Waermepumpe und Photovoltaik

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Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Klimaklaus » 13.08.2019, 17:47

Hallo Kolleginnen und mitlesende,

lange habe ich hin und her überlegt ob man so eine Frage in so einem Forum stellen sollte.
Da ihr das jetzt lesen könnt, kennt ihr ja die Entscheidung.


Mein Anliegen ist eigentlich eine Grundsatzdiskussion. Ich wurde vor 4 Wochen von einem guten Freund angerufen, seines Zeichens Dipl. Ing und selbstständiger Planer. Wir sind öfter in Kontakt obwohl uns 600km trennen. Irgendwann bei Apfelschorle und und Kirschkuchen hatten wir mal das Thema solare Kühlung.

Vor kurzem wurde er mit einer Konzeptplanung beauftragt. Kleines Rechenzentrum benötigt bisschen Kälte.



Klar kann man in dieses Mikro Rechenzentrum (max Last 10kw) einen Standard reinpflastern, aber ich fände die Kombi mit Photovoltaik wesentlich interessanter. Eventuell könnte man sorgar die USV Geschichte über die Photovoltaik klären.


Wie ihr erkennen könnt, ich bin noch am nachdenken. Ab oder Adsorber fallen meines Erachtens komplett aus. Viel zu Wartungsanfällig, Also es geht in Richtung Sonne , Batterie und Kaltwassersatz reversibel.


Ich habe hier schon von Kolleginnen gelesen, die sich mit Solar auskennen. Vielleicht mag mal jemand seinen Senf dazu geben.

Wäre fein wenn jemand seinen Senf dazu geben könnte.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Spezialwidde » 13.08.2019, 18:18

Das macht vom Konzept her theoretisch schon Sinn, gerade mit Kühlung über Kaltwassersatz. Dann kann man nämlich im Winter wenn wenig Sonne scheint es aber ausreichend kalt draußen ist den Kompressor umgehen und das Wasser der Kühlung per Freikühlung (also ein einfacher Wärmetauscher der das warme Wasser direkt mit Außenluft kühlt) rückkühlen. Allerdings müsste man da mal genau nachrechnen ob und in welcher Form sich das lohnt. Eventuell wäre es noch rentabel einen Teil des Bedarfs solar zu unterstützen, komplette Versorgung halte ich für nicht praktikabel. Mit Batteriespeicher in den Dimensionen schon gar nicht.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Klimaklaus » 13.08.2019, 18:42

Freikühlbetrieb ist ja eh klar. Bei 10kw Kühllast benötigt man aber eigentlich nur max
3kw elektrisch, denke schon das dies über Batterie abbildbar wäre. Da ist sicher 70% Autarkie
möglich. Da macht ein Akku schon Sinn dachte ich. Hinzu kommt, ich will den "rechnerraum" unterkühlen wenn mehr Leistung zur Verfügung
steht. Akkus voll, Raum kalt aber Sonne. Soll schieben auf Anschlag. In gewissen Rahmenbedingungen ist klar.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Sebsa » 13.08.2019, 19:21

Wenn du denkst du könntest da mal fix ein RZ runter kühlen und dann erst mal gut sein lassen, das wird nicht klappen. Da schiebt man mehrere Kilowatt an Strom rein die überall in Wärme umgewandelt werden. Wenn das nicht durchgängig gekühlt wird, hat man ratz fatz Sauna in der Hütte und Rechner die sich abschalten.
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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Kleiner Schneemann » 13.08.2019, 20:36

