BE1025458B1

BE1025458B1 - A heating system and a heating method

Info

Publication number: BE1025458B1
Application number: BE2018/5125A
Authority: BE
Inventors: Chris Minnoy
Original assignee: Minnoy Bvba
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2019-03-11
Also published as: BE1025458A1

Abstract

Verwarmingssysteem voor het verwarmen van een vloeistof in een meervoudig aantal afzonderlijke fluïdumstromingscircuits. Het systeem omvat ten minste één verwerkingseenheid met ten minste één processor voor het uitvoeren van berekeningstaken. De ten minste ene verwerkingseenheid thermisch is verbonden met een meervoudig aantal warmteoverdrachtseenheden ingericht voor het koelen van de ten minste ene verwerkingseenheid door warmte over te dragen, welke ten minste gedeeltelijk wordt gegenereerd als resultaat van het uitvoeren van de berekeningstaken, van de ten minste ene verwerkingseenheid naar verwarmingsfluïdum in elk van het meervoudig aantal afzonderlijke fluïdumstroomcircuits.Heating system for heating a liquid in a plurality of separate fluid flow circuits. The system comprises at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks. The at least one processing unit is thermally connected to a plurality of heat transfer units adapted to cool the at least one processing unit by transferring heat, which is generated at least in part as a result of performing the calculation tasks of the at least one processing unit to heating fluid in each of the plurality of separate fluid flow circuits.

Description

Titel: een verwarmingssysteem en een verwarmingswerkwijzeTitle: a heating system and a heating method

GEBIED VAN DE UITVINDINGFIELD OF THE INVENTION

De uitvinding relateert aan verwarmingssystemen, en werkwijzen voor verwarming. De uitvinding relateert ook aan gegevensverwerking.The invention relates to heating systems, and methods of heating. The invention also relates to data processing.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION

Datacenters zijn deel aan het worden van ons alledaags leven. Wanneer we online gaan met onze toestellen, zoals smart phones, maken we gebruik van zulke datacenters eigendom van grote ondernemingen. Door de steeds toenemende connectiviteit zijn miljoenen computers ter onze beschikking, 24 op 7 rekenend. Petabytes aan data zijn opgeslagen op zelfs meer harde schijven. Om deze datacenters te laten functioneren, zijn meerdere grote krachtcentrales nodig, meestal gevoed door steenkool or aardgas. Er wordt verwacht dat tegen 2020 een equivalent van 50 nucleaire krachtcentrales nodig zal zijn om het Internet te voeden. Overheden, NGO’s en wetenschappelijke instituten hebben hun bezorgdheid geuit dat door de introductie van het InternetOfThings (loT), de toe genomen vraag voor elektriciteit door datacenters welke het loT beheren, zo groot zou zijn dat alle inspanningen van energie-efficiënte door gezinnen en industrie tevergeefs zou zijn. Het is duidelijke geworden dat om de klimaatsverandering tegen te gaan een nieuw model nodig is dat veel meer energie-efficiënt is.Data centers are becoming part of our everyday life. When we go online with our devices, such as smart phones, we use such data centers owned by large companies. Due to the ever increasing connectivity, millions of computers are available to us, counting 24 out of 7. Petabytes of data are stored on even more hard drives. In order for these data centers to function properly, several large power plants are needed, mostly powered by coal or natural gas. It is expected that by 2020 an equivalent of 50 nuclear power plants will be needed to feed the Internet. Governments, NGOs and scientific institutions have expressed concern that with the introduction of the InternetOfThings (loT), the increased demand for electricity from data centers that manage the loT would be so great that all energy-efficient efforts by families and industry are in vain would be. It has become clear that to combat climate change a new model is needed that is much more energy efficient.

Op hetzelfde ogenblik worden modern gebouwen voorzien van energieefficiënte warmtepompen. Warmtepompen in het algemeen, en geothermische warmtepompen in het bijzonder, hebben bewezen om de beste algemene energieefficiëntie te leveren om een gebouw op te warmen. Een nadeel van geothermische warmtepompen is de hoge kapitaal investering, vooral voor het boren van het captatie netwerk. Om geothermische warmtepompen hun hoge efficiëntie te laten behouden, moet de grond vanwaar de warmte wordt onttrokken gedurende koude seizoenen, voldoende terug op zijn originele temperatuur worden gebracht aan het einde van het warme seizoen. Dikwijls zal natuurlijke aanvulling niet volstaan.At the same time, modern buildings are equipped with energy-efficient heat pumps. Heat pumps in general, and geothermal heat pumps in particular, have proven to provide the best overall energy efficiency to heat up a building. A disadvantage of geothermal heat pumps is the high capital investment, especially for drilling the capture network. In order for geothermal heat pumps to retain their high efficiency, the soil from which the heat is extracted during cold seasons must be sufficiently brought back to its original temperature at the end of the warm season. Natural supplementation will often not suffice.

BE2018/5125BE2018 / 5125

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

Het is een doel van de uitvinding om te ondervangen of verminderen ten minste één van de bovengenoemde nadelen. Het kan een verder doel zijn van de uitvinding om de efficiëntie te verbeteren en/of kosten te reduceren voor verwarming en/of gegevensverwerking.It is an object of the invention to obviate or reduce at least one of the aforementioned disadvantages. It may be a further object of the invention to improve efficiency and / or reduce costs for heating and / or data processing.

Volgens een aspect wordt voorzien een verwarmingssysteem voor het verwarmen van een ruimte en/of water. Het verwarmingssysteem omvat een eerste warmtebron verbonden met één of meer verwarmingsfluïdumcircuits, en ingericht om het verwarmen van een verwarmingsfluïdum in ten minste één van de één of meer verwarmingsfluïdumcircuits. Het verwarmingssysteem omvat een tweede warmtebron omvattend ten minste één verwerkingseenheid met ten minste één processor voor het uitvoeren van berekeningstaken, waarin de ten minste één verwerkingseenheid thermisch is verbonden aan een warmteoverdrachteenheid ingericht voor het koelen van de ten minste één verwerkingseenheid door het overbrengen van warmte, welke tenminste gedeeltelijk is gegenereerd als een gevolg van het uitvoeren van de berekeningstaken, van de tenminste één verwerkingseenheid aan tenminste één van de één of meerdere verwarmingsfluïdumcircuits voor het voorverwarmen van verwarmingsfluïdum stromend naar de eerste warmtebron en/of naverwarmen van verwarmingsfluïdum van de eerste warmtebron.In one aspect, a heating system is provided for heating a room and / or water. The heating system comprises a first heat source connected to one or more heating fluid circuits, and adapted to heat a heating fluid in at least one of the one or more heating fluid circuits. The heating system comprises a second heat source comprising at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks, wherein the at least one processing unit is thermally connected to a heat transfer unit adapted to cool the at least one processing unit by transferring heat, which is generated at least in part as a result of performing the calculation tasks, from the at least one processing unit to at least one of the one or more heating fluid circuits for preheating heating fluid flowing to the first heat source and / or reheating heating fluid from the first heat source.

Volgens een aspect, een verwarmingssysteem is voorzien omvattend een verwerkingseenheid, zoals een micro-datacenter bijv, de grootte van een paar servers, gecombineerd met een, bijv, milieuvriendelijke, primaire warmtebron, bijvoorbeeld een warmtepomp of brandstofcel, om warmte te verschaffen aan een gebouw of woning. De verwerkingseenheid omvat ten minste één processor voor het uitvoeren van berekeningstaken. De micro-data server kan deel uitmaken van een gedistribueerd datacentrum. Deze hybride verwarmingssysteemoplossing is veel meer energie efficiënt dan de servers te plaatsen in een ver datacenter en het apart verwarmen van een woning. Het hybride systeem kan tot 80% energie besparen en vermindert de benodigde kapitaal investeringen significant. Een kleinere primaire warmtebron kan benodigd zijn dan in geval het niet is gecombineerd met de verwerkingseenheid. In geval van een geothermische warmtepomp moeten minder meters van captatienetwerk worden geboord. Ook moet er geen koelingsinstallatieIn one aspect, a heating system is provided comprising a processing unit, such as a micro-data center, the size of a pair of servers, combined with, for example, environmentally friendly, primary heat source, for example a heat pump or fuel cell, to provide heat to a building or home. The processing unit comprises at least one processor for performing calculation tasks. The micro-data server can be part of a distributed data center. This hybrid heating system solution is much more energy efficient than placing the servers in a remote data center and heating a home separately. The hybrid system can save up to 80% energy and significantly reduces the capital investment required. A smaller primary heat source may be required than in case it is not combined with the processing unit. In the case of a geothermal heat pump, fewer meters must be drilled from the capture network. There must also be no cooling installation

BE2018/5125 (bijv, als deel van een HVAC installatie) worden geïnstalleerd om koeling te voorzien voor de servers, kapitaal en operationele kosten besparend.BE2018 / 5125 (for example, as part of an HVAC installation) are installed to provide cooling for the servers, saving capital and operational costs.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht voor het terugwinnen van afvalenergie in de vorm van warmte gegenereerd door de verwerkingseenheid, bijv, één of meer computer servers en bijhorende hulp apparatuur. De afvalenergie terugwinning kan efficiënt zijn, bijv, een hoog percentage van de warmte gegenereerd door de verwerkingseenheid.The heating system can be arranged for recovering waste energy in the form of heat generated by the processing unit, for example, one or more computer servers and associated auxiliary equipment. The waste energy recovery can be efficient, e.g., a high percentage of the heat generated by the processing unit.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht voor het afleveren van de gerecupereerde warmte aan één of meer warmte leveringscircuits in een, optioneel vaste, geprioriteerde wijze. Het zal duidelijk zijn dat dit ook kan worden toegepast in een verwarmingssysteem omvattend de tweede warmtebron, onafhankelijk van de eerste warmtebron.The heating system can be arranged to deliver the recovered heat to one or more heat supply circuits in an optionally fixed, prioritized manner. It will be clear that this can also be applied in a heating system comprising the second heat source, independently of the first heat source.

Volgens een aspect wordt voorzien een verwarmingssysteem voor het verwarmen van een vloeistof in een veelheid van gescheiden fluïdum stroomcircuits. Het verwarmingssysteem omvat tenminste één verwerkingseenheid met tenminste één processor voor het uitvoeren van berekeningstaken, waarin de tenminste één verwerkingseenheid thermisch is verbonden aan een veelheid van warmte overdracht eenheden ingericht voor het koelen van de tenminste één verwerkingseenheid door het overbrengen van warmte, welke is gegenereerd voor tenminste een deel als een gevolg van het uitvoeren van de berekeningstaken, van de tenminste één verwerkingseenheid aan de verwarmingsfluïdum in elk van de veelheid van gescheiden fluïdum stroomcircuits. Optioneel, tevens in dit verwarmingssysteem kunnen de veelheid van warmte overdracht eenheden worden ingericht voor het overbrengen van warmte aan de veelheid van gescheiden fluïdum stroomcircuits in een, optioneel vaste, geprioriteerde wijze.In one aspect, a heating system is provided for heating a liquid in a plurality of separate fluid flow circuits. The heating system comprises at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks, wherein the at least one processing unit is thermally connected to a plurality of heat transfer units adapted to cool the at least one processing unit by transferring heat generated for at least a portion as a result of performing the calculation tasks, from the at least one processing unit to the heating fluid in each of the plurality of separate fluid flow circuits. Optionally, also in this heating system, the plurality of heat transfer units can be arranged to transfer heat to the plurality of separate fluid flow circuits in an, optionally fixed, prioritized manner.

Het verwarmingssysteem kan de nood aan energieverslindende koelinfrastructuur voor de computer servers vermijden. Dit kan de kosten voor elektriciteit reduceren door het significant verminderen van de nood aan koeling.The heating system can avoid the need for energy-intensive cooling infrastructure for computer servers. This can reduce electricity costs by significantly reducing the need for cooling.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht voor het gebruik maken van immersie koeling, toelatend hogere temperatuur koeling en vermijdt het gebruik van een veelheid aan ventilatoren, het energieverbruik verminderend.The heating system can be arranged to use immersion cooling, allowing higher temperature cooling and avoids the use of a plurality of fans, reducing energy consumption.

Het verwarmingssysteem kan gebruik maken van een fasetransitiemateriaal (PCM), bijv, paraffine of gehydrateerd zout, om snelleThe heating system may use a phase transition material (PCM), e.g., paraffin or hydrated salt, to provide rapid

BE2018/5125 temperatuursveranderingen van de immersie vloeistof te temperen. Dit is voordelig als een extra beveiliging voor de elektronica.BE2018 / 5125 temperature changes of the immersion fluid. This is advantageous as an extra protection for the electronics.

Het verwarmingssysteem kan de mogelijkheid hebben voor het recupereren van verliezen in de vorm van warmte van een of meer DC-AC invertoren of DC-DC vermogen omvormers. Bijvoorbeeld een fotovoltaische inverter, een batterij lader of een warmtepomp inverter.The heating system may have the option of recovering heat losses from one or more DC-AC inverters or DC-DC power inverters. For example a photovoltaic inverter, a battery charger or a heat pump inverter.

De primaire warmtebron kan een warmtepomp zijn. Het verwarmingssysteem kan ingericht zijn voor het verbeteren van de efficiëntie van de verbonden warmtepomp door het verhogen van de invoer water temperatuur van de genoemde warmtepomp gebruikmakend van de afvalwarmte van de verwerkingseenheid, en/of door het hergebruiken van opgeslagen energie. Dus, de coëfficiënt van performantie (COP) index van de warmtepomp kan worden verhoogd en/of een seizoensgebonden rendement (SPF) van het totale verwarmingssysteem kan worden verbeterd.The primary heat source can be a heat pump. The heating system can be arranged to improve the efficiency of the connected heat pump by increasing the input water temperature of said heat pump using the waste heat from the processing unit, and / or by reusing stored energy. Thus, the coefficient of performance (COP) index of the heat pump can be increased and / or a seasonal efficiency (SPF) of the total heating system can be improved.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht voor het verhogen van de uitvoer temperatuur van de primaire warmtebron gebruikmakend van de afvalwarmte van de verwerkingseenheid, bijv, het optimaliseren van de benodigde energie van een warmtepomp of brandstofcel.The heating system can be arranged to increase the output temperature of the primary heat source using the waste heat from the processing unit, e.g., optimizing the energy required from a heat pump or fuel cell.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht om, gedeeltelijk of geheel, het verbruik van elektriciteit van de verwerkingseenheid te plannen op momenten wanneer er een groot aanbod is van elektriciteit. Een hoog aanbod van elektriciteit kan bijv, zijn, buitensporig veel elektriciteit beschikbaar op het elektriciteitsnetwerk, of lokaal beschikbare elektriciteit van een fotovoltaische installatie of brandstofcel. Als gevolg, het omzetten van elektriciteit naar warmte welk economisch kan worden geleverd aan het gebouw, voor het verwarmen van het gebouw, het produceren van warm leidingwater, het verwarmen van een zwembad of het opslaan voor later gebruik en zo meer.The heating system can be arranged to plan, in part or in full, the consumption of electricity from the processing unit at times when there is a large supply of electricity. A high supply of electricity can be, for example, excessive electricity available on the electricity network, or locally available electricity from a photovoltaic installation or fuel cell. As a result, converting electricity to heat which can be economically supplied to the building, for heating the building, producing hot tap water, heating a swimming pool or storing it for later use and so on.

De verwarming kan een stuureenheid omvatten ingericht voor, gedeeltelijk of geheel, het plannen van het verbruik van elektriciteit van de ten minste één verwerkingseenheid gebaseerd op de vermogenskw alite it van het elektriciteitsnetwerk en/of de beschikbaarheid van lokaal gegeneerde groene stroom op een gegeven moment. Optioneel, de stuureenheid is ingericht voor, tenminste lokaal, de vermogenskwaliteit van het elektriciteitsnetwerk teThe heating may comprise a control unit adapted for, in part or in full, scheduling the consumption of electricity of the at least one processing unit based on the power quality of the electricity network and / or the availability of locally generated green power at a given moment. Optionally, the control unit is arranged for, at least locally, the power quality of the electricity network

BE2018/5125 optimaliseren door het verbruik van elektriciteit te sturen van de ten minste één verwerkingseenheid.Optimize BE2018 / 5125 by controlling the consumption of electricity from the at least one processing unit.

Het verwarmingssysteem kan communicatief worden verbonden met een centrale server ingericht voor het sturen van de elektriciteitsconsumptie van de tenminste één verwerkingseenheid, bijv, om de vermogenskwaliteit te optimaliseren van het elektriciteitsnetwerk.The heating system can be communicatively connected to a central server adapted to control the electricity consumption of the at least one processing unit, e.g., to optimize the power quality of the electricity network.

