alternative green it-cooling solutions

Transkript

1 SK - Kältetechnik GmbH Freiligrathring 1 D Ratingen (Germany) Telefon : Telefax : info@sk-kaeltetechnik.de alternative green it-cooling solutions

2 Vorstellung SK-Kältetechnik GmbH -> gegründet 1999 in Friesland als Spezialist für Industriekühlanlagen (deutsche Vertretung der Frigomeccanica Industriale s.p.a.) -> seit 2004 spezialisiert in IT Cooling -> unabhängig in Fabrikate und Produkte + eigene OEM-Produkte -> Planung / Beratung / Energieeffizienzanalysen für Neuanlagen oder Bestandsanlagen ( zu ertüchtigende SR/RZ in Deutschland) -> klassischer Anlagenbauer mit 80 Servicepartnern (DACH) -> Gewinner diverser Preise / Nominierungen

3 Vorstellung SK-Kältetechnik GmbH -> IT-Klimasysteme für Serverräume / RZ s von 2kW bis 20 MW -> direkte freie Kühlung / indirekte freie Kühlung / Kaltwasser / DX-Anlagen Absorption / Adsorption / DFCU / Kyoto-Cooling / Geothermie-Anlagen Grundwasser- / Brunnenwassersystem / Solare Kälte / Eisspeichersysteme -> InRow (CoolLoop / CRV / CyberRow / Loopus / SideCooler etc) / InRack / CCU s / Cooled RearDoors / CoolRack / CoolRow / EcoBreeze / CoolWall CoolGate / Hydrologic Panel / CyberCool etc..

4 Dienstleistungen / Beratungsleistungen 1. Serverraumcheck (Förderung durch Stadt HH / Hannover-IT) 2. Energieeffizienzanalysen (ab 10kW IT-Last) 3. Analysen der Betriebssicherheit des IT-Umfeldes (Vorbereitung für Zertifizierungen TÜV-IT, VdS, EuroSox, Versicherer) + Umfeld + übergreifende Gewerke wie USV, Brandlöschung, ZuKo, Elektroversorgung etc.). 4. Neutrale Beratung verschiedener Kühlsysteme (Verunsicherheit des Kunden durch AD der Hersteller) 5. Erarbeitung von Cooling-Konzepten (um die Ecke gedacht, Einbindung oder Kombination vorhandener Systeme, Schaffung von Redundanzen) 6. Erstellung von Lastenheften / Pflichtenheften / Leistungsverzeichnisse / Ausschreibungen (Anlehnung an HOAI mit den Leistungsphasen 1-9 (öffentliche Institutionen), Bauherrenbegleitung (bei GU s)

5 01. Nutzung der Geothermie

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10 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. 6 mtr. Bohrfeld für Kälteleistung : 50 kw = 10 x Bohrungen a 99 mtr.

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21 Titelzusammenstellung Titel 01 - Erdwärmesonden (komplett) EUR ,50 Titel 02 - Rohrleitungssystem Heizung / Kälte EUR ,47 Titel 03 - Kälteverrohrung Serverraum / Wärmepumpe EUR ,08 Titel 04 - Anschluss der vorh. Heizung an Wärmepumpe EUR 4.338,49 Titel 05 - APC-ISX-Lösung (Racks / InRows / Monitoring) EUR ,00 Titel 06 - APC-USV-Anlage EUR ,00 alternativ modulare USV ,00 Gesamtnettosumme ,54

22 S O L L - S I T U A T I O N Vergleich Betriebskosten Energiekosten herkömmliche Klimatisierung (DX) mit Umluftkühlgeräten Kälteleistung 51,40 kw elektr. Leistungsaufnahme KKE 18,79 kw GF 0,65 elektr. Leistungsaufnahme Umluftkühlgerät 2,00 kw elektr. Leistungsaufnahme Befeuchtung 0,00 kw Betriebsstunden 8760 Stunden Energieverbrauch ,60 kw/h Energiepreis pro kw/h 0,14 Gesamtkosten p.a ,72 EUR CO2-Ausstoß (0,575 kg. statt 0,514 kg.) ,05 kg. korrigiert! Radiaktiver Abfall* p.a. 0,20 kg.