Für ein Rechenzentrum macht das keinen Sinn, hier sollte die Temperatur immer gleich niedrig sein, das danken einem die Rechner mit einem längeren Leben. Wir haben in der Firma eine Anlage, die mit Wasserwärmetauschern arbeitet. Jeweils zwischen zwei Rechnerschränken steht ein Wärmetauscher. Draußen vor der Hütte stehen große Wärmetauscher mit Lüftern, im Winter arbeitet einer von neun auf minimaler Drehzahl, dann ist die Anlage flüsterleise. In der Übergangszeit wird es laut, da dann alle 9 auf voller Leistung laufen. Im Sommer wird es dann wieder leise, weil nun die Außentemperatur zu hoch ist. Nun kommen 3 kleine Kältemaschinen zum Einsatz, die das Wasser für die Rechner herunterkühlen. Die Abwärme der Kälteanlagen bekommen die Lüfter mit moderater Drehzahl in den Griff, weil nun die Temperaturdifferenz größer ist und die Kompressoren arbeiten sehr leise.
Bei nur 10 kw Kühllast würde ich an Deiner Stelle 3 Split Anlagen mit Inverter installieren, dann ist Deine Anlage redundant, wenn mal eine Split ausfallen sollte. Inverter schon deshalb, um die Kühlleistung an die Abwärme anzupassen und die Temperatur so gleichmäßig wie möglich zu halten.
Die Solaranlage kannst Du Direkt für die Speisung der Rechner und der Klimaanlagen nutzen, es ist unwahrscheinlich, das der Solarertrag Deine Leistungsaufnahme übertrifft - es sei denn, Du hast eine sehr große Kollektorfläche.

Grüße,

der kleine Schneemann

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Spezialwidde » 13.08.2019, 20:37

Jap, da hatter Recht. Mit der Kühlung ist es ja auch nicht getan, die Rechner wollen Strom haben und die Technik drumrum auch. Die Kühlung ist da eher Sekundärverbraucher. Wie gesagt, du musst dir das durchrechnen. Wieviel Dauerleistung braucht man Brutto, also hauptsächlich Rechner und Freikühlbetrieb, wieviel Peakleistung kommt dazu und danach musst du das alles dimensionieren. Dazu noch Redundanz damit das Ganze im Fall des Falles nicht zusammenbricht. Das ist kein Pappenstiel.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von eisvogel » 13.08.2019, 21:15

Hallo Klimaklaus!
Klimaklaus hat geschrieben:
13.08.2019, 17:47
Hallo Kolleginnen und mitlesende,
Ich habe hier schon von Kolleginnen gelesen, die sich mit Solar auskennen. Vielleicht mag mal jemand seinen Senf dazu geben.
Wäre fein wenn jemand seinen Senf dazu geben könnte.
Wärmepumpe und thermische Solar ja., da kann ich weiterhelfen.
Jedoch bei Wärmepumpe und Photovoltaik muss ich passen.
Kenn aber wen, der so ein ähnliches System betreibt.
www.powerofsun.at


Mfg. Eisvogel
Die MS EISVOGEL, Eisbrecher der bei Bedarf Wiens 3 Häfen selbst im strengsten Winter eisfrei hält.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Jens Meyer » 13.08.2019, 21:16

Kleiner Schneemann hat geschrieben:
13.08.2019, 20:36
Bei nur 10 kw Kühllast würde ich an Deiner Stelle 3 Split Anlagen mit Inverter installieren, dann ist Deine Anlage redundant, wenn mal eine Split ausfallen sollte. Inverter schon deshalb, um die Kühlleistung an die Abwärme anzupassen und die Temperatur so gleichmäßig wie möglich zu halten.
Der Nachteil bei Direktverdampfern besteht häufig in der niedrigen Verdampfungstemperatur, die dem Raum Feuchtigkeit entzieht. Bei Human-Klimatisierung ist das durchaus erwünscht, bei EDV-Anlagen sollte die Luftfeuchtigkeit nicht zu stark sinken, weil das die Gefahr statischer Ladungen erhöht.

Wir verwenden sehr hohe Luftströme, die durch den Doppelboden in die Rechnerschränke eingeblasen werden. Die Luftfeuchte wird ebenfalls geregelt.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von bennisg » 13.08.2019, 21:16

Im TV sah ich neulich, es gibt jetzt so ne Startup Firma junger Leute aus Berlin, die gerade den thermisch betriebenen Kühlschrank entwickeln. Und zwar aus Solarthermie, sprich: Heißes Wasser.
Die Sache soll dann in gewöhnliche Haushaltungen ohne wilde Geschichten zu integrieren sein, also halt für „normale Verbraucher“

Es sah technisch nach Adsorptionskältemaschine aus, was man da so sah.