Het verwarmingssysteem kan een stuureenheid omvatten ingericht om, gedeeltelijk of geheel, het sturen van het verbruik van elektriciteit van de ten minste één verwerkingseenheid gebaseerd op een vraag aan energie van de eerste warmtebron. Het verwarmingssysteem kan bijv, plannen voor of reageren op de warmtepomp/brandstofcel door het sturen van de berekeningen van de verwerkingseen(heid/heden) wanneer de warmtepomp een hoge energievraag heeft of de brandstofcel elektriciteit produceert. Dit kan bijdragen in het optimaliseren van de COP van de warmtepomp en/of het energie verbruik en productie. De berekeningstaken kunnen worden getriggerd door het meten van het elektriciteitsverbruik van de eerste warmtebron, bijv, warmtepomp, of elektriciteitsproductie in geval van een brandstofcel, of door het analyseren van de parameters van de warmte productie (tijdsschema, sensor metingen) en daarop reageren.The heating system may comprise a control unit adapted to control, in part or in full, the consumption of electricity from the at least one processing unit based on a demand for energy from the first heat source. The heating system can, for example, plan for or respond to the heat pump / fuel cell by controlling the calculations of the processing unit (s) when the heat pump has a high energy demand or the fuel cell produces electricity. This can contribute to optimizing the COP of the heat pump and / or energy consumption and production. The calculation tasks can be triggered by measuring the electricity consumption of the first heat source, e.g., heat pump, or electricity production in the case of a fuel cell, or by analyzing the parameters of the heat production (timetable, sensor measurements) and responding to it.

Het zal duidelijk zijn dat de consumptie van elektriciteit van de ten minste één verwerkingseenheid kan worden gestuurd bijv, door het sturen van de berekeningen van de ten minste één verwerkingseenheid.It will be clear that the consumption of electricity from the at least one processing unit can be controlled, for example, by controlling the calculations of the at least one processing unit.

Het zal duidelijk zijn dat de vermelde stuureenheden aparte stuureenheden kunnen zijn, of kunnen worden geïntegreerd in één of meer stuureenheden.It will be clear that the stated control units can be separate control units, or can be integrated into one or more control units.

Volgens een aspect is voorzien een combinatie van een centrale server en een veelheid van verwarmingssystemen zoals hierin beschreven. De verwarmingssystemen kunnen communicatief zijn verbonden met een centrale server. De combinatie kan worden voorzien voor het sturen van het elektriciteitsverbruik van de verwerkingseenheden, bijv, om het optimaliseren van de vermogenskwaliteit van het elektriciteitsnet. Daarom bijv, kan een lokaal verwarmingssysteem voorzien in lokaal gemeten data. De centrale server kan bijv, de verwarmingssystemen opdracht geven in aanzien van elektrisch verbruik.In one aspect, a combination of a central server and a plurality of heating systems as described herein is provided. The heating systems can be communicatively connected to a central server. The combination can be provided for controlling the electricity consumption of the processing units, for example, to optimize the power quality of the electricity network. Therefore, for example, a local heating system can provide locally measured data. The central server can, for example, order the heating systems with regard to electrical consumption.

BE2018/5125BE2018 / 5125

De primaire warmtebron kan zijn een geothermische warmtepomp.The primary heat source can be a geothermal heat pump.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht voor het bewaren van energie, zoals warmte, niet onmiddellijk gebruikt in de grond voor later gebruik om huishoudelijk drinkwater op te warmen en/of verwarming van een woning of gebouw.The heating system can be arranged for storing energy, such as heat, not immediately used in the ground for later use to heat up domestic drinking water and / or heating a home or building.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht voor het vermijden van onderkoeling van de grond door het aanvullen van de grondtemperatuur gedurende warme seizoenen.The heating system can be arranged to prevent subcooling of the ground by replenishing the ground temperature during warm seasons.

Het verwarmingssysteem kan worden ingericht voor het vermijden van oververhitting van de grond door het recupereren van de op geslagen warmte gedurende koude seizoenen om een gebouw te verwarmen en/of het produceren van warm leidingwater.The heating system can be arranged to avoid overheating of the ground by recovering the heat stored during cold seasons to heat a building and / or to produce hot tap water.

Deze uitvinding kan belangrijke inefficiëntie problemen oplossen van moderne data centers. Data centers duizenden computer servers omvattend genereren heel veel warmte. Het meeste, of alle, warmte gegenereerd door de servers in zulke data centers gaat verloren aan de buitenomgeving zonder te worden gebruikt voor andere doeleinden. Bijkomend, een aanzienlijke hoeveelheid van elektriciteit wordt gebruikt door de koelinstallatie. Al deze elektriciteit is duur en moet volledig worden betaald door de klanten van het data center.This invention can solve important inefficiency problems of modern data centers. Data centers comprising thousands of computer servers generate a lot of heat. Most, or all, of the heat generated by the servers in such data centers is lost to the outside environment without being used for other purposes. Additionally, a significant amount of electricity is used by the cooling installation. All this electricity is expensive and must be fully paid for by the data center customers.

Hoge densiteit data centers hebben moeilijkheden om hun apparatuur te koelen. Experten schatten dat conventionele data centers ongeveer 40% van hun energie budget spenderen aan koeling. De meest voorkomende server ruimten zijn lucht gekoeld gebruikmakend van grote CRACS (computer ruimte airconditioning). Sommige verkopers hebben water gekoelde servers geïmplementeerd een meer dichte opstelling toelatend. Anderen hebben geopteerd voor olie gebaseerde koeling (immersie koeling). Deze oplossingen verminderen het energieverbruik voor koeling daar water en olie meer efficiënt warmte kunnen transporteren dan lucht. Eenmaal de warmte is overgebracht aan het medium wordt meestal de warmte getransporteerd naar een koelinstallatie waar het water/olie wordt gekoeld door de buitenlucht.High density data centers have difficulties cooling their equipment. Experts estimate that conventional data centers spend around 40% of their energy budget on cooling. The most common server rooms are air cooled using large CRACS (computer room air conditioning). Some vendors have implemented water cooled servers allowing a more dense setup. Others have opted for oil-based cooling (immersion cooling). These solutions reduce energy consumption for cooling as water and oil can transport heat more efficiently than air. Once the heat has been transferred to the medium, the heat is usually transported to a cooling installation where the water / oil is cooled by the outside air.

Deze uitvinding ondervangt, of vermindert, verscheidene problemen door aanzienlijk de kost voor koeling te reduceren, het maximaliseren van hetThis invention overcomes or alleviates various problems by significantly reducing the cost of cooling, maximizing it

BE2018/5125 hergebruik van afvalwarmte en heeft zelfs de mogelijkheid om klanten gedeeltelijk te laten betalen voor de afvalwarmte van computers.BE2018 / 5125 waste heat reuse and even has the option of having customers pay partially for the waste heat from computers.

Volgens een aspect, een verwarmingssysteem is voorzien omvattend een verwerkingseenheid als een secundair verwarmingstoestel en een primair verwarmingstoestel gevormd door een warmtepomp en/of een brandstofcel. De verwerkingseenheid kan ten minste één processor hebben, zoals één of meer servers, voor het uitvoeren van berekeningstaken. De afvalwarmte van de verwerkingseenheid kan worden gebruikt om leidingwater op te warmen, het gebouw te verwarmen of om een zwembad te verwarmen, enz.. Het verwarmingssysteem vermindert de last op het primaire verwarmingstoestel.In one aspect, a heating system is provided comprising a processing unit as a secondary heating device and a primary heating device formed by a heat pump and / or a fuel cell. The processing unit may have at least one processor, such as one or more servers, for performing calculation tasks. The waste heat from the processing unit can be used to heat tap water, heat the building or to heat a swimming pool, etc. The heating system reduces the load on the primary heater.

Wanneer de primaire warmtebron een warmtepomp is, kan het verwarmingssysteem tegelijkertijd de efficiëntie verhogen van de verbonden warmtepomp (COP), wederom resulterend in een verminderde energierekening voor de gebouweigenaar. Voor nieuwe installaties, de warmte geproduceerd van de verwerkingseenheid kan in rekening worden genomen in het bepalen van de totale energie uitvoer van de verwarmingsinstallatie. Dit kan resulteren in het gebruik van een kleinere primaire warmtebron, bijv, warmtepomp.If the primary heat source is a heat pump, the heating system can simultaneously increase the efficiency of the connected heat pump (COP), again resulting in a reduced energy bill for the building owner. For new installations, the heat produced from the processing unit can be taken into account in determining the total energy output of the heating installation. This can result in the use of a smaller primary heat source, e.g., heat pump.

Wanneer de primaire warmtebron een geothermische warmtepomp is, minder geothermisch contact oppervlak is benodigd dan zonder de secundaire warmtebron. Als gevolg kan dit de totale installatie kost verminderen voor de gebouweigenaar. Het verwarmingssysteem kan verzekeren dat algeheel de bodem op een hogere temperatuur blijft, de efficiëntie van de warmtepomp hoog houdend. Tegelijkertijd kan verhindert worden dat de bodem te warm wordt daar de warmtepomp opgeslagen energie onttrekt van de bodem op een later moment, vermijdend dat de bodem niet meer bruikbaar zou zijn om de verwerkingseenheid te koelen. De warmtepomp verhoogt de lage kwaliteit van warmte van de bodem naar een temperatuur niveau bruikbaar voor gebruik in gebouw- en/of waterverwarming.If the primary heat source is a geothermal heat pump, less geothermal contact surface is required than without the secondary heat source. As a result, this can reduce the total installation cost for the building owner. The heating system can ensure that overall the soil remains at a higher temperature, keeping the heat pump's efficiency high. At the same time, the bottom can be prevented from becoming too hot as the heat pump draws stored energy from the bottom at a later time, avoiding that the bottom would no longer be usable to cool the processing unit. The heat pump increases the low quality of heat from the soil to a temperature level usable for use in building and / or water heating.

De bodem temperatuur van de aarde is ongeveer constant op bepaalde diepten (reeds van 13 meter onder het oppervlak). Dit effect wordt gebruikt door moderne verwarmingssystemen zoals geothermische warmte pompen. Geothermische warmtepompsystemen kunnen een systeem van buizen in de grond omvatten om warmte uit te wisselen met de bodem. Dit systeem van buizen kanThe soil temperature of the earth is approximately constant at certain depths (already from 13 meters below the surface). This effect is used by modern heating systems such as geothermal heat pumps. Geothermal heat pump systems can include a system of pipes in the ground to exchange heat with the ground. This system of tubes can

BE2018/5125 horizontaal zijn, verticaal en/of gebruikmakend van overlappende lussen. De buizen kunnen een gesloten lus vormen omvattend een overdracht vloeistof welke niet makkelijk bevriest en welke snel warmte kan uitwisselen met de bodem, zoals een water/propyleen glycol mengsel. De overdracht vloeistof wordt rond gepompt in de lus(sen). Geothermische warmtepompen kunnen de warmte onttrekken van de overdracht vloeistof in de lus(sen) of buizen via een warmtewisselaar aan een koelgas. De temperatuur van het gas van worden verhoogd door een compressor om het bruikbaar te maken voor het verwarmen van een woning of gebouw. De nu gekoelde overdracht vloeistof (ongeveer 2-7 graden kouder dan de temperatuur aan het begin van de warmte uitwisseling) wordt terug in de grond geïnjecteerd waar het terug zal opwarmen tot aan de temperatuur van de bodem en de cyclus start opnieuw. De efficiëntie van deze systemen wordt bepaald door de temperatuur van de bodem, de bodem karakteristieken en de efficiëntie van de warmtepomp zelf.BE2018 / 5125 are horizontal, vertical and / or using overlapping loops. The tubes can form a closed loop comprising a transfer fluid which does not freeze easily and which can rapidly exchange heat with the bottom, such as a water / propylene glycol mixture. The transfer fluid is pumped around in the loop (s). Geothermal heat pumps can extract the heat from the transfer fluid in the loop (s) or pipes via a heat exchanger to a cooling gas. The temperature of the gas is raised by a compressor to make it useful for heating a home or building. The now cooled transfer fluid (about 2-7 degrees colder than the temperature at the start of the heat exchange) is injected back into the soil where it will heat up again to the temperature of the soil and the cycle starts again. The efficiency of these systems is determined by the temperature of the soil, the soil characteristics and the efficiency of the heat pump itself.

De langdurige extractie van warmte uit de bodem heeft een impact op de constant temperatuur van de bodem rondom het systeem van buizen (ook gekend als captatie ne twerk). Dit lijdt tot een vermindering van de watertemperatuur aan de invoer van de warmtepomp over de tijd. Als gevolg, de efficiëntie van het verwarmingssysteem neemt af. Om de verlaging van de bodem temperatuur gedurende de winter te compenseren, kunnen gebouwen met geothermische warmtepompen het gebouw koelen gedurende het zomerseizoen om de bodem te her opwarmen om zo de extractie gedurende de winter te compenseren. Door gebruik te maken van de koudere grond temperatuur kan het gebouw worden gekoeld en de bodem aangevuld (koud water stroomt door de verwarming radiatorsystemen binnenin het gebouw, zoals hygroscopische vloerverwarming of radiatoren). Gedurende de zomer wordt de compressor van de warmtepomp dikwijls niet gebruikt terwijl de circulatiepomp(en) actief zijn. Dit wordt ook passieve koeling genoemd. Indien genoeg koelingsdagen zich voordoen zal de bodemtemperatuur rondom de buizen worden hersteld aan zijn oorspronkelijke waarde. Dit is helaas niet altijd het geval. Een koelere zomer kan rechtstreeks het verbruik van energie verhogen gedurende de volgende winter indien de bodem niet voldoende werd aangevuld. De goedgeïnformeerde expert weet dat hoe kleiner het verschil tussen de bron en doel temperatuur van een warmtepomp is, hoe meer efficiënt deze wordt (refereer aan de Carnot cyclus). EenThe long-term extraction of heat from the soil has an impact on the constant temperature of the soil around the system of pipes (also known as capture network). This leads to a reduction in the water temperature at the heat pump input over time. As a result, the efficiency of the heating system decreases. To compensate for the lowering of the soil temperature during the winter, buildings with geothermal heat pumps can cool the building during the summer season to reheat the soil to compensate for the extraction during the winter. By using the colder ground temperature, the building can be cooled and the soil replenished (cold water flows through the heating radiator systems inside the building, such as hygroscopic floor heating or radiators). During the summer, the heat pump's compressor is often not used while the circulation pump (s) are active. This is also called passive cooling. If enough cooling days occur, the soil temperature around the tubes will be restored to its original value. Unfortunately this is not always the case. A cooler summer can directly increase energy consumption during the following winter if the soil is not sufficiently replenished. The knowledgeable expert knows that the smaller the difference between the source and target temperature of a heat pump, the more efficient it becomes (refer to the Carnot cycle). A

BE2018/5125 hogere bodemtemperatuur is bijgevolg voordelig voor de totale efficiëntie van het geothermische warmtepomp systeem.BE2018 / 5125 higher soil temperature is therefore advantageous for the total efficiency of the geothermal heat pump system.

Volgens een aspect, het verwarmingssysteem kan worden voorzien om huishoudelijk kraanwater rechtstreeks op te warmen met de secundaire warmtebron, niet gebruikmakend van de primaire warmtebron. Hogere uitvoer temperaturen zijn niet efficiënt voor een warmtepomp, gelijkaardig voor bepaalde typen van brandstofcel. Als gevolg kan de systeem efficiëntie worden verhoogd terwijl het gebruik van een warmtepomp of brandstofcel wordt vermeden voor dit doel.In one aspect, the heating system can be provided to directly heat up domestic tap water with the secondary heat source, not using the primary heat source. Higher output temperatures are not efficient for a heat pump, similar for certain types of fuel cell. As a result, the system efficiency can be increased while the use of a heat pump or fuel cell is avoided for this purpose.

Het verwarmingssysteem kan ook toelaten om het aandeel aan hernieuwbare energie in het elektriciteitsnetwerk te verhogen door de verwerkingseenheid zijn activiteiten te laten plannen gebaseerd op de stroomkwaliteit van het elektriciteitsnetwerk en/of op de beschikbaarheid van lokaal gegenereerde groene stroom op een gegeven ogenblik. Het is mogelijk om het verwarmingssysteem verder te verbeteren gebruikmakend van elektrochemische batterijen om elektriciteit op te slaan, wanneer het niet optimaal is om de verwerkingseenheden te laten rekenen, toevoegend één extra controle as aan het systeem. Door het plaatsen van invertoren of batterijladers in de immersie fluïdum, kan afvalwarmte van deze toestellen worden gerecupereerd als bruikbare warmte.The heating system can also make it possible to increase the share of renewable energy in the electricity network by having the processing unit plan its activities based on the electricity quality of the electricity network and / or on the availability of locally generated green electricity at a given moment. It is possible to further improve the heating system using electrochemical batteries to store electricity when it is not optimal to have the processing units count, adding one additional control axis to the system. By placing inverters or battery chargers in the immersion fluid, waste heat from these devices can be recovered as usable heat.