23 Geothermieanlage / 50 kw Kälteleistung/Wärmeleistung WP elektr. Leistungsaufn. KWS/WP Betriebsstunden elektr. Leistungsaufn. InRow Betriebsstunden elektr. Leistungsaufn. ZP Betriebsstunden Energieverbrauch 50,00 kw 3,70 kw 2894 Stunden 1,20 kw 8760 Stunden 0,5 kw 5866 Stunden ,80 kw/h Energiepreis pro kw/h 0,14 Gesamtkosten p.a ,39 EUR CO2-Ausstoß (0,575 kg. statt 0,514 kg.) ,86 kg. korrigiert! Radiaktiver Abfall* p.a. 0,03 kg.

24 Energieeinsparung p.a ,33 EUR pro Jahr geringerer CO2-Ausstoss p.a ,19 kg. pro Jahr geringerer Radiaktiver Abfall* p.a. 0,17 kg. pro Jahr * bei Energiemix in Deutschland (durchnitt in 2009) bestehend aus 24,9% Kernkraft / 57,8% fossilen Energieträgern / 17,3% erneuerbaren Energien = 508 g/kwh CO2-Emissionen und 0,0011 g/kwh radioaktiver Abfall (Quelle BMU)

25 Betrachtung 1 - Gesamtinvestition vs. Amortisation Kosten für APC-ISX-Lösung ohne USV Racks + InRows ,00 Kosten für Geothermieanlage + Wärmepumpe ,00 Gesamtinvestitionskosten ,00 Investitionskostenzuschüsse / Förderung 100 p.t.co2+eur 24T ,00 Gesamtinvestitionskosten ,00 Energieeinsparung pro Jahr "Kälte" p.a ,00 Energieeinsparung pro Jahr "Heizung FW p.a ,00 Amortisationszeit in Jahren 3,03 Investitionskostenzuschüsse / Förderung < 50t. CO2 = 400,- p.t ,00 Fernwärme 49,4 t. Co2??

26 Betrachtung 2 - Gesamtinvestition vs. Amortisation Kosten für APC-ISX-Lösung ohne USV Racks + InRows ,00 Kosten für APC-Galaxy-Lösung Block-USV Galaxy ,00 Kosten für Geothermieanlage + Wärmepumpe ,00 Gesamtinvestitionskosten ,00 Investitionskostenzuschüsse / Förderung 100 p.t.co2+eur 24T ,00 Gesamtinvestitionskosten ,00 Energieeinsparung pro Jahr "Kälte" p.a ,00 Energieeinsparung pro Jahr "Heizung" p.a ,00 Amortisationszeit in Jahren 3,89 Investitionskostenzuschüsse / Förderung < 50t. CO2 = 400,- p.t ,00 Fernwärme 49,4 t. Co2??

27 Betrachtung 3 - Gesamtinvestition vs. Amortisation Kosten für APC-ISX-Lösung ohne USV Racks + InRows ,00 Kosten für APC-PX-Lösung Modulare USV ,00 Kosten für Geothermieanlage + Wärmepumpe ,00 Gesamtinvestitionskosten ,00 Investitionskostenzuschüsse / Förderung 100 p.t.co2+eur 24T ,00 Gesamtinvestitionskosten ,00 Energieeinsparung pro Jahr "Kälte" p.a ,00 Energieeinsparung pro Jahr "Heizung" p.a ,00 Amortisationszeit in Jahren 4,11 Investitionskostenzuschüsse / Förderung < 50t. CO2 = 400,- p.t ,00 Fernwärme 49,4 t. Co2??