War im ARD so zum Thema Klimawandel und so.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von bennisg » 13.08.2019, 21:22

Aber: Einfach wird hakt sein: Nimm ne normale Schrank-Klima. 13 kW gibts für 3000 € neu, plus Installation.
Installation ist sehr einfach bei den Dingern.

Betrieb mit Strom aus dem Netz. Wenn du willst, speise ins selbe Netz Strom aus Photovoltaik ein, dann rechnet sich das ökologischer. Reiner Inselbetrieb ist wohl so oder so zu gefährlich bei so teuren Computern.

Aber: Die Kühllast eines Rechenzentrums wird vom Wetter her eher wenig beeinflusst sein.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von eisvogel » 13.08.2019, 21:23

Hallo bennisg!
bennisg hat geschrieben:
13.08.2019, 21:16
Im TV sah ich neulich, es gibt jetzt so ne Startup Firma junger Leute aus Berlin, die gerade den thermisch betriebenen Kühlschrank entwickeln. Und zwar aus Solarthermie, sprich: Heißes Wasser.
Die Sache soll dann in gewöhnliche Haushaltungen ohne wilde Geschichten zu integrieren sein, also halt für „normale Verbraucher“

Es sah technisch nach Adsorptionskältemaschine aus, was man da so sah.

War im ARD so zum Thema Klimawandel und so.
Also das interessiert mich, da ich gewaltige Überschüsse aus der Thermieanlage habe.
(Eigenbau ist bei mir keine Frage und nahezu unbegrenzt. Bei mir laufen 2 Kühlschränke und 2 Tiefkühltruhen)
Mfg. eisvogel
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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von Kleiner Schneemann » 13.08.2019, 21:44

Hallo Eisvogel,

ich denke, dann wäre der Organic Rankine Prozess was für Dich. Ich wollte das schon immer mal probieren, hatte aber nie die Zeit dazu.
Dabei wird ein niedrig siedender Stoff verdampft und nimmt die Wärme auf. Mit dem Dampf wird dann eine Turbine betrieben und danach kann der Stoff wieder kondensieren. Eine kleine Pumpe fördert den Stoff dann zurück in den Verdampfer.
Möglicherweise funktioniert das schon mit R600 oder R290. Eine Demonstrationsanlage mit R134a habe ich vor Jahren schon mal gesehen, war ein kleines Startup Unternehmen, das es wohl nicht mehr gibt. Möglicherweise lohnt es sich nicht. Oder vielleicht doch ?
Irgend was muss ich mir für die Rente aufheben, wenn ich vielleicht wieder Zeit zum Basteln habe.

@Jens Meyer: Du hast Recht, vor Jahren hatte ich bei einem Telekommunikationsunternehmen im Rechenzentrum gearbeitet, da war zu trockene Luft ein Dauerproblem. Kalte Luft enthält kaum Feuchtigkeit. Das Rechenzentrum hatte einen doppelten Boden, von unten wurde da die Kühlluft durch die Schränke geblasen. Jeder zweite hatte da Erkältungsprobleme. Erst schleppt man die schweren Kisten, und beim ins Rack schrauben holt man sich dann die Erkältung. Wir hatten da spezielle ESD-Bekleidung (Schuhe, Hosen, Shirts und Kittel), die elektrisch schwach leitfähig waren. Spaß gemacht hat es nur, wenn der komplette Schrank bei der Montage außer Betrieb war, dann konnte man unten einen Deckel rein legen und die Kühlluft unterbrechen.

