Konesalin ylijäämälämmön hyödyntäminen Levin Koutalaella

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Vähätiitto, Tuomo
dc.contributor.advisor Tero, Raimo
dc.contributor.author Sorvari, Jaakko
dc.date.accessioned 2015-05-13T07:55:26Z
dc.date.available 2015-05-13T07:55:26Z
dc.date.issued 2015-03-23
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/15956
dc.description.abstract Verkossa liikkuvan digitaalisen sisällön voimakas lisääntyminen on tehnyt konesaliliiketoiminnasta yhden nopeimmin kasvavista teollisuudenaloista Suomessa. Konesalien määrän lisääntyminen näkyy suoraan myös sähkön kokonaiskulutuksessa. Nopeasti kasvavan sähkönkulutuksen myötä konesalien energiatehokkuudesta on muodostunut merkittävä kilpailutekijä konesaliliiketoiminnassa. Merkittävimpiä konesalin energiatehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä on palvelimien jäähdytyksestä aiheutuvan ylijäämälämmön hyödyntäminen. Käytännössä palvelimien kuluttama sähkö muuttuu kokonaan lämpöenergiaksi. Ylijäämälämpöä on mahdollista hyödyntää esimerkiksi kiinteistöjen lämmitykseen. Tässä diplomityössä tutkitaan mahdollisuutta hyödyntää konesalin ylijäämälämpöä Levin Koutalaella sijaitsevien rakennusten lämmitykseen. Tällä hetkellä alueella olevien rakennusten lämmitettävä pinta-ala on noin 19 000 m2. Lisäksi suunnitelmissa on rakentaa alueelle kylpylähotelli ja mökkejä siten, että rakennusten lämmitettävää pinta-alaa tulee yli 80 000 m2. Simuloimalla määritetty kylpylähotellin ja mökkien lämmitysenergiantarve on noin 6,9 GWh/vuosi. Tällä hetkellä olemassa olevien rakennusten vuoden 2012 kulutusten perusteella Koutalaen rakennusten yhteenlaskettu lämmitysenergiankulutus tulee olemaan noin 10,2 GWh/vuosi. Tutkimuksessa esitellyillä kuumavesijäähdytteisillä palvelimilla noin 73 % konesalin ylijäämälämmöstä on mahdollista hyödyntää suoraan Koutalaen rakennusten lämmitykseen. Kesäkuukausien alhaisen lämmitystarpeen takia ylijäämälämpöä jää vuosittain hyödyntämättä noin 2,8 GWh. Paikalliseen kaukolämpöverkkoon liittyminen mahdollistaisi hyödyntämättä jäävän lämpöenergian syöttämisen verkkoon. Konesalin ylijäämälämmön lisäksi rakennusten vuosittainen lisälämmitystarve on noin 2,5 GWh. Järkevimmät lisälämmitysenergian tuotantotavat ovat kaukolämpö tai paikallinen lämpölaitos. Lämpölaitoksen investointikustannukset ovat kaukolämmön liittymiskustannuksia korkeammat, mutta lämpöenergian vuosittaiset hankintakustannukset selvästi alhaisemmat. Lämpölaitoksen lämmönjakoputkistoon on suositeltavaa liittää lämpövaraaja, jolla voidaan alentaa lämmityksen huipputehontarvetta. Koutalaen suuresta lämmitystarpeesta johtuen varaajan tulisi olla tilavuudeltaan vähintään 150–200 m3. fi
dc.description.abstract A strong increase of digital information in a network has made a data center business one of the fastest growing industries in Finland. An increased number of data centers directly reflects in total electricity consumption. Because of growing electricity consumption energy efficiency has become a significant competitive factor in a data center business. Utilization of waste heat from server’s cooling is one of the major factors of data center’s energy efficiency. In practice, electricity consumed by servers completely converts into heat. Waste heat is possible to utilize in heating of buildings, for example. This master’s thesis examines possibilities to utilize waste heat in heating of buildings in Koutalaki Levi. Currently, the heated area of buildings is approximately 19 000 m2. In addition, the objective is to build a spa hotel and luxury cottages. Thus, the final heated area of buildings in Koutalaki will be more than 80 000 m2. A need for heating energy of spa hotel and cottages was determined by an energy simulation. Annual energy consumption of simulated buildings is approximately 6,9 GWh. In 2012, heating energy consumption of existing buildings was approximately 3,2 GWh/year. Thus, heating energy consumption of all buildings in Koutalaki will be approximately 10,2 GWh annually. This research introduces energy effective hot-water cooled servers. Using these servers, approximately 73 percent of waste heat is possible to directly utilize in heating of buildings. Because of a low need for heating in summertime a waste heat remains unutilized approximately 2,8 GWh annually. An accession to the local district heating network would allow to input excess waste heat into the network. In addition of waste heat of a data center buildings need for an extra heating system. An annual need for extra heating energy is approximately 2,5 GWh. The most sensible ways to produce extra heating energy are a district heating or a local heating plant. Investment costs of a local heating plant are higher than connection costs of a district heating. However, an annual costs of thermal energy are significantly lower with a local heating plant. It is recommended to attach a thermal storage into a heat distribution network of a heating plant. Peaks of a need for heating power can be reduced by a thermal storage. Because of a high need for heating energy a volume of thermal storage should be 150–200 m3 at least. en
dc.format.extent 86 + 9
dc.language.iso fi en
dc.title Konesalin ylijäämälämmön hyödyntäminen Levin Koutalaella fi
dc.title Utilization of waste heat from data center in Koutalaki Levi en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword konesali fi
dc.subject.keyword jäähdytys fi
dc.subject.keyword simulointi fi
dc.subject.keyword energiatehokkuus fi
dc.subject.keyword kaukolämpö fi
dc.subject.keyword lämpövarasto fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201505132615
dc.programme.major LVI-tekniikka fi
dc.programme.mcode K3008 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Siren, Kai
dc.programme Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma fi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account