Supertietokone lämmittää taloja Pohjois-Suomessa
24.10.2020 – Lumi-supertietokoneen tehokas lämmöntalteenottojärjestelmä viritetään huippuunsa digitaalisen kaksosen (digital twin) avulla. Myös muissa datakeskuksissa olisi paljon mahdollisuuksia ottaa hukkalämmöt hyötykäyttöön.
Kajaaniin on valmistumassa maailman tehokkaimpiin kuuluva LUMI-supertietokone. Se tekee suurteholaskentaa eurooppalaisille korkeakouluille, tutkimuslaitoksille ja yrityksille.
Ryhmäpäällikkö Ilari Kauppi Granlundilta kertoo, että supertietokoneen laitteiden lämpö otetaan nestejäähdytyksessä tarkoin talteen.
”Supertietokoneen tuottama lämpö siirtyy laskentapiireiltä suoraan nesteeseen. Lämpöpumpuilla veden lämpötilaa nostetaan sitten edelleen kaukolämpöverkon tarpeisiin. Kun veden lämpöenergia on luovutettu, viilentynyt vesi palaa takaisin jäähdytykseen.”
Lämpöä syntyy peräti 60 gigawattituntia vuodessa, mikä riittää satojen kainuulaisten talojen lämmittämisen. Paikallisen energiayhtiö Loisteen koko kaukolämpötuotanto on 280 gigawattituntia vuodessa.
”Kajaanin kaukolämmöntuotannon hiilidioksidipäästöt pienenevät 12 000 tonnilla vuodessa. Lisäksi hukkalämmön hyödyntäminen auttaa energiayhtiötä vähentämään uusiutumattomien polttoaineiden käyttöä kaukolämmön tuotannossa.”
Hukkalämpöä hyödynnetään yleisen kaukolämpöverkon lisäksi myös supertietokoneen sijaintipaikan, vanhan tehdasalueen omassa alueverkossa
”Lumi tekee oman osansa ilmastotyössä. Tavoitteena on, että lunta on Kajaanissa jatkossakin.”
Tavoitteena on, että lunta on Kajaanissa jatkossakin.
Laskentaa voidaan tehdä kustannustehokkaasti
CSC:n kehityspäällikkö Jukka-Pekka Partanen arvioi, että lämmön tehokas talteenotto oli kokonaisuudessa yksi osatekijä, joka vaikutti päätökseen sijoittaa eurooppalainen supertietokone Kajaaniin.
Kohteeseen saadaan myös esimerkiksi ympäristöystävällistä vesisähköä. Kajaanin valtteihin kuuluivat myös muun muassa alueen valmis infrastruktuuri sekä koko maamme yhteiskunnallisesti ja geologisesti vakaat olosuhteet.
”Valtiollisena toimijana CSC on velvoitettu toimimaan vastuullisesti, mahdollisimman ympäristöystävällisesti. Lisäksi energiayhtiö tietenkin maksaa saamastaan lämmöstä. Lämmöntalteenoton ansiosta suurteholaskentaa voidaan tehdä varsin kustannustehokkaasti.”
Supertietokone tulee toimimaan CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy:n Kajaanin datakeskuksen läheisyydessä.
Lämmöntalteenoton ansiosta suurteholaskentaa voidaan tehdä varsin kustannustehokkaasti.
Simuloinnilla maksimaalista energiatehokkuutta
Granlundin suunnittelema Lumi-supertietokoneen jäähdytysratkaisu on uranuurtaja myös sikäli, että sitä on suunniteltu simulointiavusteisesti. Simuloinnin avulla järjestelmä voidaan esimerkiksi optimoida toimimaan mahdollisimman energiatehokkaasti.
Tommi Karhela, mallinnuksen toteuttaneesta Semantum Oy:sta kertoo, että tämä on kuitenkin vain yksi simuloinnin monista eduista.
”Simulointi auttaa kokonaisuuteen parhaiten sopivien laitteiden hankinnassa, järjestelmän käyttöönotossa ja vikatilanteiden testauksessa. Pyörittämällä käytön aikana simuloitua ja todellista järjestelmää rinnan, voidaan löytää piileviä vikatilanteita sekä tehdä erilaisia virtuaalimittauksia. Simulaattorilla eli niin kutsutulla digitaalisella kaksosella (digital twin) voidaan myös ajaa erilaisia ”mitä jos” -tarkasteluita, jotka auttavat operoimaan järjestelmää paremmin.
Vastaavia dynaamisia simulointeja on tehty aikaisemmin esimerkiksi prosessiteollisuudessa, ydinvoimaloissa ja konventionaalisissa voimalaitoksissa. Datakeskusten jäähdytysjärjestelmät ovat uusi ja mielenkiintoinen sovellusalue.
Digitaalisella kaksosella (digital twin) voidaan myös ajaa erilaisia ”mitä jos” -tarkasteluita.