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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von martin_w » 14.08.2019, 08:23

Ich habe mal von einer ORC (Organic Rankine Cycle) Anlage mit (Cyclo?)Pentan gehört, mit der man einen Teil der Hitze einer Thermalquelle abgezapft hat, weil die mit bis zu 90°C einfach zu heiß zum Baden war. Wenn man keinen brennbaren Kohlenwasserstoff will, dann könnten Flüssigkeiten aus der Fluorinert Klasse (perfluorierte KW) in Frage kommen. Ich weiß aber nicht, ob die auch schon von irgendwelchen "Klimaschützern" ins Visier genommen wurden.

Zur Rechner Geschichte:
Die Kombination mit der USV klingt zwar interessant, würde ich aber ablehnen. Die USV soll im Notfall zur Verfügung stehen, unabhängig vom Wetter. (*) Wenn nicht das ganze RZ eine Inselanlage mit riesigen Batterien werden soll, dann hast du eh einen Netzanschluß. Daher würde ich auch eine netzgekoppelte Anlage planen. Etwaigen Überschußstrom werden die Rechner mit Freude verbraten.

*) Vor einigen Jahren ist eine ganze Firma (3 stellige Anzahl von Mitarbeitern) einmal einen Tag still gestanden, weil man anscheinend die USV etwas vernachlässigt hatte. In Wien ist das Stromnetz ja eigentlich super stabil. Man hat nach und nach mehr Rechner in den Raum gestellt und die Akkus waren nach 8 Jahren sowieso schon längst am Ende. Das Resultat war ein katastrophaler Absturz der Fileserver. Man hat aber gelernt: Es wurden größere USVs angeschafft und 3 Jahre nach dem Vorfall die Akkus präventiv getauscht.

gnampf
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Re: Waermepumpe und Photovoltaik

Beitrag von gnampf » 14.08.2019, 09:49

man könnte einen Stromspeicher auch als Kombination aus Eigenverbraucherhöhung und Backup fahren, rechnen wird sich das aber eher nicht. Dazu kommt die Problematik der Benachrichtigung, denn bei unterschreiten vom Backup-Level müsste Alarm ausgelöst werden, bei Wegfall vom Netz auch schon vorher, dazu müssten getimed die Rechner runtergefahren werden, etc. Bei den typischen USVs gibts da genug Zeug für, aber für die Batterie-WR wird man da selbst was schreiben müssen. Und wenn man eine Online-USV haben möchte wirds nochmal teurer, denn dann darf man das Netz nicht direkt an die Batterie-WR anklemmen, die das nämlich direkt durchreichen dann, sondern muss per Ladegerät auf die Batterien gehen. Das will aber wieder gesteuert werden, damit der Backup-Stand erhalten bleibt, aber nicht drüber geladen wird. Abklemmen kann man die Akkus aber natürlich auch nicht, sonst ist bei Netzausfall erstmal alles aus. Dann noch das Thema Redundanz... wo du also min. 20kW Batterie-WR brauchst um die 10kW zur Verfügung stellen zu können. Das wären 4 x Studer XTM 5000-48 oder ähnliches.
Technisch wäre es bei PV am besten per Laderegler auf die Akkus zu gehen. Damit ist aber eine Eigenverbrauchsmessung nicht mehr möglich, Die dürfte aber mein ich bei der Anlagengröße wieder Pflicht sein zwecks EEG-Umlage auf EV. Wobei Überschüsse dann auch nur eingespeist (oder Verbrauchern abseits des RZ bereit gestellt) werden wenn die Batterie-WR direkt am Netz hängen, also keine Online-USV spielen.

Martin:
so gehts anderen mit ihrem Diesel. Angeschafft, aufgebaut, getestet, gut. Jahre später Stromausfall... USV piepsen, Diesel röchelt... stop.. röchelt...stop.. röchelt...stop.. *FEHLER*. Hatte leider keine Lust auf Mitarbeit nachdem ihn seit der Installation nie einer ausprobiert hat. Ob die USV-Kapazität noch für einen geregelten Shutdown gereicht hat bin ich mir nicht sicher, für mehr auf jeden Fall nicht, Mittlerweile erhält der Diesel dann auch seinen regelmäßigen Testlauf

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