Waterstof brandstofcellen worden beschikbaar voor consumenten. Het waterstof wordt meestal aangemaakt van aardgas of biogas doormiddel van een gasomvormer. Wanneer gebruikt om een gebouw op te warmen is de thermische vermogensuitvoer dikwijls heel klein, bijvoorbeeld IkW/t, maar de elektrische uitvoer kan zo hoog zijn als drie vierden van de thermische uitvoer. Het huidige verwarmingssysteem laat toe een brandstofcel te combineren met één of meerdere verwerkingseenheden welke zich gedragen als een secundaire warmtebron.Hydrogen fuel cells are becoming available to consumers. The hydrogen is usually produced from natural gas or biogas by means of a gas converter. When used to heat up a building, the thermal power output is often very small, for example IkW / t, but the electrical output can be as high as three quarters of the thermal output. The current heating system allows a fuel cell to be combined with one or more processing units that behave as a secondary heat source.

Volgens een aspect een werkwijze is voorzien voor verwarming van een ruimte en/of water. De werkwijze omvat het verwarmen van een verwarmingsfluïdum in tenminste één van de één of meerdere verwarmingsfluïdumcircuits door middel van een eerste verwarmingsbron verbonden met de één of meerdere verwarmingsfluïdumcircuits. De werkwijze omvat het koelen van ten minste één verwerkingseenheid met ten minste éénIn one aspect, a method is provided for heating a room and / or water. The method comprises heating a heating fluid in at least one of the one or more heating fluid circuits through a first heating source connected to the one or more heating fluid circuits. The method comprises cooling at least one processing unit with at least one

BE2018/5125 processor voor het uitvoeren van berekeningstaken, gebruik makend van een warmteoverdrachteenheid thermisch verbonden met de tenminste één verwerkingseenheid, doormiddel van het overbrengen van warmte, welk is gegenereerd ten minste ten dele als een gevolg van het uitvoeren van berekeningstaken, van de tenminste één verwerkingseenheid aan de tenminste één van één of meer verwarmingsfluïdumcircuits om het voorverwarmen van verwarmingsfluïdum stromend naar de eerste warmtebron en/of na-verwarmen van verwarmingsfluïdum komende van de eerste warmtebron.BE2018 / 5125 processor for performing calculation tasks, using a heat transfer unit thermally connected to the at least one processing unit, by transferring heat, which is generated at least in part as a result of performing calculation tasks, of the at least one processing unit on the at least one of one or more heating fluid circuits to preheat heating fluid flowing to the first heat source and / or post-heating heating fluid coming from the first heat source.

Volgens een aspect een werkwijze is voorzien voor het verwarmen van een vloeistof in een veelheid van aparte fluïdumstroom circuits. De methode omvat het koelen van ten minste één verwerkingseenheid met ten minste één processor voor het uitvoeren van berekeningstaken, gebruikmakend van een warmteoverdrachteenheid thermisch verbonden met de tenminste één verwerkingseenheid, door het overbrengen van warmte, welk is gegenereerd ten minste ten dele als gevolg van het uitvoeren van berekeningstaken, van de ten minste één verwerkingseenheid aan de verwarmingsfluïdum in elk van de veelheid van aparte fluïdumstroomcircuits.In one aspect, a method is provided for heating a liquid in a plurality of separate fluid flow circuits. The method comprises cooling at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks, using a heat transfer unit thermally connected to the at least one processing unit, by transferring heat generated at least in part as a result of the performing calculation tasks, from the at least one processing unit to the heating fluid in each of the plurality of separate fluid flow circuits.

De werkwijze kan omvatten het overbrengen van warmte aan de veelheid van aparte fluïdumstroomcircuits in een, optioneel vaste, geprioriteerde wijze.The method may include transferring heat to the plurality of separate fluid flow circuits in an optionally fixed, prioritized manner.

Het zal ook duidelijk zijn dat elke één of meer van de bovenstaande aspecten, kenmerken en mogelijkheden kunnen worden gecombineerd. Het zal duidelijk zijn dat elk één van de opties beschreven met het oog op één van de aspecten gelijkwaardig kan worden toegepast op elke van de andere aspecten. Het zal ook duidelijk zijn dat alle aspecten, kenmerken en mogelijkheden vermeld met het oog op de systemen ook gelijkwaardig gelden voor de werwijzen en visa versa.It will also be clear that any one or more of the above aspects, characteristics and possibilities can be combined. It will be appreciated that any one of the options described for one of the aspects can be applied equally to each of the other aspects. It will also be clear that all aspects, characteristics and possibilities mentioned with regard to the systems also apply equally to the methods and vice versa.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

De uitvinding zal verder verduidelijkt worden op basis van voorbeeld uitvoeringsvorm welke gerepresenteerd zijn in een tekening. De voorbeeld uitvoeringsvormen worden gepresenteerd in een nietdimitatieve illustratie. Merk op dat de figuren enkel een schematische voorstelling van de uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn welke bijgevoegd zijn als nietJimitatief voorbeeld.The invention will be further clarified on the basis of exemplary embodiment represented in a drawing. The exemplary embodiments are presented in a non-dimensional illustration. Note that the figures are only a schematic representation of the embodiments of the invention which are included as a non-illustrative example.

BE2018/5125BE2018 / 5125

In de tekening:In the drawing:

Fig. 1 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 1 shows an example of a heating system;

Fig. 2 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 2 shows an example of a heating system;

Fig. 3 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 3 shows an example of a heating system;

Fig. 4 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 4 shows an example of a heating system;

Fig. 5 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 5 shows an example of a heating system;

Fig. 6 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 6 shows an example of a heating system;

Fig. 7 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 7 shows an example of a heating system;

Fig. 8 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 8 shows an example of a heating system;

Fig. 9 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 9 shows an example of a heating system;

Fig. 10 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 10 shows an example of a heating system;

Fig. 11 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 11 shows an example of a heating system;

Fig. 12 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 12 shows an example of a heating system;

Fig. 13 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 13 shows an example of a heating system;

Fig. 14 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 14 shows an example of a heating system;

Fig. 15 toont een voorbeeld van een verwarmingssysteem;FIG. 15 shows an example of a heating system;

Fig. 16 toont een voorbeeld van een captatie netwerk;FIG. 16 shows an example of a capture network;

Fig. 17 toont een voorbeeld van vermogensproductie van een lokaal verbonden PV installatie; enFIG. 17 shows an example of power production from a locally connected PV plant; and

Fig. 18 toont een voorbeeld van netwerk spannings deviatie gedurende de dag.FIG. 18 shows an example of network voltage deviation during the day.

DETAIL BESCHRIJVINGDETAIL DESCRIPTION

Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een verwarmingssysteem 1. Het verwarmingssysteem omvat een primaire warmtebron 2 en een secundaire warmtebron 4. De secundaire warmtebron 4 hier is een verwerkingseenheid 6. Het verwarmingssysteem 1 kan worden ingericht zodat de secundaire warmtebron 4 voorverwarmt en/of na-verwarmt een warmteoverdracht medium van de primaire warmtebron 2. De primaire warmtebron 4 kan zijn bijv, een warmtepomp, zoals een geothermische warmtepomp, een brandstofcel, of der ge lijke.Figure 1 shows a schematic representation of a heating system 1. The heating system comprises a primary heat source 2 and a secondary heat source 4. The secondary heat source 4 here is a processing unit 6. The heating system 1 can be arranged so that the secondary heat source 4 preheats and / or after heats a heat transfer medium from the primary heat source 2. The primary heat source 4 can be, for example, a heat pump, such as a geothermal heat pump, a fuel cell, or the like.

BE2018/5125BE2018 / 5125

Volgens een aspect een groot data centrum kan worden verdeeld in een veelheid van kleinere data centra, hierin ook aangeduid als micro-data centra. De verwerkingseenheid 6 in dit voorbeeld omvat zo’n micro-data centrum. Elk microdata centrum kan één of meer servers omvatten, bijv, gaande van één server tot een paar dozijn servers. Deze servers kunnen geïnstalleerd zijn in een behuizing bij de woningen van individuen of bij kleine bedrijven of organisaties.In one aspect a large data center can be divided into a plurality of smaller data centers, also referred to herein as micro-data centers. The processing unit 6 in this example comprises such a micro-data center. Each microdata center can include one or more servers, for example, going from one server to a few dozen servers. These servers can be installed in an enclosure at the homes of individuals or at small companies or organizations.

De behuizing 8 kan ontworpen zijn om makkelijke installatie toe te laten in private woningen, om inbraak in de servers te weerstaan en om de servers te beschermen voor iedere harde omstandigheid.The housing 8 can be designed to allow easy installation in private homes, to resist burglary in the servers, and to protect the servers from any harsh conditions.

Afhankelijk van bijv, de gemiddelde jaarlijkse warmtevraag van het gebouw, de internet connectiviteit faciliteiten, de vrije ruimte in het gebouw en andere factoren kan het nodig zijn om meer dan één behuizing te installeren in het gebouw. De behuizingen 8 kunnen bijv, worden doorgelust om een hogere thermische performantie te hebben.Depending on, for example, the average annual heat demand of the building, the internet connectivity facilities, the free space in the building and other factors, it may be necessary to install more than one housing in the building. For example, the housings 8 can be looped through to have a higher thermal performance.

Het doorlussen kan worden bekomen met makkelijke snelverbindingen zoals gebruikelijk in de industrie. De verbindingen vermijden lekkage en laten snelle installatie en/of onderhoudt toe. Een kabelgoot 12 kan worden voorzien om meerdere behuizingen met elkaar te verbinden voor netwerk en controle signalen. Controle signalen zouden kunnen worden gebruikt voor temperatuur uitlezing, fluïdumniveau uitlezing, het controleren van pompen, verbinden met en communicatie met de warmtepomp en/of brandstofcel, en/of om controle op afstand toe te laten van deze en/of andere toestellen.Looping through can be achieved with easy fast connections as usual in the industry. The connections prevent leakage and allow quick installation and / or maintenance. A cable duct 12 can be provided to connect multiple housings together for network and control signals. Control signals could be used for temperature reading, fluid level reading, checking pumps, connecting to and communicating with the heat pump and / or fuel cell, and / or to allow remote control of these and / or other devices.

De behuizing 8 en verwerkingseenheid 6 kunnen gekoeld zijn door één of meer warmteoverdrachtcircuits 14 die de opgevangen warmte kunnen leveren aan verschillende plaatsen in het gebouw. Op één enkel terrein is het mogelijk om één of een aantal van de behuizingen te installeren.The housing 8 and processing unit 6 can be cooled by one or more heat transfer circuits 14 which can supply the collected heat to different places in the building. It is possible to install one or more of the enclosures on a single site.

Lucht is een goede thermische isolator, niet een thermische geleider. Het koelen van apparatuur met lucht is niet efficiënt. Om het koelen van hoge densiteit elektronica wordt lucht best niet gebruikt, en meestal maken ontwerpers gebruik van speciale koelvloeistoffen of gassen.Air is a good thermal insulator, not a thermal conductor. Cooling equipment with air is not efficient. It is best not to use air to cool high-density electronics, and designers usually use special coolants or gases.

Het verwarmingssysteem in dit voorbeeld maakt gebruik van immersie koeling om de overdracht van warmte te verbeteren naar de koelvloeistof. De verwerkingseenheid, of deel hiervan, (computer server, bijhorende apparatuur) isThe heating system in this example uses immersion cooling to improve heat transfer to the coolant. The processing unit, or part thereof, (computer server, associated equipment) is

BE2018/5125 onder gedompeld in een dielektrische fluïdum zoals minerale olie, een isoparaffine, transformator olie of meer geavanceerde fluïdumfen zoals 3M™ Fluorinert™ FC72, 3M™ Novec™ 7000, 3M™ Novec™ 7100, 3M™ Novec™ 649, elke equivalente fluïdum of elk mengsel hiervan. Door gebruik te maken van onderdompeling, is de gevoelige elektronica van de verwerkingseenheid 6 meer beschermd van harde omgevingen en zal minder vatbaar zijn voor corrosie. Een ander voordeel van het gebruik maken van onderdompelingskoeling is dat lucht ventilatoren kunnen worden weggelaten. De expert is zich bewust dat in moderne computers ongeveer 10%-15% van het jaarlijkse energieverbruik wordt gebruikt door de lucht ventilatoren.BE2018 / 5125 immersed in a dielectric fluid such as mineral oil, an isoparaffin, transformer oil or more advanced fluids such as 3M ™ Fluorinert ™ FC72, 3M ™ Novec ™ 7000, 3M ™ Novec ™ 7100, 3M ™ Novec ™ 649, any equivalent fluid or any mixture thereof. By using immersion, the sensitive electronics of the processing unit 6 are more protected from harsh environments and will be less susceptible to corrosion. Another advantage of using immersion cooling is that air fans can be omitted. The expert is aware that in modern computers about 10% -15% of the annual energy consumption is used by the air fans.

De behuizing 8 voor beide modellen (olie en twee-fasen onderdompelingskoeling) omvat een binnenste tank 16 een koelvloeistof 15 omvattend welke thermisch en elektrisch is geïsoleerd van een buitenste afscherming 18. De buitenste afscherming 18 kan bijv, zijn een tank, bijvoorbeeld gemaakt van plastic, maar eender welk geschikt materiaal kan worden gebruikt. De isolatie 17 is meestal polyurethaan maar kan zijn van elke thermische isolator. De binnenste tank 16 kan gemaakt zijn van een metaal of plastic. Een metalen tank heeft het voordeel om in de mogelijkheid te zijn om de verwerkingseenheid 6 af te schermen van elektrostatische interferentie. De buitenste afscherming 18 heeft tevens de functie om te voorkomen dat koelfluïdum in de omgeving terecht komt in geval de binnenste tank 16 een lekkage zou hebben.The housing 8 for both models (oil and two-phase immersion cooling) comprises an inner tank 16 comprising a cooling fluid 15 which is thermally and electrically insulated from an outer shield 18. The outer shield 18 may be, for example, a tank made of plastic , but any suitable material can be used. The insulation 17 is usually polyurethane but can be from any thermal insulator. The inner tank 16 can be made of a metal or plastic. A metal tank has the advantage of being able to shield the processing unit 6 from electrostatic interference. The outer shield 18 also has the function of preventing cooling fluid from entering the environment in case the inner tank 16 should have a leak.