28 Zusammenfassung - Zukunftsorientiertes modulares Kühlsystem (wenn gewünscht auch USV- System) - Durchgängig redundantes (bzw. teilredundantes) System - geringe Wartungskosten (Zirkulationspumpen, Luftfilter InRow s) - Absicherung der elektrischen Verbraucher der Klimatisierung über USV - Hohes Maß an Energiekosteneinsparung (hoch effizient) - Blade ready - Monitoring der Betriebszustände - Komplett autarkes System

29 Fragen? Fragen!

30 02. Nutzung von Eisspeicheranlagen

31 In der warmen Jahreszeit wird hier überschüssige Sonnenenergie in großvolumigen Wassermengen auf niedrigem Temperaturniveau gespeichert. Die umgebende Erdwärme ermöglicht die Speicherung über längere Zeit und ohne aufwändige Isolierung. Mit Beginn der kalten Jahreszeit wird die Wärme dem unterirdischen Speicher entzogen und über die Wärmepumpe dem Warmwasserspeicher und dem Heizsystem zugeführt. Beim kontrollierten Phasenübergang von Wasser zu Eis werden dabei große Mengen an Kristallisationsenergie freigesetzt. Das Eis wird im folgenden Sommer zur kompressorlosen Kühlung verwendet. Während der Heizperiode übernimmt ein FreeCooler die Kühlung des Serverraumes. Während der Heizperiode entzieht die Wärmepumpe dem Eisspeicher die Wärme (das Wasser wird zu Eis) und der Vorgang beginnt von Neuem. Eine MSR- Steuerung dirigiert hierbei die Wärmezufuhr (Serverraum,Sonnenkollektor) und den Einsatz des FreeCoolers.

32 E I S S P E I C H E R S Y S T E M

33 E I S S P E I C H E R S Y S T E M

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35 E I S S P E I C H E R S Y S T E M - Alternative zur Geothermie / kein Bohrrisiko, keine Genehmigung - Nutzung der Wärmerückgewinnung der Serverabwärme (indirekt) - langfristige Speicherung von Energie - Innovatives Konzept (um die Ecke gedacht) / nur wenige mechanische Komponenten vorhanden. - Verzicht auf Kältemittel, geringe Betriebskosten, einfaches System (Ausfallsicherheit)

36 E I S S P E I C H E R S Y S T E M

37 ROI Mehrkosten gegen energieoptimiertem FreeCooling-System = 4-5 Jahre!!!! Energiekosten herkömmliche Klimatisierung mit Umluftkühlgeräten (FreeCooling 14/19 C) (!) Eisspeicheranlage / Wärmepumpe / FreeCooling Kälteleistung elektr. Leistungsaufnahme KWS+UKG Betriebsstunden elektr. Leistungsaufnahme FreeCooler Betriebsstunden Heizleistung elektr. Leistungsaufnahme Luft- Wasser WP Betriebsstunden 30,00 kw 12,00 kw Stunden 1,30 kw Stunden 65 kw 25 kw Stunden Kälteleistung/Wärmeleistung WP elektr. Leistungsaufn. KWS/WP Betriebsstunden elektr. Leistungsaufn. ZP (2x) Betriebsstunden elektr. Leistungsaufn. Freecooler Betriebsstunden Energieverbrauch Energiepreis pro kw/h 65,00 kw 11,40 kw Stunden 0,80 kw Stunden 0,50 kw Stunden ,00 kw/h 0,15 EUR Energieverbrauch Energiepreis pro kw/h ,00 kw/h 0,15 EUR Gesamtkosten p.a. CO2-Ausstoß (0,575 kg.) Radiaktiver Abfall* p.a ,50 EUR ,75 kg. 0,11 kg. Gesamtkosten p.a. CO2-Ausstoß (0,575 kg.) Radiaktiver Abfall* p.a ,20 EUR ,60 kg. 0,03 kg. Energieeinsparung p.a ,30 EUR pro Jahr geringerer CO2-Ausstoss p.a ,15 kg. pro Jahr geringerer Radiaktiver Abfall* p.a. 0,07 kg. pro Jahr

