Käytännössä kaikki datakeskukseen syötetty sähkö muuttuu lämmöksi. Megawatin laitos tuottaa siis megawatin lämpötehoa, jonka on lähdettävä jonnekin. Kysymys ei ole siitä, syntyykö lämpöä, vaan siitä, hylätäänkö se ulkoilmaan vai myydäänkö se.
Suomessa jälkimmäinen on aiempaa kiinnostavampi vaihtoehto. Konesalien sähkö siirtyi 1.7.2026 alemmasta veroluokasta II yleiseen veroluokkaan I, mikä nosti käyttökustannuksia merkittävästi. Lämmön myynti kaukolämpöverkkoon on tulovirta, joka tasaa tätä. Samalla EU:n energiatehokkuusdirektiivi velvoittaa yli 1 MW:n laitoksia hyödyntämään hukkalämpöä silloin, kun se on teknisesti ja taloudellisesti mahdollista. Kokonaisuuteen voit tutustua datakeskuksen jäähdytyksen kattavassa oppaassa.
Lämpötilataso ratkaisee kaiken
Talteenoton mahdollisuus riippuu yhdestä asiasta ylitse muiden: siitä, kuinka kuumana lämpö saadaan ulos laitoksesta.
Ilmajäähdytetyssä salissa paluulämpötila on matala ja lämpö on hajallaan koko salin ilmatilassa. Sen kokoaminen hyödynnettäväksi on työlästä ja tehotonta. Nestejäähdytys muuttaa tilanteen, koska lämpö kootaan yhteen piiriin ja korkeampaan lämpötilaan. Palvelinpiirin paluu on tyypillisesti selvästi lämpimämpää kuin ilmajäähdytetyn salin poistoilma.
Kaukolämpöverkko vaatii kuitenkin vielä korkeampaa lämpötilaa. Suomalaisen verkon menovesi vaihtelee vuodenajan mukaan ja on talvella selvästi korkeampi kuin kesällä, paluuvesi taas on lähempänä datakeskuksen tuottamaa tasoa. Väliin tarvitaan siis teollisuuslämpöpumppu, joka nostaa lämpötilan verkon vaatimalle tasolle.
Tästä seuraa yksi hankkeen tärkeimmistä varhaisista päätöksistä. Mitä korkeampi ASHRAE-lämpötilaluokka laitokselle valitaan, sitä pienempi nosto lämpöpumpulta vaaditaan ja sitä parempi on talteenoton hyötysuhde. Lämpötilaluokka ei siis ole pelkkä jäähdytystekninen valinta, vaan myös hukkalämmön arvoa koskeva päätös. Luokkia käsitellään artikkelissa TCS ja FWS: datakeskuksen jäähdytyspiirien rakenne ja toimitusrajat.
Kaksi tapaa liittyä verkkoon
Paluuveden lämmitys. Lämpö syötetään kaukolämpöverkon paluupuolelle. Vaadittava lämpötilan nosto on pienempi, joten lämpöpumppu on pienempi ja sen hyötysuhde parempi. Lämmöstä maksettava hinta on kuitenkin matalampi, ja vastaanottokyky riippuu verkon paluuvirtaamasta juuri siinä kohdassa.
Menoveden lämmitys. Lämpö nostetaan verkon menolämpötilaan. Nosto on suurempi ja lämpöpumppu kalliimpi, mutta lämmöstä maksetaan enemmän eikä vastaanottokyky ole samalla tavalla rajattu.
Kumpi sopii, riippuu verkon rakenteesta ja siitä, missä kohtaa verkkoa datakeskus sijaitsee. Tämä on kysymys, johon vastauksen antaa verkon omistaja, ei suunnittelija.
Mistä kannattavuus muodostuu
Talteenoton kannattavuus ratkeaa harvoin lämpöpumpun hyötysuhteella yksin. Ratkaisevia tekijöitä ovat:
-
etäisyys kaukolämpöverkkoon ja liityntäputken rakentamisen kustannus
-
verkon lämpötilataso ja sen kausivaihtelu
-
lämmöstä maksettava hinta ja sopimuksen pituus
-
kesäajan kysyntä, joka on kaukolämpöverkossa murto-osa talvesta
-
lämpöpumpun sähkönkulutus ja sen hinta
-
se, kuka omistaa lämpöpumpun ja kantaa investoinnin
Kesäkuukaudet ovat näistä aliarvioiduin. Datakeskus tuottaa lämpöä tasaisesti ympäri vuoden, mutta kaukolämpöverkko ostaa sitä pääosin lämmityskaudella. Laitoksen on siis joka tapauksessa kyettävä poistamaan koko lämpökuormansa ilman talteenottoa, eli kuivajäähdyttimet mitoitetaan täydelle kuormalle riippumatta siitä, myydäänkö lämpöä. Talteenotto on lisä, ei korvaava ratkaisu.