Fig. 2 toont een voorbeeld van de behuizing 8. Hier omvat de behuizing een verwerkingseenheid 6, omvattend elektronische apparatuur zoals: computer servers, bijhorende computer apparatuur, DC-AC invertoren en/of DC-DC convertoren, of der gelijke. De behuizing 8 in dit voorbeeld is thermisch geïsoleerd om warmteverlies te vermijden. De behuizing 8 heeft binnenin een tank 16 gevuld met een dielektrische koelvloeistof 15, aldus vormend een koelvloeistof!)ad. In dit specifieke voorbeeld is dit een tweefasen koelvloeistof, zoals bijvoorbeeld 3M Fluorinert™ FC-72, 3M Novec™ 7000, 3M Novec™ 7100, 3M Novec™, elke alternatieve tweefasen vloeistof en/of elke mengsel daarvan. De tweefasen koelvloeistof heeft de eigenschap om snel te koken, hierbij de warmte weg te voeren van de elektronische apparatuur. De tweefasen koelvloeistof 15 wanneer omgevormd tot damp, is zwaarder dan lucht en zal boven het vloeistofniveauFIG. 2 shows an example of the housing 8. Here, the housing comprises a processing unit 6, comprising electronic equipment such as: computer servers, associated computer equipment, DC-AC inverters and / or DC-DC converters, or the like. The housing 8 in this example is thermally insulated to avoid heat loss. The housing 8 has inside a tank 16 filled with a dielectric cooling liquid 15, thus forming a cooling liquid! In this specific example, this is a two-phase coolant, such as, for example, 3M Fluorinert ™ FC-72, 3M Novec ™ 7000, 3M Novec ™ 7100, 3M Novec ™, any alternative two-phase liquid and / or any mixture thereof. The two-phase coolant has the property to boil quickly, thereby removing the heat from the electronic equipment. The two-phase coolant 15, when converted to vapor, is heavier than air and will be above the liquid level

BE2018/5125 blijven binnenin de behuizing 8. Wanneer de damp wordt gekoeld door een warmtewisselaar 20, zal dit terugkeren naar zijn vloeibare vorm en naar beneden druppen in het bad, toelatend om het proces opnieuw te beginnen. Dit voorbeeld heeft vier warmtewisselaars 20, maar het aantal warmtewisselaars 20 kan variëren van ten minste één, maar liefst twee of meer. Wegens de neiging van de damp om boven het vloeistofniveau te blijven, zal het tijdens accumulatie starten met het opvullen tot aan gas niveau 19(A) en als eerst de eerste warmtewisselaar 20(A) bereiken. Wanneer niet alle energie is geabsorbeerd door deze warmtewisselaar zal het dampniveau verder toenemen opvullend tot gas niveau 19(B) en de volgende warmtewisselaar 20(B) bereiken. Dit proces zal doorgaan totdat genoeg warmte-energie is geabsorbeerd door alle warmtewisselaars om de damp voldoende te laten condenseren en volledig naar beneden te druppen in het bad. De warmtewisselaars 20, dikwijls gemaakt van koper, kunnen worden behandeld met een laag grafeen (bijv, door grafeen damp afzetting) om de condensatie op de wisselaar 20 te verbeteren. Om de damp meer te richten naar de warmtewisselaars kan een verwijderbare plastic of metalen constructie worden geplaatst boven het vloeistof niveau, de grote van de dampkamer verkleinend; dit is voordelig daar minder tweefasen vloeistof moet verdampen om de kamer te vullen alvorens de warmtewisselaars te bereiken, vloeistofkosten reducerend. De ruimte boven de damp is gevuld met gewone lucht 21.BE2018 / 5125 remain inside the housing 8. When the vapor is cooled by a heat exchanger 20, it will return to its liquid form and drip down into the bath, allowing the process to be restarted. This example has four heat exchangers 20, but the number of heat exchangers 20 can vary from at least one, but preferably two or more. Because of the tendency of the vapor to remain above the liquid level, it will start filling up to gas level 19 (A) during accumulation and reach the first heat exchanger 20 (A) first. When not all of the energy has been absorbed by this heat exchanger, the vapor level will further increase filling up to gas level 19 (B) and reach the next heat exchanger 20 (B). This process will continue until enough heat energy has been absorbed by all heat exchangers to allow the vapor to condense sufficiently and completely drip down into the bath. The heat exchangers 20, often made of copper, can be treated with a layer of graphene (e.g., by graphene vapor deposition) to improve the condensation on the exchanger 20. To direct the vapor more towards the heat exchangers, a removable plastic or metal structure can be placed above the liquid level, reducing the size of the vapor chamber; this is advantageous as less two-phase liquid must evaporate to fill the chamber before reaching the heat exchangers, reducing fluid costs. The space above the vapor is filled with normal air 21.

In dit voorbeeld, door het hebben van meerdere warmtewisselaars 20, laat het verwarmingssysteem 1 toe om de warmte geproduceerd door de verwerkingseenheid 6 eerst te worden afgeleverd aan de warmtewisselaar 20(A), het dichtst bij het vloeistofniveau. Deze warmtewisselaar 20(A) heeft de hoogste prioriteit. De prioriteit van elke warmtewisselaar 20 neemt af met de toenemende afstand tot het vloeistof niveau. Elke warmtewisselaar 20 kan verbonden zijn met een ander warmteoverdrachtcircuit 14 en afgiftecircuit 22, bijvoorbeeld om leidingwater op te warmen, om een gebouw te verwarmen, een zwembad of dergelijke. De warmtewisselaar 20 met de laagste prioriteit kan verbonden zijn met een afgiftecircuit 22 dat steeds kan worden geactiveerd om de damp te koelen ingeval niet alle energie werd geabsorbeerd door de andere warmtewisselaars. Dit is voordelig daar de computer apparatuur 6 niet moet worden uitgezet of hun werking worden vermindert wanneer er minder nood is aan warmte. Dit afgifteIn this example, by having multiple heat exchangers 20, the heating system 1 allows the heat produced by the processing unit 6 to be first delivered to the heat exchanger 20 (A), closest to the liquid level. This heat exchanger 20 (A) has the highest priority. The priority of each heat exchanger 20 decreases with the increasing distance to the liquid level. Each heat exchanger 20 can be connected to a different heat transfer circuit 14 and release circuit 22, for example for heating tap water, for heating a building, a swimming pool or the like. The lowest priority heat exchanger 20 can be connected to a delivery circuit 22 which can always be activated to cool the vapor in case not all energy was absorbed by the other heat exchangers. This is advantageous since the computer equipment 6 does not have to be turned off or their operation is reduced when there is less need for heat. This issue

BE2018/5125 circuit 22 kan bijv, zijn een geothermisch dissipatie circuit, deel van een geothermische warmtepomp systeem, of verbonden met een buiten koeleenheid. Een set van één of meer sensoren 24 meten het niveau van de damp binnenin de behuizing 8. Dit kan worden gedaan door het meten van de temperatuur op verschillende niveaus, maar andere manieren zijn mogelijk. Een stuureenheid 26 kan verschillende warmteoverdrachtcircuits 14 overeenkomstig activeren. Een vloeistof niveausensor 28 meet het niveau van de vloeistof in het bad.BE2018 / 5125 circuit 22 can be, for example, a geothermal dissipation circuit, part of a geothermal heat pump system, or connected to an outside cooling unit. A set of one or more sensors 24 measure the level of the vapor inside the housing 8. This can be done by measuring the temperature at different levels, but other ways are possible. A control unit 26 can activate different heat transfer circuits 14 accordingly. A liquid level sensor 28 measures the level of the liquid in the bath.

De verbindingen voor de verwerkingseenheid 6 (stroom, netwerk, enz.) worden in de behuizing 8 gebracht door een kabelgoot 12. De behuizing 8 in dit voorbeeld heeft bovenaan een deksel 30 om toegang te krijgen tot de verwerkingseenheid 6 en de vloeistof. Het deksel 30 kan verzegeld zijn, bijv, hermetisch, aan de rest van de behuizing 8. Een drukklep 32 is hier gebruikt om opbouw van overdruk te vermijden binnenin de behuizing 8 in geval van een defect. Actieve kool 29 kan ondergedompeld zijn in de tweefasen vloeistof om organische verontreinigingen te absorberen. Een droogmiddel kan geïnstalleerd zijn binnen de behuizing 8 om vrije waterdamp te absorberen.The connections for the processing unit 6 (power, network, etc.) are introduced into the housing 8 through a cable duct 12. The housing 8 in this example has a lid 30 at the top to access the processing unit 6 and the liquid. The lid 30 can be sealed, for example, hermetically, to the rest of the housing 8. A pressure valve 32 is used here to prevent build-up of overpressure within the housing 8 in the event of a defect. Activated carbon 29 can be immersed in the two-phase liquid to absorb organic contaminants. A desiccant can be installed within the housing 8 to absorb free water vapor.

Fig. 3 toont een tweede voorbeeld van de behuizing 8. Deze behuizing 8 is nuttig in warmere klimaten, of met meer wisselende koeltemperaturen, in welk geval damp makkelijker kan ontsnappen uit de behuizing 8, bijv, via de kabelgoot 12 en/of de drukklep 32. Een bypass circuit 34 is gemaakt over de warmtewisselaar 20 met de laagste prioriteit (bijv, het geothermische koelcircuit), in dit voorbeeld 20D. Dit is de warmtewisselaar 20 met de laagste prioriteit, welke in staat is om altijd de damp af te koelen. Deze bypass zal één warmtewisselaar 20E koelen geïnstalleerd aan de kabelgoot 12, en een andere warmtewisselaar 20F koelen aan het drukventiel 32. Beiden warmtewisselaars 20E, 20F verzekeren dat de damp van de tweefasen immersiefluïdum steeds zal condenseren en zo damp lekkage reduceren. Een druk controle cilinder 36 kan worden geïnstalleerd tussen het druk ventiel 32 en de buitenste afscherming 18 om druk wijzigingen te absorberen binnenin de behuizing 8, opnieuw de mogelijkheid verminderend dat damp ontsnapt aan de omgeving via het druk ventiel 32.FIG. 3 shows a second example of the housing 8. This housing 8 is useful in warmer climates, or with more varying cooling temperatures, in which case vapor can escape more easily from the housing 8, e.g. via the cable duct 12 and / or the pressure valve 32. A bypass circuit 34 is made over the heat exchanger 20 with the lowest priority (e.g., the geothermal cooling circuit), in this example 20D. This is the heat exchanger 20 with the lowest priority, which is capable of always cooling the vapor. This bypass will cool one heat exchanger 20E installed at the cable duct 12, and another heat exchanger 20F cool at the pressure valve 32. Both heat exchangers 20E, 20F ensure that the vapor from the two-phase immersion fluid will always condense and thus reduce vapor leakage. A pressure control cylinder 36 can be installed between the pressure valve 32 and the outer shield 18 to absorb pressure changes within the housing 8, again reducing the possibility of vapor escaping into the environment via the pressure valve 32.

Fig. 4 toont een voorbeeld gebruikmakend van een andere koelvloeistof 15. In figuur 4 is een één fase koelvloeistof 15 gebruikt, bijvoorbeeld een olie. Een minerale olie of transformator olie kan worden gebruikt. Als alternatief kan eenFIG. 4 shows an example using another cooling liquid 15. In FIG. 4, a one-phase cooling liquid 15 is used, for example an oil. A mineral oil or transformer oil can be used. Alternatively, a

BE2018/5125 isoparaffine worden gebruikt. De verwerkingseenheid 6 is ondergedompeld binnenin de tank 16. De olie 15 blijft in de behuizing 8 ten allen tijde mogelijke verontreiniging van het milieu vermijdend. Daar olie niet weg kookt, om warmteoverdracht te bevorderen wordt de olie 15 liefst rondgepompt in de tank 16, bijv, door een rotatiepomp 35 of andere pomp. De olie wordt best weg gepompt van de warmte producerende elektronica om effectief te koelen. Twee compartimenten worden voorzien, verdeeld door een scheidingswand 39. Een pomp 35 in de tank 16, bijv, aan de bodem van het bad pompt koude olie 15 van een eerste compartiment, omvattend de warmtewisselaars 20,20G,20H, in een verschillend, tweede compartiment omvattend de elektronische apparatuur 6. De olie 15 in het tweede compartiment zal de warmte absorberen van de apparatuur. Door het pompen zal het tweede compartiment overlopen en de olie 15 overlopen naar het eerste compartiment waar het kan worden gekoeld door de warmtewisselaars 20. De pomp 35 kan zijn verbonden met een verdeler 37, welke de olie 15 evenredig verdeelt in het tweede compartiment vermijdend stilstaande gebieden. Het zal duidelijk zijn dat de richting van de pomp 35 zou kunnen worden omgekeerd indien nodig, permanent of tijdelijk; al zo zal de prioriteit van de warmtewisselaars 20 ook worden omgekeerd.BE2018 / 5125 isoparaffin. The processing unit 6 is submerged within the tank 16. The oil 15 remains in the housing 8 at all times, avoiding potential pollution of the environment. Since oil does not boil away, to promote heat transfer, the oil 15 is preferably pumped around in the tank 16, for example, by a rotary pump 35 or other pump. The oil is best pumped away from the heat-producing electronics for effective cooling. Two compartments are provided, divided by a dividing wall 39. A pump 35 in the tank 16, for example, at the bottom of the bath, pumps cold oil 15 from a first compartment, comprising the heat exchangers 20,20G, 20H, into a different, second compartment comprising the electronic equipment 6. The oil in the second compartment will absorb the heat from the equipment. By pumping the second compartment will overflow and the oil 15 will overflow to the first compartment where it can be cooled by the heat exchangers 20. The pump 35 can be connected to a distributor 37, which distributes the oil 15 proportionally in the second compartment avoiding stationary areas. It will be appreciated that the direction of the pump 35 could be reversed if necessary, permanently or temporarily; thus the priority of the heat exchangers 20 will also be reversed.

De warmtewisselaars 20H,20G kunnen gevuld zijn met de warmtetransferfluïdum van de warmteafgiftecircuits 22 of kunnen gedeeltelijk gevuld zijn, in een gesloten lus, gebruikmakend van een alternatieve warmteoverdracht fluïdum. Deze alternatieve fluïdum kan water zijn, een olie of een tweefasen fluïdum. In een voorbeeld heat pipes zijn gebruikt om de warmteoverdracht te verbeteren van de olie 15 aan de warmtewisselaars 20. De heat pipes kunnen gedeeltelijk thermisch worden geïsoleerd van de olie 15 aan hun adiabatisch gedeelte om een effectieve prioritering van warmteoverdracht te behouden.The heat exchangers 20H, 20G can be filled with the heat transfer fluid from the heat delivery circuits 22 or can be partially filled, in a closed loop, using an alternative heat transfer fluid. This alternative fluid can be water, an oil or a two-phase fluid. In one example, heat pipes are used to improve heat transfer from the oil 15 to the heat exchangers 20. The heat pipes can be partially thermally insulated from the oil 15 at their adiabatic portion to maintain effective heat transfer prioritization.

In een ander voorbeeld, een fasemateriaal (PCM), bijv, paraffine of gehydrateerd zout, was geplaatst binnen de behuizing 8, bijv, tussen de isolatie 17 en de tank 16, om de snelle temperatuur schommeling van de olie 15 te temperen. Dit is voordelig als een extra bescherming voor de elektronica. Indien voldoende fasemateriaal is gebruikt, kan de buffer tank 48 kleiner worden uitgevoerd of kan worden weggelaten van het systeem. Een fasemateriaal kan grote hoeveelhedenIn another example, a phase material (PCM), e.g., paraffin or hydrated salt, was placed within the housing 8, e.g., between the insulation 17 and the tank 16, to dampen the rapid temperature fluctuation of the oil 15. This is advantageous as an extra protection for the electronics. If sufficient phase material is used, the buffer tank 48 can be made smaller or can be omitted from the system. A phase material can contain large quantities

BE2018/5125 energie opnemen of afgeven wanneer het overgaat van bijvoorbeeld vast naar vloeibaar of omgekeerd. Het fasemateriaal kan worden omhuld in een plastic of andere omhulling, of als alternatief kan de tank 16 dubbelwandig zijn, waar het PCM is gelokaliseerd tussen de buitenste en binnenste wand van de tank 16. In zulk geval kan de tank 16 worden gemaakt van een warmtegeleidend materiaal, zoals bijvoorbeeld roestwerend staal of koper.BE2018 / 5125 absorb or release energy when it changes from, for example, solid to liquid or vice versa. The phase material can be encased in a plastic or other enclosure, or alternatively, the tank 16 can be double-walled, where the PCM is located between the outer and inner walls of the tank 16. In such case, the tank 16 can be made of a heat-conducting material, such as rust-resistant steel or copper.

Lucht ventilatoren welke geïnstalleerd waren in de verwerkingseenheid of op specifieke componenten daarvan door de fabrikant, zoals bijvoorbeeld op een GPU, kunnen worden verwijdert van het component of behouden, afhankelijk van het type elektronica. Lucht ventilatoren binnen een olie kunnen functioneren zoals een soort lokale pomp en de olie rond laten bewegen, de warmteoverdracht verbeterend.Air fans installed in the processing unit or on specific components thereof by the manufacturer, such as for example on a GPU, can be removed from the component or retained, depending on the type of electronics. Air fans within an oil can function like a local pump and make the oil move around, improving heat transfer.

Om de olie zuiver te houden, kan een kleine deeltjesfilter 41 geïnstalleerd en verbonden zijn met de pomp, bijv, het filteren van deeltjes groter dan één micrometer. In een uitvoeringvorm is een tweede filter gebruikt om ongewenste chemicaliën te filteren uit de olie doormiddel van geactiveerde kool 29.To keep the oil clean, a small particle filter 41 may be installed and connected to the pump, e.g., filtering particles larger than one micrometer. In one embodiment, a second filter is used to filter unwanted chemicals from the oil through activated carbon 29.