38 E I S S P E I C H E R S Y S T E M Die Kraft der Sonne ist ein wichtiger Energiespender für das SolarEis-Prinzip. Während das kalte Wasser zur (nahezu) kostenlosen Kühlung verwendet wird, bringt die dabei zugeführte Wärme die Energie für die kommende Heizperiode ein. Darüber hinaus wird über eine spezielle Kollektoranlage auch in der Überganszeit und im Winter Sonnenwärme mit höchster Effizienz in den SolarEis-Speicher eingelagert. Der Kreislauf des Energiespeichers ist damit geschlossen. SolarEis nutzt die Wärme der Luft als zusätzliche Energiequelle. Zum Beispiel auch, wenn die Sonne einmal nicht scheint, an einem wolkenverhangenen Tag, wenn es regnet und auch nachts. Um diese Energiequelle zu erschließen wird ein förderungsfähiger kombinierter SolarLuft-Kollektor eingesetzt, der auf Ihrem Hausdach oder einer Garage montiert werden kann. Die Erde, die den Speicher umgibt, erfüllt für das SolarEis-Prinzip eine weitere wichtige Funktion. Mit ihren über das Jahr nahezu konstanten 8 bis 10 Grad Celsius schützt die Erdwärme den Speicher im Winter nicht nur vor dem Auskühlen, sondern unterstützt den Speicher auch mit der Energie der Erde. SolarEis speichert die Wärme wo es am wirtschaftlichsten ist: im niederen Temperaturbereich. Wasser ist eines der effizientesten und wirtschaftlichsten Speichermedien überhaupt. Allerdings ist es aufgrund der erforderlichen Isolierung unwirtschaftlich, die im Wasser befindliche Wärmeenergie bei hohertemperatur zu speichern. SolarEis geht einen anderen Weg: SolarEis lagert Wasser in einem unterirdischen Speicher bei einer Temperatur zwischen 0 und 10 Grad Celsius und nutzt sowohl die zur Verfügung stehende Wärmeenergie als auch die beim Gefrieren entstehende Latentwärme in Verbindung mit einer Wärmepumpe. Kristallisationswärme Unter normalen Bedingungen verringert sich die Temperatur eines Speichermediums, je mehr Wärme man ihm entzieht. Jedoch: Beim Übergang von Wasser zu Eis bleibt die Temperatur konstant, weil jetzt die im Wassergespeicherte latente (versteckte Wärme) abgegeben wird. Während das Wasser im unterirdischen Speicher gefriert, nutzt SolarEis die frei werdende Energie zum Heizen. In Phasen, in denen nicht geheizt werden muss, dient das Eis als umweltfreundliche Klimaanlage. Die Kristallisationswärme (auch Erstarrungswärme genannt) wird freigesetzt, wenn ein Stoff seinen Aggregatzustand von flüssig nach fest ändert. Auf Grund des Energieerhaltungssatzes ist die freiwerdende Energiegleich groß wie die für das Schmelzen des Stoffes aufzuwendende Energie. Bei verschiedenen Stoffen ist die Erstarrungswärme (=Schmelzwärme) pro Kilogramm Masse unterschiedlich groß. Die Kristallisationswärme wird freigesetzt, wenn ein Stoff seinen Aggregat- zustand von flüssig nach fest ändert. Um sich eine bessere Vorstellung von den Energieumsetzungen in einem SolarEis-Speicher und dem hohen Energiespeichervermögen von Wasser machen zu können, ist folgende energetische Betrachtung hilfreich: Um einen Liter Eis zu schmelzen, ist etwa die gleiche Wärmemenge erforderlich, die man benötigt, um einen Liter Wasser von 0 auf 80 C zu erhitzen. Oder anders ausgedrückt, um 126 Liter (= 0,126 m³)eis von 0 C in Wasser von 0 C umzuwandeln, ist die Energiemenge erforderlich, die der Heizkraft eines Liters Heizöl entspricht. Ein SolarEis-Speicher mit 800 Kubikmetern Eisinhalt, speichert den Energiegehalt von ca Litern Heizöl. Das entspricht einer Emission von fast 20 Tonnen CO2. Sofern dieses Eis natürlich regeneriert wird, werden hier enorme Mengen an fossiler Energie und CO2 gespart

39 03. Nutzung von Brunnenwasser

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43 Fragen? Fragen!

44 wir hoffen, es war spannender! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!!!!