Käytettävyys on ehdoton reunaehto
Tämä on artikkelin tärkein kohta, ja se kannattaa kirjata sopimukseen asti.
Datakeskuksen jäähdytys ei saa missään tilanteessa riippua lämmön myynnistä. Jos kaukolämpöverkko ei ota lämpöä vastaan, jos lämpöpumppu vikaantuu tai jos liityntä on huollossa, laitoksen on jatkettava toimintaansa normaalisti. Talteenoton on siis oltava ohitettavissa automaattisesti ja ilman käyttökatkoa, ja vaihdon lämmön talteenoton ja lämmön poiston välillä on tapahduttava riittävän nopeasti.
Käytännössä tämä tarkoittaa, että talteenottopiiri varustetaan omilla erotus- ja säätöventtiileillä, ohitus suunnitellaan valmiiksi ja vaihto koestetaan käyttöönotossa oikeasti eikä vain paperilla. Käyttöönoton vaiheita käsitellään artikkelissa datakeskuksen jäähdytyksen käyttöönotto ja luovutus.
Sama koskee sopimusta. Lämmönmyyntisopimukseen ei kannata kirjata toimitusvelvoitetta, jota ei voi täyttää ilman että jäähdytyksen käytettävyys vaarantuu.
Mittaus ja laskutus
Myyty lämpö mitataan lämpöenergiamittarilla, joka koostuu virtausmittarista, yhteen sovitetusta lämpötila-anturiparista ja laskimesta. Eurooppalainen tuotestandardi on EN 1434, ja laskutuskäytössä mittarilta edellytetään tyypillisesti mittauslaitedirektiivin 2014/32/EU mukaista tyyppihyväksyntää.
Suomessa kaukolämmön ja kaukojäähdytyksen mittausta käsittelee Energiateollisuus ry:n suositus K13/2022. Se on luonteva lähtökohta, mutta lopulliset vaatimukset tulevat ostajalta eli verkon omistajalta, ja ne kannattaa selvittää ennen kuin mittaus suunnitellaan. Mittauksen toteutusta käsitellään artikkelissa virtaus- ja energiamittaus datakeskuksen jäähdytyspiireissä.
Pieni, mutta kallis yksityiskohta: laskutusmittaus ja laitoksen oma energianseuranta ovat eri asioita ja niillä on eri vaatimukset. Sama mittari ei välttämättä palvele molempia, ja se kannattaa huomata ennen kuin mittauspisteet on lyöty lukkoon.
Yleisimmät virhearviot
Talteenotto mitoitetaan korvaamaan lämmön poistoa. Ei voi, koska kesällä verkko ei osta.
Lämpötilaluokka valitaan varmuuden vuoksi matalaksi. Tämä kaataa talteenoton talouden ennen kuin lämpöpumppua on edes hankittu.
Verkon omistajan kanssa keskustellaan liian myöhään. Liityntäkohta, lämpötilataso ja vastaanottokyky ovat verkon ominaisuuksia, eivät datakeskuksen valintoja.
Käytettävyysriski jää arvioimatta. Sopimus velvoittaa toimittamaan lämpöä tilanteessa, jossa laitoksen pitäisi keskittyä jäähdyttämään itsensä.
Mittaus suunnitellaan seurantaa varten, ei laskutusta varten. Jälkikäteen vaihdettava mittari on kallis ja edellyttää piirin avaamista.
Lämmön talteenoton toteutus Finkovalta
Lämmön talteenoton piirit ovat teknisesti samaa työtä kuin muutkin prosessiteollisuuden lämmönsiirtopiirit, joita Finkova on rakentanut vuosikymmeniä. Asennamme ja käyttöönotamme talteenottopiirit, mittaukset ja niiden ohitukset sekä koestamme vaihdon talteenoton ja lämmön poiston välillä.
Samalta toimittajalta hoituvat myös piireihin tarvittavat säätö- ja varoventtiilit , pumput , virtaus- ja energiamittaus sekä kunnonvalvonta.
Jos hankkeessanne selvitetään hukkalämmön hyödyntämistä, kannattaa käydä läpi lämpötilatasot, liityntävaihtoehdot ja käytettävyyden reunaehdot ennen kuin lämmönmyynnistä neuvotellaan. Tutustu myös datakeskuspalveluihimme.
Ota yhteyttä, autamme mielellämme.