Wärmerückgewinnung | Alfa Laval

Wärmerückgewinnung

Rechenzentren haben in den letzten Jahrzehnten viele Verbesserungen in Richtung Nachhaltigkeit vorgenommen. Dies reicht von der Reduzierung der Stromverbrauchseffizienz (PUE) und der Kohlenstoffverbrauchseffizienz (CUE) bis hin zur Verbesserung der Wassernutzungseffizienz (WUE). Und jetzt ist es an der Zeit, den nächsten revolutionären Schritt für die Rechenzentrumsbranche zu gehen.
 
Indem sie sich um die Abwärme kümmern, können Rechenzentren auch zu Energielieferanten werden. Dies steigert nicht nur die Gesamtrentabilität, sondern verbessert auch die Metriken ihrer Energiewiederverwendungseffizienz (ERE).

In einem durchschnittlichen Rechenzentrum ist der Kühlprozess einer der Hauptverursacher des Stromverbrauchs. Außerdem verursacht er höhere Betriebskosten und ist aufgrund seines Kohlenstoff-Fußabdrucks mit erheblichen Umweltproblemen verbunden. Diese Energie in einem Wärmerückgewinnungsprozess nutzbar zu machen, das bedeutet also, dass die überschüssige Energie für andere Anwendungen eingesetzt und die wachsende Belastung reduziert wird.

Die Wärmerückgewinnung in Rechenzentren birgt jedoch auch einige Herausforderungen. Denn die Heizaktivität erfordert oft eine höhere Temperatur als das Kühlwasser in einem durchschnittlichen Rechenzentrum. Glücklicherweise können Sie dieses Problem mit einer Wärmepumpe lösen und die erforderliche Temperatur erreichen.

Und das Beste daran: Die Kühlleistung Ihres Systems lässt sich auf diese Weise sogar verbessern!

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Direkte Wärmerückgewinnung

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Bei niedrigen Anforderungen an die Prozesstemperatur der Abwärme eines Rechenzentrums ist es möglich, den Verbraucher direkt an den Kühlkreislauf anzuschließen, ohne das Temperaturniveau zu erhöhen. Dies ist ein ideales Szenario, denn das Hinzufügen einer Wärmepumpe würde zur Erhöhung der Temperatur Strom erfordern.

Dank immer besserer Flüssig-zu-Flüssig-Kühltechnologien können wir auch bei hohen Temperaturanforderungen die Effizienz verbessern und mehr Wärme zurückgewinnen. Hier empfiehlt sich der Einsatz eines Plattenwärmetauschers, da er als Systemtrenner fungiert und dazu beiträgt, Störungen zwischen zwei Systemen zu vermeiden.

Denkbare Anwendungen, die direkte Wärme nutzen können, sind beisipelsweise das Beheizen von Räumen, Gewächshäuser, Insektenfarmen, Fischfarmen, Algenfarmen, Entsalzungsanlagen, Holz- und Biomasse-Trocknung und vieles mehr.

Wärmerückgewinnung mit einer Wärmepumpe

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Ist die erforderliche Prozesstemperatur höher ist als die Temperatur des Kühlwassers aus dem Rechenzentrum, dann kann eine Wärmepumpe angeschlossen werden, um die Temperatur zu erhöhen. Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein umgekehrter Kühlschrank; das Kühlwasser aus dem Rechenzentrum wird genutzt, um ein synthetisches Freon oder ein natürliches Kältemittel zu verdampfen. Ein Kompresser setzt das gewählte Kältemittel unter Druck, so dass es mit höherer Temperatur in einem Kondensator freigesetzt werden kann. Diese Wärme lässt sich dann z. B. in einem industriellen Prozess, in der Fernwärmeversorgung oder für die Warmwasserbereitung einsetzen.

Um die Energieeffizienz zu maximieren und den Stromverbrauch im Kompressor zu minimieren, sollte eine Wärmepumpe mit einem hohen Coefficient of Performance (COP) zum Einsatz kommen. Die nachhaltigste Lösung mit dem höchsten COP ist die Nutzung eines natürlichen Kältemittels wie Kohlendioxid oder Ammoniak. Kombinieren Sie eines dieser natürlichen Kältemittel mit einem gelöteten oder halbverschweißten Plattenwärmetauscher, um die energieeffizientesten Ergebnisse zu erzielen.

Bei saisonalen Schwankungen kann eine Wärmepumpe mit anderen Kühllösungen (wie freie Kühlung oder Kältemaschinen) kombiniert werden, um eine optimale Systemeffizienz zu erreichen.

Einsparungen in vielen Dimensionen

Die Kombination aus Abwärmerückgewinnung und einem gut konzipierten Plattenwärmetauscher verbessert die Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit eines Rechenzentrums in vielerlei Hinsicht. 

Darüber hinaus sind Lösungen zur Wärmerückgewinnung der Schlüssel, um den Übergang zu Netto-Null-Emissionen schneller voranzutreiben. In diesem Video erfahren Sie mehr über Effizienzkennzahlen und die Rolle, die die Abwärmerückgewinnung bei der Schaffung eines nachhaltigen Rechenzentrums spielt.


