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 sai toimiston Kotkaan
21.09.2023 – Granlund avasi uuden toimiston Kotkaan. Paikallisia työntekijöitä työllistävä toimisto sijaitsee meren äärellä juuri kalustetuissa toimitiloissa.
Ympäristöministeriön selvitys tarkentaa tietoa talotekniikan päästövaikutuksista
12.09.2023 – Ympäristöministeriön tuore selvitys tarkentaa huomattavasti taloteknisten järjestelmien päästövaikutuksia. Selvitys auttaa rakennusalan toimijoita tekemään tarkempia laskelmia taloteknisten järjestelmien vaikutuksesta rakennusten hiilijalanjälkeen.
Miltä energia näyttää valotaiteen keinoin?
08.09.2023 – Jyväskylässä järjestettävä Valon kaupunki -tapahtuma pidetään tänä vuonna 28.9.–7.10. Granlundin vuorovaikutteisen teoksen teema on energian eri muodot. Teokseen osallistuvan ihmisen…
Vastuullinen kiinteistönomistaja varautuu häiriötilanteisiin ennalta
28.08.2023 – Kiinteistöön kohdistuvat mahdolliset häiriötilanteet ja riskit kannattaa selvittää ennakoiden. Tärkeintä on varmistaa käyttäjien turvallisuus ja kriittisten järjestelmien toiminta kaikissa tilanteissa.
Fiksu yritys varautuu sähkökatkoihin
28.08.2023 – Jokaisen yrityksen kannattaa laatia varautumissuunnitelma sähkökatkojen varalta. Kriittisten toimintojen turvaaminen voi edellyttää varavoimaa ja vaihtoisia reittejä sähkönsyötölle.
Suomalainen osaaminen tukemassa Romanian sairaalakannan uudistusta
21.08.2023 – Suomalaisen sairaalasuunnittelun ja -rakentamisen asiantuntijat yhdistävä Integrated Hospital Design Alliance eli IHDA-ryhmä on mukana romanialaisen sairaalan uudisrakennushankkeessa. Länsi-Romaniassa sijaitseva Resita…
Energiankierrätys leikkaa jopa 95 prosenttia lämmönkulutuksesta
15.08.2023 – Energiankierrätys on osoittanut toimivuutensa jo yli sadassa Granlundin suunnittelemassa kohteessa. Kiinteistön hukkalämmöt voivat kattaa jopa 95 prosenttia lämmöntarpeesta.
Energia-asiantuntija on kiinteistö- ja rakennusalan poikkitieteilijä
14.08.2023 – Jotta energiaa voidaan hyödyntää optimaalisesti ja kestävästi, tarvitaan alan osaajia, energia-asiantuntijoita. Millaista on energia-asiantuntijan työ käytännössä?
E3-hanke: puhtaan ilman tuotto ehkäisee tehokkaasti virusinfektioita
09.08.2023 – Alustavien tutkimustulosten mukaan ilmanpuhdistimet vähensivät päiväkotien virusinfektioita 30 prosenttia. Iso E3-tutkimushanke antaa ilmanvaihdosta arvokasta tietoa myös pandemioiden varalta.
