Від серверів — до теплової мережі: як використовувати скидне тепло дата-центрів

Дата-центри споживають величезні обсяги електроенергії. Але разом із цифровими сервісами вони фактично виробляють ще один енергетичний ресурс — тепло.

Сервери працюють цілодобово, і значна частина спожитої ними електроенергії зрештою перетворюється на теплову енергію. Традиційно це тепло відводиться системами охолодження та розсіюється в довкілля.

Але що, якщо його не викидати, а використати повторно?

📈 Потенціал зростає

За даними дослідження Heat Roadmap Europe, потенціал доступного скидного тепла дата-центрів у Європі та Великій Британії суттєво зростає:

🔹 2024 — 81 ТВт·год/рік
🔹 2030 — 107 ТВт·год/рік
🔹 2040 — 162 ТВт·год/рік
🔹 2050 — 224 ТВт·год/рік

Це означає, що зі стрімким розвитком цифрової інфраструктури зростатиме і обсяг тепла, яке можна потенційно використовувати як вторинний енергетичний ресурс.

І тут виникає цікаве для енергетики питання:

Чи може дата-центр бути не лише великим споживачем енергії, а й джерелом тепла для навколишньої інфраструктури?

⚙️ Де тут роль теплового насоса?

Тепло від серверного обладнання часто має відносно невисоку температуру — орієнтовно +30…+45 °C, залежно від технології охолодження.

Для безпосередньої подачі в систему опалення або теплову мережу цього може бути недостатньо.

Промисловий тепловий насос дозволяє підвищити температурний потенціал цього тепла та передати його споживачу з необхідними параметрами.

У спрощеному вигляді система працює так:

Сервери → скидне тепло → тепловий насос → корисне тепло → будівлі / ГВП / теплова мережа

При цьому ефективність теплового насоса визначається конкретними параметрами проєкту — насамперед температурою джерела та необхідною температурою на виході. За сприятливих умов коефіцієнт перетворення COP може бути високим, що робить таку систему енергетично привабливою.

💡 Що можна отримати в результаті?

1. Використати тепло, яке раніше просто розсіювалося

Замість того щоб відводити всю теплову енергію в атмосферу, її частину можна спрямувати на корисне теплове навантаження.

2. Забезпечувати гаряче водопостачання та опалення

Потенційними споживачами можуть бути офісні та житлові будівлі, готелі, лікарні, підприємства або інші об’єкти поруч із дата-центром.

3. Передавати тепло до централізованої теплової мережі

За відповідних технічних та економічних умов дата-центр може стати додатковим джерелом тепла для локальної або централізованої системи теплопостачання.

4. Створювати нові енергетичні моделі для міст

Особливо перспективним є розташування дата-центрів поруч із великими та стабільними споживачами тепла. Тоді теплова енергія не потребує значних витрат на транспортування.

🔄 Ще цікавіше — поєднання кількох технологій

Скидне тепло дата-центру може бути частиною більшої енергетичної системи.

Наприклад:

когенерація → електроенергія для ЦОД → робота серверів → скидне тепло → тепловий насос → опалення / ГВП

До такої системи також можуть інтегруватися акумулятори тепла, сонячна генерація та інші джерела низькопотенційного тепла.

Тобто мова вже йде не просто про утилізацію тепла, а про створення локального енергетичного комплексу з максимально ефективним використанням енергії.

Чому це важливо для України?

Для України така модель може бути особливо цікавою під час розвитку нової енергетичної інфраструктури та відбудови.

Нові дата-центри можна проєктувати не як ізольовані об’єкти, а як частину локальної енергетичної системи, одразу передбачаючи можливість використання скидного тепла.

Наприклад:

⚡ електроенергія → ЦОД → тепло → тепловий насос → будівлі / ГВП / теплова мережа

Особливо перспективними можуть бути об’єкти, розташовані поруч із житловими кварталами, бізнес-центрами, лікарнями, промисловими підприємствами або системами централізованого теплопостачання.

При цьому важливо розуміти: не кожен дата-центр автоматично є економічно вигідним джерелом тепла.

Доцільність такого проєкту залежить від температурного рівня скидного тепла, режиму роботи ЦОД, наявності стабільного споживача, відстані до нього, вартості електроенергії та тепла, а також можливості інтеграції з існуючою інфраструктурою.

Саме тому такі рішення потрібно розглядати на етапі техніко-економічного обґрунтування та проєктування об’єкта.

🔥 Головна зміна підходу

Ми звикли сприймати дата-центр як великого споживача електроенергії.

Але в майбутній енергетичній системі він може стати одночасно і джерелом корисного тепла.

Тепло, яке сьогодні ми відводимо в атмосферу, завтра може опалювати будівлі, забезпечувати ГВП або працювати на потреби промисловості.

Саме такі рішення — на перетині цифрової інфраструктури, теплових насосів та енергетики — можуть стати одним із напрямів розвитку енергоефективної інфраструктури України.

Асоціація теплових насосів України відкрита до професійного діалогу з операторами дата-центрів, девелоперами, енергетичними компаніями, ТКЕ та інжиніринговими організаціями щодо можливостей використання скидного тепла та інтеграції промислових теплових насосів.

💬 А як ви вважаєте: чи може скидне тепло майбутніх дата-центрів стати частиною теплової системи українських міст?