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Lösungen zur Wärmerückgewinnung

Wie können wir Rechenzentren in einem nachhaltigeren Maßstab gestalten? Nun, es ist wichtig, die richtigen Temperaturen zu finden, die sowohl für den Kühlprozess als auch für den Heizprozess geeignet sind. Wir haben die Lösung: Durch die Kombination einer Wärmepumpe mit natürlichen Kältemitteln und einem Alfa Laval Plattenwärmeübertrager können Sie einen höheren COP (Coefficient Of Performance) erreichen. So kommen Sie zu den gewünschten Temperaturen und verbessern zugleich die Leistung Ihres Kühlsystems . Ein echter Gewinn.

Bei Alfa Laval verfügen wir über unübertroffenes Fachwissen, um Sie bei der Optimierung Ihrer Kühlung und Abwärmerückgewinnung zu unterstützen. Erfahren Sie in diesem Video unserer Experten Christian Kempe und Jesper Olsen mehr über die Konzeption nachhaltiger Rechenzentren.

Die Vorteile eines Plattenwärmetauschers

  • Ermöglicht Wärmerückgewinnung
  • Effizienter Systemtrenner zum Schutz vor Störungen und für gesicherte Zuständigkeiten
  • Isolierung des Volumens
  • Weniger und einfachere Wartung
  • Geringere die Kosten für die Kühlung Ihrer Produktion
  • Zertifizierte Leistung gemäß den AHRI-Vorschriften

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Der richtige Dreh für mehr Effizienz

Alfa Laval Plattenwärmetauscher können mit derselben geringen LMTD (Logarithmic Mean Temperature Difference) arbeiten wie Verdampfer. Um sicherzustellen, dass diese Effizienz nicht durch eine Flüssigkeitssäule oder einen falschen Druckabfall verloren geht, haben wir den U-Turn-Abscheider entwickelt. Dieses Modul zeichnet sich vor allen anderen Lösungen durch einen effektiven, kompakten Installationsprozess mit geringerem Höhenunterschied und kleineren Abmessungen aus. Außerdem sind alle Ammoniakanschlüsse auf derselben Seite angeordnet, so dass sich das Modul auch nahe an Wänden oder am Rand einer Hauptbefestigungskufe installiert werden kann.

Die Vorteile des Alfa Laval U-Turn

  • Konzipiert für natürliche Kältemittel
  • Komplettlösung zusammen mit unserem Plattenwärmetauscher und unserer Abscheidertechnologie
  • Minimale Druckverluste
  • Maximale Energieeffizienz
  • Enge Temperaturanpassung
  • Kompakte Bauweise
  • Erhältlich für halbverschweißte Plattenwärmetauscher und im Edelstahl-Lotverfahren hergestellte Alfa Nova Plattenwärmetauscher
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Entdecken Sie mit Alfa Laval die Zukunft der Green IT

Alfa Laval liefert seit den ersten Tagen des Internets Lösungen für die Kühlung von Serverräumen. Heute bieten wir eine große Bandbreite von Lösungen für die Rechenzentrumskühlung an, allesamt unterstützt durch ein weltumspannendes Servicenetz mit Experten, die Ihr Geschäft verstehen. Wenn Sie sich bei der Planung Ihres Rechenzentrumsprojekts für eine Zusammenarbeit mit uns entscheiden, entwerfen wir gemeinsam mit Ihnen ein System, das Ihnen maximale Kühleffizienz und Zuverlässigkeit garantiert.


Sehen Sie sich unsere Gesamtlösungen für Rechenzentren an

Performance Audits

Die Experten von Alfa Laval überprüfen und analysieren die Leistung Ihrer Ausrüstung. Moderne Werkzeuge werden zur Erkennung von Verschmutzungen oder anderen Risiken eingesetzt, so dass die gesamte Wartung vorausgesagt und geplant werden kann, um die Systemverfügbarkeit zu optimieren.

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Cleaning-in-Place

Bei Verschmutzungen ermöglicht ein Alfa Laval CIP-System (Cleaning-in-Place) eine schnelle und einfache Inline-Reinigung von Wärmetauschern, ohne dass die Anlage demontiert werden muss. Damit vermeiden Sie ein wiederholtes und unnötiges Öffnen Ihrer Geräte. Dies reduziert sowohl den Ersatzteilverbrauch als auch die Arbeitsstunden für die Wartung drastisch. Alfa Laval verwendet stets umweltfreundliche und biologisch leicht abbaubare Reinigungsmittel.

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Rückspülausrüstung

Alfa Laval empfiehlt eine häufige Rückspülung des einströmenden Kühlwassers in kurzen Zeitintervallen. In dieser Sequenz schabt das rückgespülte Wasser die angesammelten Ablagerungen von der Plattenwärmetauscheroberfläche ab und spült sie aus. Der Einsatz von Rückspülanlagen spart Zeit und Geld und minimiert die Ausfallzeiten.

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Möchten Sie herausfinden, wie wir die Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit Ihres Rechenzentrums mit intelligenten Lösungen auf Basis führender Plattenwärmetauschertechnologien steigern können? Kontaktieren Sie uns noch heute, und unsere Experten setzen sich gerne mit Ihnen in Verbindung!

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