De olie in de tank wordt verwarmt door de verwerkingseenheid / verwerkingseenheden 6 en gekoeld doormiddel van één of meer warmtewisselaars 20. In een voorbeeld de warmteoverdracht vloeistof van de afgiftecircuits 22 loopt door de metalen buizen ondergedompeld in de olie (bijv, koperen warmtewisselaars). De warmteoverdrachtvloeistof van de afgiftecircuits 22 (bijv, water) kan door de buizen lopen en de warmte van de olie 15 absorberen. De buizen kunnen verbeterd worden met vinnen 45 om het contact oppervlak te vergroten en de warmteoverdracht capaciteit te verbeteren.The oil in the tank is heated by the processing unit / processing units 6 and cooled by means of one or more heat exchangers 20. In one example, the heat transfer fluid from the delivery circuits 22 runs through the metal tubes immersed in the oil (e.g., copper heat exchangers). The heat transfer fluid from the delivery circuits 22 (e.g., water) can pass through the tubes and absorb the heat from the oil 15. The tubes can be improved with fins 45 to increase the contact surface and improve the heat transfer capacity.

Het is mogelijk om direct één of meer warmtewisselaars 38 te verbinden aan elektronische componenten welke een hoge heat flux hebben, zoals bijvoorbeeld een CPU of GPU. Dit kan worden gedaan door gebruik te maken van een warmtewisselaar 38 rechtstreeks verbonden op de CPU/GPU. Deze warmtewisselaar 38 kan bijv, zijn een warmtewisselaar voor waterkoeling van de CPU/GPU (een waterblok bijvoorbeeld meestal gemaakt uit koper of aluminium). Door geen gebruik te maken van water voor de warmtewisselaar 38, maar de diëlektrische olie 15 erdoor te laten stromen, kan dit oververhitting voorkomen van deze componenten door stilstaande olie rondom de componenten. De directeIt is possible to directly connect one or more heat exchangers 38 to electronic components that have a high heat flux, such as for example a CPU or GPU. This can be done by using a heat exchanger 38 directly connected to the CPU / GPU. This heat exchanger 38 may, for example, be a heat exchanger for water cooling of the CPU / GPU (for example, a water block usually made of copper or aluminum). By not using water for the heat exchanger 38, but allowing the dielectric oil 15 to flow through, this can prevent overheating of these components by stagnant oil around the components. The direct

BE2018/5125 warmtewisselaar 38 zelf is ook ondergedompeld in het oliebad en is verbonden met de elektronica 6 (CPU/GPU). Niet-olie-oplosbare warmtepasta kan worden gebruikt tussen de CPU/GPU en de warmtewisselaar 38. In een ander voorbeeld is de warmtepasta vervangen door een vel van PGS grafiet (Pyrolytic highly oriented Graphite Sheet) als warmte overdracht medium tussen de halfgeleider (CPU/GPU) en de warmtewisselaar 38. De directe warmtewisselaar 38 kan verbonden zijn met buizen aan de verdeler(s), toelatend om koude olie 15 te leveren aan de warmtewisselaar 38. De olie komende van de uitvoer van deze directe warmtewisselaar 38 kan gemengd worden met de overblijvende olie 15 in het bad.BE2018 / 5125 heat exchanger 38 itself is also immersed in the oil bath and is connected to the electronics 6 (CPU / GPU). Non-oil-soluble heat paste can be used between the CPU / GPU and the heat exchanger 38. In another example, the heat paste is replaced by a sheet of PGS graphite (Pyrolytic highly oriented Graphite Sheet) as a heat transfer medium between the semiconductor (CPU / GPU) GPU) and the heat exchanger 38. The direct heat exchanger 38 can be connected with tubes to the distributor (s), allowing to supply cold oil 15 to the heat exchanger 38. The oil coming from the output of this direct heat exchanger 38 can be mixed with the remaining oil in the bath.

De warmtewisselaar 20 met de hoogste prioriteit 20G kan hoger gelokaliseerd zijn (dichter bij het vloeistofniveau) dan de andere warmtewisselaars 20. De warmtewisselaar 20 met de laagste prioriteit kan geplaatst worden het verst naar beneden van het vloeistof niveau. De warmtewisselaar 20H met de laagste prioriteit, moet worden aangesloten aan een warmteafgiftecircuit 22 dat altijd in staat is om de servers 6 te koelen in geval de temperatuur van de olie 15 te warm wordt. Het kan worden aangesloten aan een captatienetwerk 60 van een geothermische warmtepomp, of het kan aangesloten zijn aan een buiten koeleenheid 66. De stuureenheid 26 de temperatuur binnenin de behuizing bewakend kan dit circuit overeenkomstig activeren.The heat exchanger 20 with the highest priority 20G can be located higher (closer to the liquid level) than the other heat exchangers 20. The heat exchanger 20 with the lowest priority can be placed furthest down from the liquid level. The heat exchanger 20H with the lowest priority must be connected to a heat delivery circuit 22 which is always able to cool the servers 6 in case the temperature of the oil 15 becomes too hot. It can be connected to a capture network 60 of a geothermal heat pump, or it can be connected to an outside cooling unit 66. The control unit 26 monitoring the temperature inside the housing can activate this circuit accordingly.

De behuizing 8 welke de olie 15 en verwerkingseenheid 6 omvat heeft bovenaan een deksel 30 dat kan worden gesloten om de verwerkingseenheid 6 te beschermen. De tank 16 is uitgerust met sensoren 24,28 om de olie 15 temperatuur uit te lezen, het olie niveau en de water condensatie. Extra sensoren en sloten kunnen worden geïnstalleerd om inbraak in de behuizing 8 te detecteren/voorkomen.The housing 8 which includes the oil 15 and processing unit 6 has a lid 30 on top that can be closed to protect the processing unit 6. The tank 16 is equipped with sensors 24, 28 to read the oil temperature, the oil level and the water condensation. Additional sensors and locks can be installed to detect / prevent burglary in the housing 8.

Fig 5. toont een voorbeeld waarin de warmtewisselaars 20 een andere vorm hebben. Hier zijn de primaire warmtewisselaars 20, bijv, metalen, buizen direct dragend de warmteoverdrachtfluïdum van de warmteoverdrachtcircuit 14. De buizen 20I,20J,20K kunnen verbeterd zijn met, bijv, metalen, vinnen 45 om het warmteoverdrachtoppervlak te vergroten. De olie 15 kan meer worden geforceerd naar de warmtewisselaars doormiddel van doorstroom vernauwingen 43. Deze kunnen gebogen oppervlakten zijn om de olie stroming te richten rondom de warmtewisselaars 20. De afstand tussen de warmtewisselaars 20 kan ingericht zijnFig. 5 shows an example in which the heat exchangers 20 have a different shape. Here, the primary heat exchangers 20 are, e.g., metal, tubes directly carrying the heat transfer fluid from the heat transfer circuit 14. The tubes 20I, 20J, 20K may be improved with, e.g., metals, fins 45 to increase the heat transfer area. The oil 15 can be forced more towards the heat exchangers by means of flow narrowings 43. These can be curved surfaces to direct the oil flow around the heat exchangers 20. The distance between the heat exchangers 20 can be arranged

BE2018/5125 voor optimale warmteoverdracht. Een voordeel van dit voorbeeld gebruikmakend van doorstroomvernauwingen 43 is dat olie 15 meer wordt geroerd rondom de warmtewisselaar 20, bevorderlijk voor de warmteoverdracht en om de geprioriteerde levering van energie meer efficiënt maakt.BE2018 / 5125 for optimum heat transfer. An advantage of this example using flow-through constrictions 43 is that oil 15 is more stirred around the heat exchanger 20, conducive to heat transfer and making the prioritized delivery of energy more efficient.

Fig. 6 toont een voorbeeld waarin de buizen van de warmtewisselaars zijn ingericht aan de achterzijde van de tank 16. De tank, hier gemaakt van een warmte geleidend materiaal, bijv, een metaal, zal dienstdoen als een warmtegeleider. Binnenin de tank 16 kunnen vinnen 45 geïnstalleerd zijn om te helpen bij de overdracht van warmte van de olie 16 aan de warmtewisselaars 20 (20L,20M,20N). Een voordeel van dit voorbeeld is dat in geval van lekkage van één van de warmtewisselaars 20, de olie niet kan vervuild worden. In geval een nietw arm te geleidende tank is gebruikt, kunnen heat pipes worden gebruikt, bijvoorbeeld door de wand van de tank 16 penetrerend, om de warmte van de olie 15 aan de buizen 20 over te brengen.FIG. 6 shows an example in which the tubes of the heat exchangers are arranged at the rear of the tank 16. The tank, made here of a heat-conducting material, e.g. a metal, will serve as a heat conductor. Inside the tank 16, fins 45 may be installed to assist in the transfer of heat from the oil 16 to the heat exchangers 20 (20L, 20M, 20N). An advantage of this example is that in the event of leakage from one of the heat exchangers 20, the oil cannot be contaminated. In case a non-conductive tank is used, heat pipes can be used, for example penetrating through the wall of the tank 16, to transfer the heat from the oil 15 to the tubes 20.

Fig. 7 toont een voorbeeld waarin de buizen van de warmtewisselaars elk zijn geplaatst in een goot boven het vloeistofniveau. De richting van de pomp 35 is verschillend, in dat deze de olie zuigt van de tank 16 aan de spruitstukken 33 boven de warmtewisselaars 20. De olie komend door de spruitstukken 33 drupt bovenop de buizen 20 en vult de goten waar de olie in staat is om haar warmte over te brengen aan de warmtewisselaars 20. Wanneer de goten gevuld zijn kunnen ze overstromen en de overtollige olie drupt terug in de tank 16. Optioneel kan elk spruitstuk 33 onafhankelijk worden bestuurd door de stuureenheid 26 gebruikmakend van een klep, dynamisch de prioriteit veranderend van de warmteoverdrachtcircuits 14. Het zal duidelijk zijn dat meer modellen mogelijk zijn, bijvoorbeeld waar de warmtewisselaars zijn ingebracht in een omhulling gevuld met de olie toelatend prioritering van de warmteoverdrachtcircuits 14.FIG. 7 shows an example in which the tubes of the heat exchangers are each placed in a gutter above the liquid level. The direction of the pump 35 is different in that it sucks the oil from the tank 16 to the manifolds 33 above the heat exchangers 20. The oil coming through the manifolds 33 drops on top of the tubes 20 and fills the gutters where the oil is in to transfer its heat to the heat exchangers 20. When the gutters are filled, they can overflow and the excess oil drips back into the tank 16. Optionally, each manifold 33 can be independently controlled by the control unit 26 using a valve, dynamically the priority changing the heat transfer circuits 14. It will be clear that more models are possible, for example where the heat exchangers are inserted in an enclosure filled with the oil permitting prioritization of the heat transfer circuits 14.

Fig. 8 toont een voorbeeld waarin de behuizing 8 verder een warmtepomp 40 behuisd. Voordelig kan warmte verlies aan de omgeving door de verbindingen worden vermindert, de kosten effectiviteit verbeterend. Dit heeft ook als voordeel dat in geval de warmtepomp 40 aangedreven is door een inverter 42, de warmtepompinverter 42 ook kan worden onder gedompeld in de tank 16 en het warmteverlies van de inverter 42 kan gerecupereerd worden voor verwarmingsdoeleinden.FIG. 8 shows an example in which the housing 8 further houses a heat pump 40. Heat loss to the environment through the connections can be reduced advantageously, improving cost effectiveness. This also has the advantage that in case the heat pump 40 is driven by an inverter 42, the heat pump inverter 42 can also be submerged in the tank 16 and the heat loss from the inverter 42 can be recovered for heating purposes.

BE2018/5125BE2018 / 5125

Fig 9. toont een voorbeeld waarin de verwerkingseenheid 6 is geïnstalleerd in dezelfde eenheid als een warmtepomp 40, gecombineerd met een batterijpak 44 en een warmteopslag gebied 46. Dit heeft het voordeel dat elke DCAC omzetter van het batterijpak 44 kan worden ondergedompeld in de tweefasen vloeistof of olie in de tank 16, het recupereren van afvalwarmte voor bijv, verwarmingsdoeleinden. Het is duidelijke dat de inverter 42 van de warmtepomp 40 en/of elke andere inverter, bijv, van een fotovoltaische installatie, kan worden ondergedompeld om haar afvalwarmte op te vangen. Voordelig, het gecombineerde batterijpak 44 kan worden gekoeld door de warmteoverdrachtfluïdum van een captatienetwerk 60, door de buiten eenheid 66 of door de warmtepomp 40, verder de efficiëntie van het systeem verhogend. Optioneel het batterijpak 40 kan worden gekoeld door heat pipes verbonden met het pak 44 en de server tank 16. Het warmte opslaggebied 46, bijv, een warmte opslag tank, kan worden gebruikt om warm leidingwater op te slaan, of kan gebruikt worden als buffertank voor de warmtepomp 40. De warmte opslag tank kan water omvatten en/of een fasetransitiemateriaal, bijv, een paraffine.Fig. 9 shows an example in which the processing unit 6 is installed in the same unit as a heat pump 40, combined with a battery pack 44 and a heat storage area 46. This has the advantage that any DCAC converter of the battery pack 44 can be immersed in the two-phase liquid or oil in the tank 16, recovering waste heat for, for example, heating purposes. It is clear that the inverter 42 of the heat pump 40 and / or any other inverter, for example, of a photovoltaic installation, can be submerged to capture its waste heat. Advantageously, the combined battery pack 44 can be cooled by the heat transfer fluid of a capture network 60, by the outdoor unit 66 or by the heat pump 40, further increasing the efficiency of the system. Optionally, the battery pack 40 can be cooled by heat pipes connected to the pack 44 and the server tank 16. The heat storage area 46, e.g., a heat storage tank, can be used to store hot tap water, or can be used as a buffer tank for the heat pump 40. The heat storage tank may comprise water and / or a phase transition material, e.g., a paraffin.

Fig. 10 toont een schematisch overzicht van een opstelling gebruikmakend van tweefase immersie gekoelde servers 6 als secundaire warmtebron 4 gecombineerd met een geothermische warmtepomp 40 als primaire warmtebron 2, een zwembad 52 en een warm water tank 51. De verwerkingseenheden 6, hier servers en de bijhorende elektronica zoals bijv, netwerk switchen, UPS, routers en meer, zijn gekoeld door gebruikmakend van de koude warmteoverdrachtvloeistof (transferfluïdum) komende van verschillende afgiftecircuits 22. De servers 6 kunnen gekoeld zijn door directe warmte afgifte aan de condensor 53 zijde van de warmtepomp 40 (prioriteit A). Voordelig, de servers kunnen worden gebruikt om het terugkerende water van een buffertank 48 voor te verwarmen, bijv, omvattend water als een warmteopslagmedium, alvorens het wordt afgeleverd aan de warmtepomp 40. Omwille van de voorverwarming door de servers 6, hoeft de warmtepomp 40 enkel de extra warmte toe te voegen om de buffertank 48 op te laden tot de gewenste temperatuur. Een drieweg klep 50 kan worden gebruikt om circuit A af te sluiten terwijl de warmtepomp 40 bijvoorbeeld warm tapwater produceert om te voorkomen dat warmte wordt afgeleverd aan de servers 6 in plaatst van te onttrekken van hen. Indien circuit A niet actief is, bijv.FIG. 10 shows a schematic overview of an arrangement using two-phase immersion cooled servers 6 as a secondary heat source 4 combined with a geothermal heat pump 40 as a primary heat source 2, a swimming pool 52 and a hot water tank 51. The processing units 6, here servers and the associated electronics such as, for example, network switches, UPS, routers and more, are cooled by using the cold heat transfer fluid (transfer fluid) coming from different delivery circuits 22. The servers 6 can be cooled by direct heat delivery to the condenser 53 side of the heat pump 40 (priority A). Advantageously, the servers can be used to pre-heat the returning water from a buffer tank 48, e.g., including water as a heat storage medium, before it is delivered to the heat pump 40. Because of the preheating by the servers 6, the heat pump 40 need only adding the extra heat to charge the buffer tank 48 to the desired temperature. A three-way valve 50 can be used to close circuit A while the heat pump 40, for example, produces hot tap water to prevent heat from being delivered to the servers 6 instead of extracting from them. If circuit A is not active, e.g.