Esimerkkinä muille
Kauppi toivoo, että Lumi-supertietokoneen esimerkki ohjaisi myös muita datakeskuksia toimimaan entistä ympäristöystävällisemmin.
Hukkalämmön hyödyntämisessä olisi valtavasti mahdollisuuksia, niin vesi- kuin ilmajäähdytteisissä datakeskuksissa.
”Tekniikka on kehittynyt ja laitteiden hinnat halventuneet. Uudet HFO-kylmäainetta käyttävät lämpöpumput ovat paitsi ilmastoystävällisiä ja otsonikerrokselle turvallisia, myös erittäin suorituskykyisiä.”
Kauppi arvelee, että tilanteeseen on jo osin havahduttu. Myös tulossa oleva sähköverouudistus kannustanee hukkalämpöjen hyödyntämiseen.
”Konesalit ovat pääsemässä teollisuuden alimpaan sähköveroluokkaan, mikäli ne hyödyntävät hukkalämmön toiminnassaan.”
Hän arvioi, että maamme datakeskuksissa voitaisiin saada lämpöä talteen vuositasolla jopa terawattitunnin verran.
”Vertailukohtana voidaan mainita, että Turku Energian vuotuinen kaukolämmön myynti on noin kolme terawattituntia.”
The virtual conference for the European data center industry
Euroopan datakeskusammattilaiset kokoontuvat Data Center Dynamicsin järjestämään suurtapahtumaan, joka järjestetään kokoaan virtuaalisesti 10.11.-12.11.2020. Ilmoittaudu mukaan!
Lue myös:
Datakeskusten on reagoitava etätyön kasvuun
Supertietokone jäähtyy ympäristöystävällisesti
Blogi: Are you guilty of wasting heat?
Haluatko kuulla lisää?
Ilari Kauppi
Granlund Isännöinti Oy osaksi Ehta Isännöintiä
03.12.2025 – Vuodesta 2020 osana Granlund-konsernia toiminut Granlund Isännöinti Oy siirtyy osaksi Ehta Isännöintiä.
Granlund jakaa maksutta valmiin tietomallinnuspohjan – tukee uuden rakentamislain vaatimuksia
02.12.2025 – Granlundin sivuilta ladattava Revit-tietomallipohja tuo kansallisesti vakioidut talotekniikan tietosisällöt valmiina jokaisen suunnittelijan käyttöön. Granlund haluaa mallin jakamisen myötä edistää rakennusalan…
Uutta tietoa mallintamisen keinoista betonirakenteiden kuivumisen varmistamiseen
28.11.2025 – Betonirakenteiden kosteudenhallinta epäonnistuu usein toteutuksen aikana, ja myös suunnittelussa pitäisi pystyä ennakoimaan paremmin haastavien rakenneratkaisujen vaikutusta betonin kuivumiseen. Granlundin rakennusfysiikan…
Palkitsimme vuoden 2025 opinnäytetyöt
26.11.2025 – Aiheina näkyivät datan hyödyntäminen asiakassuhteiden hallinnassa, ympäristövastuullisuuden edistäminen sekä yläpohjarakenteet muuttuvissa ilmasto-olosuhteissa.
Rakennesuunnittelun liiketoiminnassa jo lähes 80 asiantuntijaa
07.11.2025 – Granlundin rakennesuunnittelun liiketoiminta on jatkanut vakaata kasvua, ja vuoden aikana on rekrytoitu kymmeniä uusia osaajia. Nyt kokemuksen rinnalle haetaan lisää…
Ohjelmistotalo Derigo osaksi Granlundia – tavoitteena digitaalinen elinkaaren hallinta
03.11.2025 – Kiinteistö- ja rakennusalan digitalisaatio kiihtyy. Granlund vahvistaa hankevaiheen digitaalista tarjontaansa myös ohjelmistotuotteiden osalta yrityskaupalla Derigon kanssa.
Lataa uusi opas rakentamisen luontojalanjäljen laskentaan
28.10.2025 – Luonnon monimuotoisuuden turvaaminen ja ilmastonmuutoksen hillitseminen ovat tämän hetken kriittisimpiä haasteita. Tutustu aiheeseen tarkemmin ja lataa uusi oppaamme!
Rakennusten vihreä siirtymä ei ratkea vain puhdasta energiaa ostamalla
07.10.2025 – On kaikkien suomalaisten etu, että rakennuksilta vaaditaan jatkossakin energiatehokkuutta. Energiasyöppö rakennus tulee kalliiksi. Vihreä siirtymä edellyttää puhtaamman energiantuotannon lisäksi myös…
Granlund laajentaa liiketoimintaa paloturvallisuussuunnitteluun
29.09.2025 – Granlund laajentaa palvelujaan paloturvallisuussuunnitteluun. Uutta liiketoimintaa vetämään on valittu kokenut paloturvallisuuden asiantuntija Arttu Sjöstedt.