Rechenzentren und Serverräume mit Geo-HEP kühlen
Serverräume und Rechenzentren gehören zu den Anwendungen mit dauerhaftem beziehungsweise regelmäßig wiederkehrendem Kühlbedarf. Wärme muss kontinuierlich aus der technischen Infrastruktur abgeführt werden.
Das Geo-HEP-System kann hierfür den Untergrund als natürliche thermische Senke nutzen. Unter geeigneten Bedingungen lässt sich ein Teil beziehungsweise das erforderliche Kühlkonzept passiv realisieren, ohne dass eine klassische Kältemaschine dauerhaft arbeiten muss.
Ob und in welchem Umfang Geo-HEP eingesetzt werden kann, wird für jedes Projekt anhand des tatsächlichen Kühlbedarfs, der erforderlichen Temperaturen, der vorhandenen Anlagentechnik und der Standortbedingungen ermittelt.
Dauerhafter Kühlbedarf als interessantes Einsatzprofil
Geo-HEP ist besonders für Anwendungen interessant, bei denen über lange Zeiträume Kühlenergie benötigt wird.
Bei hohen jährlichen Betriebsstunden kann der geringe elektrische Hilfsenergiebedarf der passiven Kühlung einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit leisten. Elektrische Energie wird dabei im Wesentlichen für Umwälzpumpen sowie die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik benötigt.
Wie groß der wirtschaftliche Vorteil gegenüber einer vorhandenen oder geplanten Kühlanlage ist, muss projektspezifisch berechnet werden.
Wärme über einen geschlossenen Kreislauf abführen
Im Kühlbetrieb nimmt ein zirkulierendes Wärmeträgermedium die Wärme aus dem technischen Kühlkreislauf auf und transportiert sie zum Geo-HEP-System.
In den Hochleistungsenergiepfählen wird die Wärme zunächst innerhalb der integrierten thermischen Speichermasse aufgenommen und anschließend über die Pfahlwand an den Untergrund abgegeben.
Das Geo-HEP-System arbeitet als geschlossenes Wärmeaustauschsystem. Grundwasser wird weder gefördert noch in den Anlagenkreislauf eingebunden.
Thermische Lasten innerhalb der Hochleistungsenergiepfähle puffern
Auch bei einem grundsätzlich kontinuierlichen Kühlbedarf können thermische Lasten im Betriebsverlauf schwanken.
Die integrierte thermische Speichermasse der Hochleistungsenergiepfähle kann kurzfristige Lastspitzen aufnehmen und puffern, bevor die Wärme weiter an den Untergrund übertragen wird.
Die konkrete Bedeutung dieser Pufferfunktion hängt vom jeweiligen Lastprofil und der Dimensionierung der Anlage ab.
Kompakte Nutzung des Untergrunds
Der großvolumige Aufbau der Hochleistungsenergiepfähle bietet eine große Wärmeaustauschfläche auf vergleichsweise kleiner Grundfläche.
Das kann insbesondere bei Projekten interessant sein, bei denen die verfügbare Fläche für ein klassisches Sondenfeld begrenzt ist.
Wie viele Hochleistungsenergiepfähle benötigt werden und wie sie angeordnet werden können, ergibt sich aus dem Kühlbedarf sowie den geologischen und räumlichen Bedingungen des Standorts.
Grundwasser kann die Wärmeabfuhr verbessern
Bei der passiven Kühlung spielt die Hydrogeologie des Standorts eine wichtige Rolle.
Vorhandenes bewegtes Grundwasser kann die in den Untergrund eingebrachte Wärme weitertransportieren. Dadurch wird der Bereich rund um die Hochleistungsenergiepfähle thermisch regeneriert und ein Wärmestau im Gebirge reduziert.
Für die Auslegung werden deshalb unter anderem Grundwasserstand, Fließrichtung, Fließgeschwindigkeit, Mächtigkeit wasserführender Schichten und Durchlässigkeit des Gebirges untersucht.
Integration in vorhandene Kühlkonzepte prüfen
Geo-HEP kann sowohl bei Neubauten als auch bei der Modernisierung bestehender Kühlsysteme geprüft werden.
Dabei sind insbesondere die vorhandene Anlagenhydraulik, die erforderlichen Temperaturen, das tatsächliche Lastprofil, die Betriebsstunden und die technischen Schnittstellen zu berücksichtigen.
Ob das Geo-HEP-System die bestehende Kühltechnik vollständig ersetzt, ergänzt oder in ein kombiniertes Konzept eingebunden wird, ist eine projektspezifische Planungsfrage und wird nicht pauschal festgelegt.
Wärme und Kälte im Gesamtkonzept betrachten
Wo neben einem hohen Kühlbedarf gleichzeitig oder zeitversetzt Wärme benötigt wird, kann das Geo-HEP-System auch als Bestandteil eines kombinierten Energieversorgungskonzepts betrachtet werden.
Im Heizbetrieb kann das geothermische System als Wärmequelle für eine Wärmepumpe dienen. Die genaue Nutzung hängt vom jeweiligen Wärme- und Kälteprofil des Projekts ab.
Eignung für Ihr Rechenzentrum projektspezifisch prüfen
Für eine erste Bewertung werden insbesondere der Kühlbedarf, die benötigten Temperaturen, Betriebszeiten, vorhandene Kühltechnik, verfügbare Fläche sowie die geologischen und hydrogeologischen Standortbedingungen betrachtet.
Auf dieser Grundlage lässt sich beurteilen, ob passive Kühlung mit Geo-HEP grundsätzlich in Betracht kommt und wie das System weiter dimensioniert werden müsste.