BE2018/5125 er hoeft geen energie afgeleverd te worden aan de opslagtank 48 of niet al de energie in de damp is op genomen door de fluïdum stromend in circuit A, komt de overblijvende energie beschikbaar aan het circuit met lagere prioriteit (circuit B in dit voorbeeld). Zoals hiervoor uitgelegd is dit omwille van de damp welke niet voldoende condenseerde op de warmtewisselaar 20 van circuit A. Het gas zal accumuleren en stijgen tot de warmtewisselaars 20 hoger gelegen in het server bad. Als een voorbeeld circuit B is verbonden met een zwembad 52. Het is duidelijk dat wanneer circuit B geactiveerd is een grote hoeveelheid energie afgeleverd kan worden aan het zwembad 52 en al de damp die de warmtewisselaar van circuit B bereikt zal condenseren. In dit voorbeeld, circuit C is verbonden met de verdamperzijde 49 van de warmtepomp 40. In de warmtewisselaar van de verdamper 49 van de warmtepomp 40, wordt warmte overgebracht aan een vloeibaar gas welke zich bevindt binnenin een gesloten lus systeem 56 binnenin de warmtepomp 40. Door een toename van temperatuur vormt de fluïdum om in een gas, het water langskomend door de warmtewisselaar afkoelend. Dit koelgas wordt verder gebruikt door de compressor 58 om de temperatuur verder te verhogen voor comfort gebruik. De verbinding van de server baden 6 met de verdamper 49 zijde van de warmtepomp, via in dit voorbeeld circuit C, zal vooral nuttig zijn wanneer de warmtepomp 40 warm leidingwater voorbereidt. Dit is voordelig in dat de servers 6 zullen helpen om de COP van de warmtepomp 40 te verhogen op dat specifieke moment. In geval, in dit voorbeeld, circuit A, B, noch C actief zijn of niet al de energie kan worden geabsorbeerd door deze circuits A,B en C, kan circuit D worden gebruikt om de overblijvende energie te absorberen van de damp en de damp terug in vloeistof te laten condenseren. In dit voorbeeld is circuit D verbonden aan een geothermisch captatienetwerk 60. Een variabele snelheid pomp 62 pompt koude warmteoverdrachtvloeistof van de bodem om de apparatuur 6 te koelen. De warmteoverdrachtfluïdum van het captatienetwerk 60 zal steeds koud genoeg zijn om de damp af te koelen. De snelheid van de pomp 62 kan geregeld worden door de stuureenheid 26 om de damp voldoende te laten condenseren. De vloeistof in circuit D kan een temperatuur hebben van ongeveer 9-12 graden Celsius. De warmte opgevangen door circuit D kan worden overgebracht aan de bodem voor later gebruik, bekomend dat de energie is opgeslagen voor later hergebruik en niet verloren gaat. Daar het bodem temperatuur niveau kan wordenBE2018 / 5125 no energy needs to be delivered to the storage tank 48 or all the energy in the vapor has been absorbed by the fluid flowing in circuit A, the remaining energy becomes available to the lower priority circuit (circuit B in this example ). As explained above, this is because of the vapor that did not sufficiently condense on the heat exchanger 20 of circuit A. The gas will accumulate and rise to the heat exchangers 20 located higher in the server bath. As an example circuit B is connected to a swimming pool 52. It is clear that when circuit B is activated a large amount of energy can be delivered to the swimming pool 52 and all the vapor that reaches the heat exchanger of circuit B will condense. In this example, circuit C is connected to the evaporator side 49 of the heat pump 40. In the heat exchanger of the evaporator 49 of the heat pump 40, heat is transferred to a liquid gas located within a closed loop system 56 within the heat pump 40. Due to an increase in temperature, the fluid transforms into a gas, cooling the water passing through the heat exchanger. This cooling gas is further used by the compressor 58 to further raise the temperature for comfort use. The connection of the server baths 6 to the evaporator 49 side of the heat pump, via circuit C in this example, will be especially useful when the heat pump 40 prepares hot tap water. This is advantageous in that the servers 6 will help to increase the COP of the heat pump 40 at that specific time. In case, in this example, neither circuit A, B nor C are active or not all of the energy can be absorbed by these circuits A, B and C, circuit D can be used to absorb the remaining energy from the vapor and the vapor to condense back in liquid. In this example, circuit D is connected to a geothermal capture network 60. A variable speed pump 62 pumps cold heat transfer fluid from the bottom to cool the equipment 6. The heat transfer fluid from the capture network 60 will always be cold enough to cool the vapor. The speed of the pump 62 can be controlled by the control unit 26 to allow the vapor to condense sufficiently. The liquid in circuit D can have a temperature of approximately 9-12 degrees Celsius. The heat collected by circuit D can be transferred to the bottom for later use, resulting in the energy being stored for later reuse and not being lost. Since the soil temperature level can be

BE2018/5125 hersteld, de COP van de warmtepomp 40 verbeterend, zelfs als de servers niet zouden aanstaan op dat specifieke moment onttrekt de warmtepomp 40 warmte van de bodem. Optioneel, de inverter van een lokaal PV systeem kan worden onder gedompeld in het tweefasen onderdompel koelfluïdum bad om zijn afvalwarmte te hergebruiken.BE2018 / 5125 restored, improving the COP of heat pump 40, even if the servers were not running at that specific time, the heat pump 40 extracts heat from the bottom. Optionally, the inverter of a local PV system can be immersed in the two-stage immersion cooling fluid bath to reuse its waste heat.

Fig. 11 toont een voorbeeld waarin de verwerkingseenheid 6 is ingericht voor het direct produceren van warm leidingwater. Dit kan voordelig zijn daar warmtepompen gekend zijn om een lagere efficiëntie te hebben wanneer de uitvoer temperatuur hoog moet zijn, zoals bijvoorbeeld voor het maken van warm leidingwater. Wanneer gecombineerd met een tweefasen vloeistof, dat kookt bijvoorbeeld aan of rondom 56 graden Celsius, kan de geproduceerde damp ongeveer 9-10 graden warmer zijn dan het kookpunt, wat voldoende heet is voor hygiënische doeleinden. Het warm watercircuit 63 kan de hoogste prioriteit hebben (niveau A). In dit geval is circuit B gebruikt als een bijkomende verwarming voor de woning. Circuit C en D zijn gelijkaardig als in Fig. 10.FIG. 11 shows an example in which the processing unit 6 is arranged for directly producing hot tap water. This can be advantageous since heat pumps are known to have a lower efficiency when the outlet temperature must be high, such as for example for making hot tap water. When combined with a two-phase liquid boiling, for example, at or around 56 degrees Celsius, the vapor produced can be about 9-10 degrees warmer than the boiling point, which is sufficiently hot for hygienic purposes. The hot water circuit 63 can have the highest priority (level A). In this case, circuit B is used as an additional heating for the home. Circuits C and D are similar to those in FIG. 10.

Fig. 12 toont een voorbeeld waarin de warmtepomp 40 een lucht/water type is. Circuit A is gebruikt voor warm leidingwater productie (hoogste prioriteit). Circuit B is gebruikt om het gebouw te verwarmen. Het water komende van het afgiftecircuit 64 (vloerverwarming / radiatoren) wordt voorverwarmt door de verwerkingseenheid 6 alvorens te worden aangeleverd aan de warmtepomp, aan de condensor zijde. De warmtepomp 40 hoeft enkel de overblijvende benodigde energie toe te voegen. Het zal duidelijk zijn dat het ook mogelijk is om de locatie van afgifte van circuit B te plaatsen na de condensor 53 van de warmtepomp 40, waarin de warmtepomp zich gedraagt als een eerste verwarmingstoestel, en de server verwarming als de tweede verwarmingstoestel. Dit kan een verandering met zich meebrengen in de plaatsing van de temperatuursensor voor de warmtepomp 40 om de warmtepomp zich optimaal te laten gedragen (tevens van toepassing op de voorbeelden van figuur 10 en figuur 11). Circuit C is verbonden met een zwembad 52.FIG. 12 shows an example in which the heat pump 40 is an air / water type. Circuit A is used for hot tap water production (highest priority). Circuit B has been used to heat the building. The water coming from the delivery circuit 64 (underfloor heating / radiators) is preheated by the processing unit 6 before being supplied to the heat pump on the condenser side. The heat pump 40 only needs to add the remaining energy required. It will be appreciated that it is also possible to place the delivery location of circuit B after the condenser 53 of the heat pump 40, in which the heat pump behaves as a first heating device, and the server heating as the second heating device. This may entail a change in the placement of the temperature sensor in front of the heat pump 40 in order for the heat pump to behave optimally (also applicable to the examples of figure 10 and figure 11). Circuit C is connected to a swimming pool 52.

Circuit D en E zijn verbonden aan een buiteneenheid 66. De lucht warmtepomp kan een split-unit zijn, waarin een deel van de warmtepomp, bijv, de verdamper, buitenhuis is geplaatst. De buiteneenheid 66 kan verbeterd worden met een extra warmtewisselaar 65 welke warmte kan vrijgeven aan de buitenlucht.Circuits D and E are connected to an outdoor unit 66. The air heat pump can be a split unit in which a part of the heat pump, e.g., the evaporator, is placed outside. The outside unit 66 can be improved with an additional heat exchanger 65 which can release heat to the outside air.

BE2018/5125BE2018 / 5125

In de buiteneenheid 66 kan een eerste warmtewisselaar (verdamper 49) geïnstalleerd zijn welke is verbonden aan de warmtepomp 40. Ook in de buiteneenheid kan een ventilator 67 geïnstalleerd zijn welke lucht forceert door beide warmtewisselaars (verdamper 49 en de koeler van circuit D 65). Gedurende koude periodes is de blaasrichting van de ventilator 67 zo geregeld dat de warmte geleverd van circuit D gedeeltelijk kan worden gerecupereerd door circuit E. Voordelig kan dit vorst vermijden op de verdamper gedurende het koude seizoen, de efficiëntie verbeterend van de warmte pomp 40 door het vermijden van het welbekende ontdooistadium van lucht-water warmtepompen. Gedurende warme periodes kan de blaasrichting van de ventilator worden omgekeerd. Wanneer de warmtepomp 40 voorziet in actieve koeling voor het gebouw kan warmte geproduceerd door de verwerkingseenheid 6 onttrokken worden en gekoeld via circuit B.A first heat exchanger (evaporator 49) may be installed in the outdoor unit 66 which is connected to the heat pump 40. A fan 67 may also be installed in the outdoor unit which forces air through both heat exchangers (evaporator 49 and the cooler of circuit D 65). During cold periods, the blow direction of the fan 67 is controlled so that the heat supplied from circuit D can be partially recovered by circuit E. Advantageously, this frost can be avoided on the evaporator during the cold season, improving the efficiency of the heat pump 40 through the avoid the well-known defrosting stage of air-to-water heat pumps. During warm periods, the blow direction of the fan can be reversed. When the heat pump 40 provides active cooling for the building, heat produced by the processing unit 6 can be extracted and cooled via circuit B.

Fig. 13 toont een voorbeeld waarin het primaire warmtetoestel 2 een brandstofcel 68 is. De brandstofcel 68 kan ingericht zijn om warmte te genereren van waterstof. Bovendien, een brandstofcel 68 kan ook worden ingericht om elektriciteit te genereren. En gas omvormer 70 kan worden voorzien om aardgas of biogas om te vormen in koolstofdioxide en waterstof. De koolstofdioxide kan worden afgegeven aan de buitenlucht terwijl het waterstof afgeleverd kan worden aan de brandstofcel 68. Vanwege het hoge rendement van een brandstofcel, is deze meer geschikt om elektriciteit te produceren dan warmte. In commerciële omgevingen, is de warmte geproduceerd door één enkele eenheid dikwijls niet meer dan IkW. In dit voorbeeld is de secundaire warmtebron 4, hier de verwerkingseenheid 6, in staat om de brandstofcel 68 te assisteren in het verwarmen van het gebouw wanneer piekbelasting zich voordoet. De totale efficiëntie van zo een systeem is zeer hoog, daar al de warmte geproduceerd door de brandstofcel 68 en de servers 6 kan worden gebruikt voor comfort verwarming, terwijl de elektriciteit gebruikt door de server 6 lokaal is gegenereerd. De verwerkingseenheid 6 kan tevens warm tapwater produceren zoals eerder uitgelegd. Indien toepasbaar, de inverter van de brandstofcel 68 kan ook worden ondergedompeld in de koelvloeistof van het server bad om zijn afvalwarmte te recupereren. Circuit C is in dit voorbeeld verbonden met een zwembad 52, maar dit hoeft niet zo te zijn. Circuit D is verbonden aan een buiten koeleenheid 66 welkeFIG. 13 shows an example in which the primary heat appliance 2 is a fuel cell 68. The fuel cell 68 can be arranged to generate heat from hydrogen. In addition, a fuel cell 68 can also be arranged to generate electricity. A gas converter 70 can be provided to convert natural gas or biogas into carbon dioxide and hydrogen. The carbon dioxide can be released to the outside air while the hydrogen can be delivered to the fuel cell 68. Because of the high efficiency of a fuel cell, it is more suitable for producing electricity than heat. In commercial environments, the heat produced by a single unit is often no more than IkW. In this example, the secondary heat source 4, here the processing unit 6, is capable of assisting the fuel cell 68 in heating the building when peak load occurs. The overall efficiency of such a system is very high, since all the heat produced by the fuel cell 68 and the servers 6 can be used for comfort heating, while the electricity used by the server 6 is locally generated. The processing unit 6 can also produce hot tap water as explained earlier. If applicable, the inverter of the fuel cell 68 can also be immersed in the coolant of the server bath to recover its waste heat. In this example, circuit C is connected to a swimming pool 52, but this need not be the case. Circuit D is connected to an outside cooling unit 66 which

BE2018/5125 zal verzekeren dat de damp van de tweefasen koeling steeds voldoende kan worden gekoeld om te condenseren in geval er geen andere afgiftecircuits 22 actief zijn. De buiteneenheid 66 omvat een warmtewisselaar 65 en een ventilator 67. De variabele snelheid pomp 62 en/of ventilator 67 kan worden gestuurd op basis van de temperatuur en dampniveau in de server behuizingen 8.BE2018 / 5125 will ensure that the vapor from the two-phase cooling can always be cooled sufficiently to condense in the event that no other delivery circuits 22 are active. The outer unit 66 comprises a heat exchanger 65 and a fan 67. The variable speed pump 62 and / or fan 67 can be controlled on the basis of the temperature and vapor level in the server housings 8.

Fig. 14 toont een voorbeeld van een enkelfase model, gebruikend een olie als onderdompelfluïdum. Circuit A is in staat om rechtstreeks de woning te verwarmen (circuit A). Wanneer meer warmte nodig is, is de warmtepomp 40 in staat hierin te voorzien. Om tapwater op te warmen welke hoge temperaturen vereist, is het oliemodel minder efficiënt; bijgevolg wordt de opwarming van het tapwater gedaan door de warmtepomp. Circuit B, met een lagere prioriteit dan circuit A, is in parallel verbonden over de warmtepomp 40 met het captatienetwerk 60, toelatend dat de olie wordt gekoeld wanneer er geen warmtevraag is van het gebouw. De energie opgeslagen in de bodem zal de temperatuur van de bodem laten stijgen, voordelig zijnde voor later hergebruik door de warmtepomp 40. Passieve koeling van het gebouw blijft mogelijk. Een menger of driewegklep 50 verzekerd dat gedurende koudere dagen de warmte in het gebouw niet wordt overgebracht aan de verwerkingseenheden 6. In zulk geval kunnen de verwerkingseenheden worden gekoeld met circuit B.FIG. 14 shows an example of a single-phase model, using an oil as an immersion fluid. Circuit A is able to heat the home directly (circuit A). When more heat is required, the heat pump 40 is able to provide this. To heat tap water that requires high temperatures, the oil model is less efficient; consequently the heating of the tap water is done by the heat pump. Circuit B, with a lower priority than circuit A, is connected in parallel across the heat pump 40 to the capture network 60, allowing the oil to be cooled when there is no heat demand from the building. The energy stored in the soil will raise the temperature of the soil, being advantageous for later reuse by the heat pump 40. Passive cooling of the building remains possible. A mixer or three-way valve 50 ensures that during colder days the heat in the building is not transferred to the processing units 6. In such a case, the processing units can be cooled with circuit B.

Fig. 15 toont een alternatief model gebruikmakend van een olie, bruikbaar bij kleinere warmtepompen met variabele snelheid compressoren. Door het gebruiken van twee terugslagkleppen 72, 74 kan de warmte niet gebruikt door circuit A volledig of gedeeltelijk worden afgeleverd aan de warmtepomp 40, haar efficiëntie verbeterend terwijl warm tapwater producerend. Wanneer de circulatiepomp of de warmtepomp 40 is uitgeschakeld, stroomt de energie in de bodem gebruikmakend van de variabele snelheid pomp 62 en het captatienetwerk 60. De variabele snelheid pomp 62 wordt gestuurd op basis van de temperatuur van de olie; de pomp kan volledig worden uitgeschakeld wanneer de temperatuur van de olie beneden een veilige limiet is, bijv. 50 graden Celsius. Een optionele klep 69 stuurt de stroming door circuit B, wanneer meer of minder koude warmteoverdrachtfluïdum van het captatienetwerk 60 zal gebruikt zijn om de olie te koelen. Dit is voordelig om plotse temperatuur schokken te verminderen voor de server hardware.FIG. 15 shows an alternative model using an oil usable with smaller heat pumps with variable speed compressors. By using two check valves 72, 74, the heat not used by circuit A can be fully or partially delivered to the heat pump 40, improving its efficiency while producing hot tap water. When the circulation pump or heat pump 40 is off, the energy flows into the soil using the variable speed pump 62 and the capture network 60. The variable speed pump 62 is controlled based on the temperature of the oil; the pump can be completely switched off when the temperature of the oil is below a safe limit, eg 50 degrees Celsius. An optional valve 69 directs the flow through circuit B when more or less cold heat transfer fluid from the capture network 60 will be used to cool the oil. This is advantageous to reduce sudden temperature shocks for the server hardware.

