. Nejpracnější podle něj bylo všechny přesvědčit a dohodnout se se všemi stranami. Nakonec to zabralo léta a bylo to samozřejmě dražší, než jsem si na začátku myslel.

Realizační firma se do projektu nakonec pustila a bylo potřeba všechno pečlivě spočítat. Chová se to jinak než klasická klimatizace, museli jsme vědět, že jsme schopni všechno uchladit, říká Polák. Tepelné čerpadlo je podle něj také stavěné na jiný typ zátěže. Jeho životnost je dána počtem sepnutí a ve standardním provozu běží dlouhodobě. U nás se spíná na kratší dobu podle potřeby. Životnost tepelného čerpadla je zatím největší otázkou, na kterou nemá odpověď ani výrobce Regulus. Když startuje jednou za den, má životnost dvacet let. U nás to ale nikdo neví a samotnou firmu Regulus zajímá, kolik toho při takhle častém spínání čerpadlo vydrží.


Doba běhu čerpadla závisí především na ročním období. V létě už nám čerpadlo běželo i 16 hodin denně, takže nejsme na horní hranici, ale už se k ní blížíme, říká Polák. Jakmile by čerpadlo muselo běžet 24 hodin, muselo by se vymyslet přídavné chlazení. Průměrně jsme asi na 55 % chladicí kapacity, doplňuje Solnař.

Obyvatelé domů měli největší strach ze zvýšené hlučnosti. Když se ale zavřou dveře, není v bytě nad námi vůbec nic slyšet. Měřili jsme to a běžný provoz v domě je řádově hlučnější než provoz v datacentru, popisuje Polák. Kvůli obavám z hluku jsme koupili drahou externí chladicí věž, která má 20 dB a není vůbec slyšet. V okolních domech si ale všichni nakoupili levné klimatizace, které tu v létě pořád vrčí, stěžuje si Polák. My jsme všechny podmínky domu splnili.

Zkušenosti jsou velmi dobré

V téhle podobě běží serverovna přibližně rok a výsledné zkušenosti jsou velmi dobré. Postupně jsme to celé doladili tak, že běžíme prakticky bez výpadků. Samozřejmě je dostatek plánů do budoucna. Chceme třeba přidat záložní chlazení a pořídit si centrální UPS. Zatím jsou zálohované jen jednotlivé servery a to není tak efektivní, říká Solnař.

Protože je tu zásoba ochlazené vody, v případě výpadku dokáže vše fungovat ještě poměrně dlouhou dobu. Stačí nám vlastně jen živit větráky a čerpadlo prvního okruhu. Studená voda nám bez dalšího chlazení vydrží čtyři hodiny. Pak nahazujeme diesel agregát, popisuje Solnař.


Neustále je potřeba také vylepšovat monitoring a sledovat například příliš velký odběr tepla. Stalo se nám, že v jednom z bytů praskl pojistný ventil a neustále odtékala teplá voda. Náš okruh byl v pořádku, ale měli jsme obrovský odběr tepla, který se nestíhal doplňovat. Tak jsme na to přišli, ale dnes už by nás na stejnou situaci monitoring upozornil, dodává Solnař. Problémy s tím v zásadě nejsou, je to srovnatelné s běžnou kotelnou, doplňuje Polák.

Zkušenosti ukazují, že takto lze provozovat datacentrum bez větších problémů. Běží nám to takhle už poměrně dlouho bez výpadků, jsme na tom rozhodně lépe než v původním komerčním datacentru, vysvětluje nám Polák. Tam docházelo k absurdním situacím, kdy vypadla elektřina a všimli si toho až ve chvíli, kdy došla nafta v diesel agregátu. Profesionální datacentrum se dá dělat líp a klidně v malém, říká Polák.

Podle jeho slov ale je možné stejný přístup aplikovat i ve velkém. Bylo by to výhodnější, protože by se tím zvýšila životnost celé technologie, která by nemusela tak často spínat. Kdyby někdo potřeboval s návrhem pomoct, může se na nás klidně obrátit. My to máme vymyšlené a vyzkoušené,uzavírá Michael ‚xChaos‘ Polák naši návštěvu.

(Foto: Karel Choc, Internet Info)