Sådan fører dansk supercomputer varmen tilbage til Risø

Apple tog fusen på det meste af Danmark, da en kommende serverpark i Viborg til 6,3 mia. kroner blev annonceret. Foruden det enorme areal på 166.000 kvadratmeter og drømmen om arbejdspladser vakte det stor interesse, at Apple erklærede sig interesseret i at levere servernes overskudsvarme som fjernvarme til borgerne i Viborg og omegn.

På DTU’s Risø Campus er sådan et system tæt på at være virkelighed. Siden november måned har effekten i to containere – også kaldet pods – fyldt op med Danmarks nyeste såkaldte High Performance Computer (HPC) været skruet helt op og varmen ledt bort ved hjælp af en traditionel tørkøler.

Men inden længe skal to varmepumper omdanne de mange overskydende MWh varme til fjernvarme til Risø Campus’ lokale fjernvarme­net. Det fortæller maskinmester og projektleder Esben Højrup, der har været med til at planlægge installationen:

3.500 kvadratmeter planlagt

»Vi har planlagt en serverpark på 3.500 kvadratmeter, så det er muligt at komme med en HPC-pod fyldt med hardware og så koble den på el, køling, fjernvarme og en netforbindelse,« fortæller han. Det er del af DTU’s satsning på at sikre god og tilgængelig infrastruktur til store regnemaskiner.

Hele vejen rundt om pladsen løber en fjernvarmeledning, og når nye serverpods bliver installeret, vil de kunne deles om kølere og varmepumper, hvis der skulle ske et nedbrud et sted. Samtidig bliver infrastrukturen driftssikker, og forbruget af energi mindst muligt, når samspillet mellem køleproduktion, computere og varmeproduktion optimeres:

»På den måde slipper vi for at skulle installere et 6 MW køle-­anlæg fra starten,« forklarer Esben Højrup.

På pladsen står der foreløbig to HPC-pods og et UPS-anlæg (uninterruptible power supply), som huser National LifeScience Supercomputer. Den har et elforbrug på op til 1 MW, hvoraf praktisk talt det hele bliver omsat til varme.

Guf for varmepumper

I første omgang holdes der en temperatur på 20 grader på den kolde side i de to containere, men systemet er forberedt til køling direkte på chippen, og dermed vil køle-fremløbstemperaturen kunne hæves til 40 grader.

Sådanne temperaturniveauer er rent guf for en varmepumpe, da den bliver mere effektiv, jo mindre temperaturen skal hæves. Esben Højrup regner med, at man vil kunne køre med en COP-faktor (Ccefficient of performance) på omkring 8. Det vil sige, at der kommer otte gange mere energi ud i form af varme, end der bruges i form af el til at drive varmepumpen.

»Lige nu er vi ved at gennemse fire tilbud på varmepumper, alle med ammoniak som kølemiddel. De skal hæve temperaturen til 70 grader, som er fremløbstemperaturen i Risø Campus’ fjernvarmenet,« forklarer Esben Højrup.

På Risø Campus er fjernvarmenettet netop blevet koblet på nettet fra Roskilde, og deres egne gaskedler er nedlagt. Men umiddelbart vil det ikke være muligt at levere fjernvarme fra serverparken ind i Roskildes net, da det kører med en fremløbstemperatur på 110 grader. Det gør dog ikke så meget, fortæller Esben Højrup, da forbruget på Risø svinger mellem 1 og 6 MW i løbet af året:

»Der er jo ingen grund til, at vi køber varmepumper til at forsyne den sidste kW varme. Jeg vil tro, vi maksimalt skal kunne forsyne 4 MW, når serverparken er fuldt udbygget,« siger han.

Næste kunde på pladsen er en serverpod med en forventet effekt på op til 500 kW. Den skal blandt andet huse DTU Vindenergis supercomputer.