BE2018/5125BE2018 / 5125

Het zal duidelijk zijn dat de aardbodem kan functioneren als een buffer, het absorberen en afgeven van warmte op verzoek. De grond zal gedurende korte perioden in de tijd warmte bufferen (minuten, uren) maar ook voor langere duurtijden, zelfs tot een seizoen lang. De buffercapaciteit van de bodem hangt hoofdzakelijk af van het type grond (klei, zand) en haar vochtigheid. Lange termijn opslag in een vochtige bodem is meer uitdagend dan in een droge bodem, maar de koelcapaciteit zal hoger zijn gedurende de zomer. Warmte niet onmiddellijk verbruikt (bijv, door de productie van warm leidingwater of het opwarmen van het gebouw) is niet volledig verloren, in tegenstelling met de meest voorkomende situaties bij data centers. Warmte welke niet is onttrokken door de warmtepomp kan ondergronds worden opgeslagen, en zal beschikbaar zijn voor latere extractie, door hetzelfde systeem. Door het opladen van de bodem met warmte gedurende perioden wanneer er geen vraag is aan warmte voor het gebouw, zal de bodemtemperatuur langzaam toenemen, de latere extractie door de warmtepomp meer efficiënt makend. Afhankelijk van het bodemtype kan warmte worden op geslagen tot zelfs een half jaar.It will be clear that the earth's soil can function as a buffer, absorbing and releasing heat on request. The soil will buffer heat for short periods of time (minutes, hours) but also for longer periods of time, even up to a season. The buffer capacity of the soil mainly depends on the type of soil (clay, sand) and its humidity. Long-term storage in a moist soil is more challenging than in a dry soil, but the cooling capacity will be higher during the summer. Heat not consumed immediately (for example, due to the production of hot tap water or heating up of the building) is not completely lost, in contrast to the most common situations at data centers. Heat that is not extracted by the heat pump can be stored underground, and will be available for later extraction, by the same system. By charging the soil with heat during periods when there is no heat demand for the building, the soil temperature will slowly increase, making the subsequent extraction by the heat pump more efficient. Depending on the type of soil, heat can be stored up to even half a year.

Het zal duidelijk zijn het gesloten lus captatienetwerk verschillende topologieën kan hebben, zoals een verticaal captatienetwerk, een horizontaal captatienetwerk of een lus vormige. Andere vormen bestaan en kunnen worden gebruikt maar zijn minder voorkomend. Het verticale captatienetwerk kan één of meer bronnen omvatten. Omdat het water dat van de bronnen komt voorverwarmt is, is het in bepaalde gevallen mogelijk dat minder bronnen moeten worden geboord om dezelfde thermische opbrengst te bekomen zoals in een systeem zonder het beschreven verwerkingseenheid-warmterecuperatie systeem. Dit maakt het gepresenteerde verwarmingssysteem extra economisch interessant. Verticale captatienetwerken zijn meer interessant om warmte op te slaan voor langere perioden dan andere captatienetwerken, maar zijn duurder om te boren. Horizontale captatienetwerken zijn goedkoper maar hebben een minder lange termijn opslagcapaciteit.It will be appreciated that the closed loop capture network may have different topologies, such as a vertical capture network, a horizontal capture network, or a loop shaped. Other forms exist and can be used but are less common. The vertical capture network can include one or more sources. Because the water coming from the wells is preheated, it is possible in certain cases that fewer wells need to be drilled to achieve the same thermal yield as in a system without the described processor heat recovery system. This makes the presented heating system extra economically interesting. Vertical capture networks are more interesting to store heat for longer periods than other capture networks, but are more expensive to drill. Horizontal capture networks are cheaper but have a less long-term storage capacity.

Fig. 16 toont een illustratieve opmaak van een captatienetwerk 60 in bovenaanzicht. In geval de bodem water dragend is heeft de energie in de bodem de neiging om met het water mee te bewegen in een specifieke richting. De afstand dat de warmte aflegt hangt af van de bodem karakteristieken en het debiet van hetFIG. 16 shows an illustrative layout of a capture network 60 in top view. If the soil is water-bearing, the energy in the soil tends to move with the water in a specific direction. The distance that the heat travels depends on the soil characteristics and the flow rate of it

BE2018/5125 grondwater. In het voorbeeld, het debiet middelt uit rond 5 meter per jaar. Indien een verticaal captatienetwerk 60 wordt gebruikt, kunnen de bronnen 76, 78 gealigneerd worden in een V-vorm met de V-opening in de richting van de waterstroom. Het smalle deel van de V-vorm wordt de ingangslaag genoemd, terwijl het grotere gebied van de V-vorm de uitgangslaag wordt genoemd. De ingangslaag van het captatienetwerk 60 kan één enkele bron 76 zijn. De uitgangslaag van het captatienetwerk bestaat dikwijls uit twee of meer bronnen 78. De bronnen 78 kunnen evenredig verdeeld zijn in lijn of op een boog. Meer lagen, en als gevolg meer bronnen, kunnen worden gebruikt indien het gebouw een grote energievraag heeft (bijvoorbeeld vijf bronnen 78 op de uitgangslaag, drie bronnen in een binnenste laag en één bron 76 als ingangslaag).BE2018 / 5125 groundwater. In the example, the flow averages around 5 meters per year. If a vertical capture network 60 is used, the sources 76, 78 can be aligned in a V shape with the V opening in the direction of the water flow. The narrow part of the V shape is called the input layer, while the larger area of the V shape is called the output layer. The input layer of the capture network 60 can be a single source 76. The output layer of the capture network often consists of two or more sources 78. The sources 78 may be equally distributed in line or on an arc. More layers, and as a result more sources, can be used if the building has a high energy demand (for example, five sources 78 on the output layer, three sources in an inner layer and one source 76 as an input layer).

Om de sturing van de temperatuur in de behuizingen 8 te verbeteren, een micro-stuureenheid 26 geïnstalleerd buiten, of binnen één van de behuizingen 8 heeft de mogelijkheid om de temperatuur te meten in de behuizing(en), de temperatuur van de koelfluïdumfen en de dampniveaus. De micro-stuureenheid 26 heeft de mogelijkheid om de variabele snelheid pomp te regelen en/of de toestand van de buiten koeleenheid, of de mengers. De micro-stuureenheid kan de mogelijkheid hebben om met de warmtepomp/brandstofcel te communiceren. Dit zal de micro-stuureenheid in staat stellen om de toestand van de primaire warmtebron uit te lezen en zijn verbonden randapparatuur; zowel als het sturen van de werking van het primaire warmtetoestel via zijn communicatie kanaal. In wederom een andere uitvoering is de micro-stuureenheid software gebaseerd en geïmplementeerd in één of meer van de verwerkingseenheden 6. Het is voorzien dat het mogelijk is dat meerdere micro-stuureenheden kunnen worden gebruikt (bijvoorbeeld één per behuizing 8) welke samen communiceren om het verwarmingssysteem 1 aan te sturen.To improve the control of the temperature in the housings 8, a micro-control unit 26 installed outside or inside one of the housings 8 has the ability to measure the temperature in the housing (s), the temperature of the cooling fluids and the vapor levels. The micro-control unit 26 has the ability to control the variable speed pump and / or the condition of the outside cooling unit, or the mixers. The micro-control unit may have the ability to communicate with the heat pump / fuel cell. This will enable the microcontroller to read the condition of the primary heat source and its connected peripherals; as well as controlling the operation of the primary heat appliance via its communication channel. In yet another embodiment, the micro-control unit is software based and implemented in one or more of the processing units 6. It is envisaged that it is possible that multiple micro-control units can be used (e.g. one per housing 8) which communicate together to to control heating system 1.

In een voorbeeld een fotovoltaische (PV) inverter 80 kan worden geplaatst in de behuizing 8 en ondergedompeld in de vloeistof met als doel om de warmte van de inverter 80 te recupereren.In an example, a photovoltaic (PV) inverter 80 can be placed in the housing 8 and immersed in the liquid with the purpose of recovering the heat from the inverter 80.

Studies hebben aangetoond dat DC/AC-invertoren een efficiëntie hebben tussen de 80-97%. Deze efficiëntie varieert niet enkel met de gebruikte technologie (gebruikmakend van een transformator of niet), maar ook gedurende de dag en seizoen afhankelijk van de belastingcurve. Gemiddeld zijn de PV-inverterStudies have shown that DC / AC inverters have an efficiency between 80-97%. This efficiency does not only vary with the technology used (using a transformer or not), but also during the day and season depending on the load curve. The PV inverter is average

BE2018/5125 verliezen ongeveer 6% in acht name van een heel jaar werking. Voor een 5KWe installatie telt dit verlies in de vorm van warmte reeds op tot een totaal van ongeveer 300kWh/t. Door het opvangen van de verloren warmte gedurende het jaar en het dit te hergebruiken voor onmiddellijke verwarming van het gebouw, of het opslaan in de grond voor later gebruik, wordt de totale energiekost wederom vermindert. Door het combineren van de PV inverter in de behuizing 8 is geen extra koelapparatuur nodig voor de inverter. Door efficiënte koeling kan inverter reductie worden vermeden.BE2018 / 5125 lose about 6% in consideration of an entire year of operation. For a 5KWe installation, this loss in the form of heat already adds up to a total of approximately 300kWh / t. By absorbing the lost heat during the year and reusing it for immediate heating of the building, or storing it in the ground for later use, the total energy cost is reduced again. By combining the PV inverter in the housing 8, no additional cooling equipment is required for the inverter. Inverter reduction can be avoided through efficient cooling.

Volgens een aspect lokaal gegenereerde groene stoom wordt omgezet in warmte op een economische wijze, de micro-stuureenheid/stuureenheden 26 welke de temperatuur regelen kunnen rechtstreeks verbonden worden met een bestaande PV inverter (buiten de behuizing), dit om het stroomverbruik van de verwerkingseenheden 6 te regelen. De verwerkingseenheden kunnen ook rechtstreeks, of onrechtstreeks worden verbonden aan een PV installatie om zo het systeem op te tekenen en te monitoren en deze informatie te gebruiken om het stroomverbruik van de computer servers te sturen.According to an aspect of locally generated green steam being converted into heat in an economical way, the micro-control unit / control units 26 which control the temperature can be directly connected to an existing PV inverter (outside the housing), this in order to reduce the power consumption of the processing units 6 to arrange. The processing units can also be directly or indirectly connected to a PV installation in order to record and monitor the system and use this information to control the power consumption of the computer servers.

In een voorbeeld kan een accu omzetter worden op genomen in het systeem. Dit kan een aparte component zijn of kan opgenomen zijn in de behuizing 8. De micro-stuureenheid/eenheden 26 van het systeem kunnen de accu aanturen om te beginnen met opladen of ontladen afhankelijk van de nood aan stroom door de verwerkingseenheid/eenheden 6, het verwarmingssysteem of het gebouw. Wanneer de accu stuureenheid geïnstalleerd is in de behuizing, kan de warmte geproduceerd door de stuureenheid tijdens het omzetten van AC naar DC of van DC terug naar AC worden op gevangen en onmiddellijk worden gebruikt of opgeslagen voor later gebruik, gelijkaardig aan de zon-inverter.In one example, a battery converter can be included in the system. This can be a separate component or can be incorporated in the housing 8. The micro-control unit / units 26 of the system can drive the battery to start charging or discharging depending on the need for power through the processing unit / units 6, the heating system or the building. When the battery control unit is installed in the enclosure, the heat produced by the control unit during conversion from AC to DC or from DC back to AC can be captured and immediately used or stored for later use, similar to the solar inverter.

Om een goede dienstverlening toe te laten en om warmte te kunnen verkopen aan het gebouw kan elke behuizing 8 worden voorzien van een elektriciteitsmeter. De elektriciteitsmeter is voorzien voor het meten van de energie verbruikt door de verwerkingseenheid/eenheden. Alzo een duidelijke facturatie kan worden bekomen terwijl tegelijk de systeem performantie kan worden gemonitord.In order to allow good services and to be able to sell heat to the building, each housing 8 can be provided with an electricity meter. The electricity meter is provided for measuring the energy used by the processing unit (s). Clear billing can thus be achieved while at the same time system performance can be monitored.

Alternatief, of additioneel, de verwerkingseenheid/eenheden 6 kunnen hun berekeningstaken (processen) plannen en controleren om hun belasting teAlternatively, or additionally, the processing unit (s) 6 can plan and control their calculation tasks (processes) to control their load

BE2018/5125 sturen (en als gevolg meer of minder elektriciteit verbruiken) gebaseerd op verschillende parameters. Mogelijke scenario’s zijn:BE2018 / 5125 control (and as a result consume more or less electricity) based on different parameters. Possible scenarios are:

• Het plannen naar of reageren op de warmtepomp/brandstofcel door het sturen van de berekeningen van de verwerkingseenheid/eenheden wanneer de warmtepomp een grote energievraag heeft of de brandstofcel elektriciteit produceert; dit om de COP van de warmtepomp te optimaliseren en/of de energie consumptie en productie. De berekeningstaken kunnen worden geactiveerd op basis van het meten van het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp of de elektriciteitsproductie in geval van een brandstofcel, of door het analyseren van de parameters van de warmteproductie (tijdschema’s, sensorinformatie) en het hierop reageren.• Planning to or responding to the heat pump / fuel cell by sending the calculations of the processing unit / units when the heat pump has a large energy demand or the fuel cell produces electricity; this to optimize the COP of the heat pump and / or the energy consumption and production. The calculation tasks can be activated on the basis of measuring the heat pump's electricity consumption or electricity production in the case of a fuel cell, or by analyzing and responding to heat production parameters (time schedules, sensor information).

• Het plannen naar of reageren op het teveel aan hernieuwbare energie op het elektriciteitsnet, van zon of wind of wanneer de netwerk stroomkwaliteit vraagt om een interventie (via marktprijs; spanning en/of netfrequentie) om de elektriciteit te absorberen en deze om te zetten in warmte voor opslag; dit om de lokale stroomkwaliteit te optimaliseren. De berekeningstaken kunnen worden geactiveerd door bijvoorbeeld marktprijs, een signaal van de lokale netbeheerder (DSO) of gebaseerd op kwaliteitsparameters van het lokale elektriciteitsnetwerk.• Planning for or responding to the surplus of renewable energy on the electricity grid, from sun or wind or when the grid quality requires an intervention (via market price; voltage and / or grid frequency) to absorb the electricity and convert it into heat for storage; this to optimize the local power quality. The calculation tasks can be activated by, for example, market price, a signal from the local network operator (DSO) or based on quality parameters of the local electricity network.

• Het reageren met hoge server belasting wanneer er een grote vraag is aan rekenkracht door de gebruikers; het optimaliseren voor bruikbaarheid en snelle responstijd. De berekeningstaken kunnen reageren op real-time verzoeken van gebruikers of deze plannen voor latere uitvoering (batch verwerking).• Responding with a high server load when there is a high demand for computing power by users; optimizing for usability and fast response time. The calculation tasks can respond to real-time requests from users or plan these for later execution (batch processing).

Om het elektriciteitsverbruik van het verwarmingssysteem te relateren aan het totale consumptiepatroon van het gebouw kan een meter worden geïnstalleerd op het domein op het niveau van het gebouw, bijv, juist achter de differentiaalschakelaar in de zekeringskast. Deze meter is voorzien naast het meten van het elektriciteitsverbruik van het gebouw, ook één of meer van spanning, stroom, frequentie, actief en reactief vermogen en dit zowel voor monofase installaties als driefasen installaties. Via dit kan worden toegezien op het elektriciteitsverbruikspatroon en de netkwaliteit van het gehele gebouw.To relate the electricity consumption of the heating system to the total consumption pattern of the building, a meter can be installed on the domain at the level of the building, for example, just behind the differential switch in the fuse box. In addition to measuring the electricity consumption of the building, this meter is also equipped with one or more voltage, current, frequency, active and reactive power, both for single-phase and three-phase installations. Through this, the electricity consumption pattern and the grid quality of the entire building can be monitored.

BE2018/5125BE2018 / 5125

Deze informatie kan worden gebruikt om de verwerkingseenheden op het juiste moment te sturen in relatie aan andere toestellen (warmtepomp, huishoudtoestellen, ...) en zo de elektrische belasting op het distributienetwerk te optimaliseren. Dit laat tevens toe om anomalieën op het elektriciteitsnetwerk te detecteren of om de servers te laten reageren op incidenten van de stroomkwaliteit.This information can be used to control the processing units at the right time in relation to other appliances (heat pump, household appliances, etc.) and thus optimize the electrical load on the distribution network. This also makes it possible to detect anomalies on the electricity network or to have the servers respond to power quality incidents.

Voorzichtigheid is geboden dat niet meer stroom van het netwerk wordt onttrokken dan de geplaatste zekeringskast kan leveren. Dit kan worden bekomen door het actief meten van het totale elektriciteitsverbruik van het gebouw en het reduceren van het stroomverbruik van de servers wanneer de totale consumptie te hoog wordt. Alternatief, een slimme meter kan worden gebruik indien zulke meter reeds aanwezig is in het pand.Care should be taken that no more power is extracted from the network than the installed fuse box can deliver. This can be achieved by actively measuring the total electricity consumption of the building and reducing the power consumption of the servers when the total consumption becomes too high. Alternatively, a smart meter can be used if such a meter is already present in the building.

Een scenario van controle is om de verwerkingseenheid/eenheden te laten de lokale elektriciteitsnetwerk kwaliteit te optimaliseren. Dit kan gunstig zijn wanneer er in de omgeving veel fotovoltaische installaties (PV) geïnstalleerd zijn. Wanneer de lijnspanning toeneemt in de loop van een zonnige dag is dit dikwijls het gevolg van lokaal geïnstalleerde PV. Wanneer vele PV installaties geplaatst zijn in de nabije omgeving zal de netwerkkwaliteit aanzienlijk verslechteren. Daarom is het best om gegenereerde hernieuwbare energie onmiddellijk op te gebruiken. De verwerkingseenheid/eenheden zijn in staat om de lokale netwerkkwaliteit van het elektriciteitsnetwerk te bewaken en zullen reageren door het verbruiken van overtollige elektriciteit en deze elektriciteit om te zetten in economisch zinvolle berekeningen en als nevenproduct bruikbare warmte.A scenario of control is to allow the processing unit (s) to optimize the local electricity network quality. This can be beneficial if there are many photovoltaic installations (PV) installed in the area. When the line voltage increases during the course of a sunny day, this is often the result of locally installed PV. When many PV installations are installed in the vicinity, the network quality will deteriorate considerably. That is why it is best to use up generated renewable energy immediately. The processing unit (s) are able to monitor the local network quality of the electricity network and will react by consuming excess electricity and converting this electricity into economically meaningful calculations and heat that can be used as a by-product.

In Fig. 17 is een schematische productie getoond van een middelgrote fotovoltaische installatie. Door het meten van de elektriciteitsproductie van de lokaal geïnstalleerde PV inverter kan/kunnen de verwerkingseenheid/eenheden hun elektriciteitsverbruik verhogen of verlagen. In een ander voorbeeld zal/zullen de verwerkingseenheid/eenheden evenveel energie consumeren als lokaal geproduceerd zodat de totale uitvoer van elektriciteit naar het distributienetwerk minimaal is. Dit is voordelig indien de netwerkbeheerder het plaatsen van elektriciteit op het netwerk in rekening brengt.In FIG. 17 shows a schematic production of a medium-sized photovoltaic installation. By measuring the electricity production of the locally installed PV inverter, the processing unit (s) can increase or decrease their electricity consumption. In another example, the processing unit (s) will consume as much energy as locally produced so that the total output of electricity to the distribution network is minimal. This is advantageous if the network manager charges for the installation of electricity on the network.

In Figuur 18 is een schematische voorstelling van de spanningstoename gedurende de dag op de lijn afgebeeld veroorzaakt door de PV invertoren lokaal geïnstalleerd en in de omgeving.Figure 18 shows a schematic representation of the voltage increase during the day on the line caused by the PV inverters installed locally and in the environment.

BE2018/5125BE2018 / 5125

De verwerkingseenheid/eenheden kunnen aangesloten zijn op een driefasen elektriciteitsnetwerk. De verwerkingseenheid/eenheden kunnen voorzien zijn om meer of minder te verbruiken op elke fase verschillend met als doel om het elektriciteitsverbruik op elke fase van de driefasen dichter bij elkaar te brengen. Dit reduceert de stroom over de neutrale geleider en verhoogt de algemene vermogensefficiëntie aanzienlijk.The processing unit (s) can be connected to a three-phase electricity network. The processing unit (s) may be provided to consume more or less on each phase different for the purpose of bringing the electricity consumption on each phase of the three-phase closer together. This reduces the current across the neutral conductor and increases the overall power efficiency considerably.

De verwerkingseenheid/eenheden kunnen voorzien zijn om de voorspelde productie van hernieuwbare energie op landsniveau of provincie te downloaden en hun verbruik hierop te plannen. De verwerkingseenheid/eenheden kunnen voorzien zijn om de nationale/provinciale servers van de netbeheerders nu en dan te contacteren, bijv, elke 15 minuten, en te reageren op de actuele elektriciteitsproductie van zon en wind, door het verhogen van hun computationele activiteiten wanneer er meer hernieuwbare energie wordt geproduceerd, of het verminderen van vermelde berekeningen wanneer er niet genoeg hernieuwbare energie beschikbaar is.The processing unit (s) can be provided to download the predicted production of renewable energy at country level or province and to plan their consumption on it. The processing unit (s) may be provided to occasionally contact the national / provincial servers of the network operators, for example, every 15 minutes, and to respond to the current electricity production from sun and wind, by increasing their computational activities when more renewable energy is produced, or reducing stated calculations when not enough renewable energy is available.

De reactie van de verwerkingseenheid/eenheden op wijzigingen van de kwaliteit van het elektriciteitsnetwerk en/of de beschikbaarheid aan hernieuwbare energie kan gestuurd zijn van een centrale server, bijv, geplaatst in een controlekamer. De communicatie met de controlekamer kan gebeuren via internet, draadloos, 3/4/5G of op andere wijzen. Dit is zinvol indien een veelheid van microdatacentra samen zullen fungeren om een groot virtueel energiecentrale systeem te vormen. Door het logisch te koppelen van meerdere micro-datacentra zullen ze in staat zijn om hun energieverbruik te verhogen of verlagen op bijvoorbeeld de vraag van een netbeheerder of gebaseerd op marktprijzen.The response of the processing unit (s) to changes in the quality of the electricity network and / or the availability of renewable energy may be controlled from a central server, e.g., placed in a control room. Communication with the control room can be done via internet, wireless, 3/4 / 5G or in other ways. This makes sense if a plurality of micro data centers will act together to form a large virtual power plant system. By logically linking multiple micro data centers, they will be able to increase or decrease their energy consumption based on, for example, the demand of a network operator or based on market prices.

Hierin wordt de uitvinding beschreven onder verwijzing naar specifieke voorbeelden van uitvoeringsvormen van de uitvinding. Het zal echter duidelijk zijn dat verscheidene wijzigingen en veranderingen daarin kunnen worden aangebracht zonder af te wijken van de essentie van de uitvinding. Voor de duidelijkheid en een beknopte beschrijving worden functies hier beschreven als deel van dezelfde of afzonderlijke uitvoeringsvormen, echter, alternatieve uitvoeringsvormen die combinaties van alle of een deel van de in deze afzonderlijke uitvoeringsvormen beschreven, worden ook beoogd.The invention is described herein with reference to specific examples of embodiments of the invention. It will be understood, however, that various changes and changes may be made therein without departing from the essence of the invention. For the sake of clarity and a brief description, functions are described herein as part of the same or separate embodiments, however, alternative embodiments that include combinations of all or part of the ones described in these separate embodiments are also contemplated.

BE2018/5125BE2018 / 5125

Echter, andere modificaties, variaties en alternatieven zijn ook mogelijk. De specificaties, tekeningen en voorbeelden zijn, derhalve, te worden beschouwd in een illustratieve zin in plaats van beperkende zin.However, other modifications, variations and alternatives are also possible. The specifications, drawings and examples are, therefore, to be considered in an illustrative sense rather than a restrictive sense.

Voor de duidelijkheid en een beknopte beschrijving worden functies hier beschreven als deel van dezelfde of afzonderlijke uitvoeringsvormen, echter, zal het duidelijk zijn dat de beschermingsomvang van de uitvinding combinaties van alle of een deel van de beschreven functies kan omvatten.For the sake of clarity and a brief description, functions are described herein as part of the same or separate embodiments, however, it will be understood that the scope of the invention may include combinations of all or part of the functions described.

In de conclusies, alle verwijzingstekens geplaatst tussen haakjes zullen niet opgevat worden de conclusie te beperken. Het woord omvattend sluit de aanwezigheid van andere elementen of stappen dan deze in een conclusie genoemd niet uit. Verder mogen de woorden 'een' en 'één' niet worden opgevat als beperkt tot 'slechts één', maar in plaats daarvan worden gebruikt om 'ten minste één' te betekenen, en niet een veelvoud uit te sluiten. Het enkele feit dat bepaalde maatregelen worden opgesomd in onderling verschillende conclusies geeft niet aan dat een combinatie van deze maatregelen niet kunnen worden gebruikt tot een voordeel.In the claims, all reference characters placed in parentheses will not be construed as limiting the conclusion. Including the word does not exclude the presence of elements or steps other than those mentioned in a claim. Furthermore, the words "one" and "one" should not be construed as being limited to "only one," but instead be used to mean "at least one," and not exclude a multiple. The mere fact that certain measures are enumerated in mutually different claims does not indicate that a combination of these measures cannot be used to an advantage.

Claims

Conclusions

A heating system for heating a liquid in a plurality of individual fluid flow circuits, comprising:

at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks, the at least one processing unit being thermally connected to a plurality of heat transfer units adapted to cool the at least one processing unit by transferring heat, which is at least partially generated as a result of performing the calculation tasks, from the at least one processing unit to heating fluid in each of the plurality of separate fluid flow circuits.

The heating system of claim 1, wherein the plurality of heat transfer units is adapted to transfer heat to the plurality of separate fluid flow circuits in a possibly fixed, prioritized manner.

3. Heating system as claimed in any of the foregoing claims, wherein the processing unit comprises one or more servers, for example connectable to a communication network.

4. Heating system as claimed in any of the foregoing claims, wherein the one or more servers form part of a distributed data center.

5 heating fluid flowing from the first heat source.

The method of claim 35, wherein the first heat source is a heat pump, such as a geothermal heat pump and / or a fuel cell.

5. Heating system as claimed in any of the foregoing claims, comprising an enclosure that encloses the at least one processing unit.

BE2018 / 5125

6. Heating system as claimed in claim 5, wherein the casing comprises an immersion tank for immersing the at least one processing unit in a cooling liquid, such as an oil or two-phase liquid.

The heating system of claim 5, wherein the enclosure comprises a phase change material.

A heating system according to any one of the preceding claims, further comprising one or more DC-AC converters or DC-DC current converters that are thermally connected to the one or more heat transfer units.

9. Heating system as claimed in any of the foregoing claims, further provided with a heat reservoir for storing heat and / or a battery for storing electrical energy.

10. Heating system as claimed in any of the foregoing claims, comprising a control unit which is arranged for partially or fully planning the consumption of electricity of the at least one processing unit at times when there is a large power supply.

11. Heating system as claimed in claims 9 and 10, arranged for storing heat and / or electrical energy at times when there is a high power supply.

The heating system according to any one of the preceding claims, comprising a control unit which is arranged for partially or fully planning the consumption of electricity of the at least one processing unit based on the electricity quality of the electricity grid and / or the availability of local generated green energy at a certain moment.

The heating system of claim 12, wherein the control unit is adapted to at least locally optimize the flow quality of

BE2018 / 5125 the electricity grid by controlling the consumption of electricity from the at least one processing unit.

14. Heating system as claimed in any of the foregoing claims, comprising a control unit which is adapted to partially or fully control the consumption of electricity of the at least one processing unit on the basis of a demand for energy from the first heat source.

15. Heating system as claimed in any of the foregoing claims, communicatively connected to a central server adapted to control the consumption of electricity from the at least one processing unit, for instance for optimizing the power quality of the electricity network.

16. Heating system for heating a room and / or water comprising:

a first heat source connected to one or more heating circuits and adapted to heat a heating fluid in at least one of the one or more heating fluid circuits, a second heat source comprising at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks, the at least one at least one processing unit is thermally connected to a heat transfer unit adapted to cool the at least one processing unit by transferring heat, which is generated at least in part as a result of performing the calculation tasks, from the at least one processing unit to at least at least one of the one or more heating fluid circuits for preheating heating fluid flowing to the first heat source and / or reheating heating fluid flowing from the first heat source.

BE2018 / 5125

The heating system of claim 16, wherein the first heat source is a heat pump, such as a geothermal heat pump and / or a fuel cell.

A heating system according to claim 16 or 17, wherein the at least one processing unit is thermally connected to a plurality of heat transfer units adapted to cool the at least one processing unit by transferring heat, which is generated at least in part as a result of the execution of the calculation tasks, from the at least one processing unit to heating fluid in each of a plurality of separate fluid flow circuits.

A combination of a central server and a plurality of heating systems according to any one of the preceding claims which are communicatively connected to the central server, wherein the combination is adapted to control the consumption of electricity from the processing units, for example for optimizing the power quality of the electricity grid.

A method of heating a liquid in a plurality of separate fluid flow circuits, comprising cooling at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks, using a heat transfer unit thermally connected to the at least one processing unit, by transferring heat, which is generated at least in part as a result of performing the calculation tasks, from the at least one processing unit to heating fluid in each of the plurality of separate fluid flow circuits.

A method according to claim 20, comprising transferring heat to the plurality of separate fluid flow circuits in a possibly fixed, prioritized manner.

BE2018 / 5125

A method according to claim 20 or 21, wherein the processing unit comprises one or more servers, for example connectable to a communication network.

The method of any one of claims 20 to 22, wherein the one or more servers are part of a distributed data center.

A method according to any of claims 20-23, comprising enclosing the at least one processing unit in an enclosure.

The method of claim 24, including immersing the at least one processing unit in a cooling fluid, such as an oil or two-phase fluid.

The method of claim 24, comprising providing a phase change material in the enclosure.

The method of any one of claims 20-26, further comprising storing heat in a heat reservoir and / or storing electrical energy in a battery.

A method according to any of claims 20-27, comprising partially or fully scheduling the consumption of electricity from the at least one processing unit at times when there is a high electricity supply.

A method according to claims 27 and 28, comprising storing heat and / or electrical energy at times when there is a high power supply.

A method according to any one of claims 20-29, comprising partially or completely scheduling the consumption of electricity of the at least one processing unit based on the current quality of the

BE2018 / 5125 electricity grid and / or the availability of locally generated green energy at a given moment.

A method according to claim 30, comprising optimizing the electricity quality of the electricity grid at least locally by controlling the consumption of electricity from the at least one processing unit.

A method according to any of claims 20-31, comprising partially or fully controlling the consumption of electricity from the at least one processing unit based on a demand for energy from the first heat source.

A method as claimed in any one of claims 20-32, comprising communicatively connecting to a central server adapted to control electricity consumption of the at least one processing unit, for example for optimizing the power quality of the electricity network.

A method according to any one of claims 20-33, comprising controlling electricity consumption of a plurality of processing units, for example for optimizing the power quality of the electricity network, using a central server communicatively connected to the plurality of processing units.

35. A method for heating a room and / or water, comprising:

heating a heating fluid in at least one of one or more heating fluid circuits by means of a first heat source connected to the one or more heating fluid circuits, cooling at least one processing unit with at least one processor for performing calculation tasks, using a heat transfer unit thermally connected to the at least one processing unit, by transferring heat, which is at least partially as

BE2018 / 5125 as a result of performing the calculation tasks is generated, from the at least one processing unit to at least one of the one or more heating fluid circuits for preheating heating fluid flowing to the first heat source and / or after-heating of

37. A method according to claim 35 or 36, wherein the at least one processing unit is thermally connected to a plurality of heat transfer units, the method comprising transferring heat from the at least one processing unit to the heating fluid in each of a plurality of separate fluid flow circuits .