CH710738A2

CH710738A2 - Method and system for utilizing the waste heat of a data processing system.

Info

Publication number: CH710738A2
Application number: CH01150/15A
Authority: CH
Inventors: Dennis Jalet Jacky
Original assignee: Dennis Jalet Jacky
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2016-08-15
Also published as: DE102015001556A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Nutzung der Abwärme einer Datenverarbeitungsanlage (1) mit einer Mehrzahl von Prozessoren mittels eines Kühlwasserkreislaufs. Für das erfindungsgemässe Verfahren beziehungsweise System ist kennzeichnend, dass die Abwärme zur Erwärmung wenigstens eines für wasserlebende Pflanzen oder Tiere bestimmten Aufzuchtbeckens (3) und vorzugsweise zur Erwärmung einer unterhalb einer Pflanzenanbaufläche (5) angeordneten Bodenheizung (4) verwendet wird.The invention relates to a method and a system for utilizing the waste heat of a data processing system (1) with a plurality of processors by means of a cooling water circuit. It is characteristic of the method or system according to the invention that the waste heat is used for heating at least one rearing tank (3) intended for aquatic plants or animals and preferably for heating a floor heating system (4) arranged below a plant cultivation surface (5).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der Abwärme einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Mehrzahl von Prozessoren mittels eines Kühlwasserkreislaufs. The invention relates to a method for using the waste heat of a data processing system with a plurality of processors by means of a cooling water circuit.

[0002] Darüber hinaus befasst sich die vorliegende Erfindung auch mit einem zur Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens bestimmten System zur Nutzung der Abwärme einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Mehrzahl von Prozessoren, mit einer Kühlvorrichtung zum Abführen der Abwärme sowie mit wenigstens einer Vorrichtung zur Nutzbarmachung der Abwärme der Datenverarbeitungsanlage. In addition, the present invention also relates to a system for carrying out the method mentioned above for using the waste heat of a data processing system with a plurality of processors, with a cooling device for dissipating the waste heat and with at least one device for utilization of the waste heat of data processing system.

[0003] Die Internetnutzung wächst rasant und führt zu einer Verschlechterung auch des Klimas, weil der Energiehunger des Datennetzes kaum zu stillen ist. Besonders die Grossrechner von Firmen verbrauchen Unmengen an Strom. Man geht davon aus, dass der CO2Ausstoss des gesamten Internets inzwischen so gross ist wie der des weltweiten Flugverkehrs. Fluggesellschaften, Flughäfen, Anbieter und Hersteller von Flugservice-Leistungen haben sich verpflichtet, die Energieeffizienz bis zum Jahre 2020 um 1,5% pro Jahr zu verbessern, die Netto-Kohlenstoff-Emissionen ab dem Jahr 2020 zu begrenzen und sie bis zum Jahre 2050 um die Hälfte gegenüber dem Jahre 2005 zu reduzieren. Auf dem Flugverkehr entfallen 2% der globalen CO2-Emissionen, was beim Transport von 5 Milliarden Passagieren und 46 Millionen Tonnen Fracht jährlich etwa 650 Millionen Tonnen CO2entspricht. Geht man davon aus, dass die weltweit zu sogenannten Serverfarmen zusammengestellten und eine Mehrzahl von Prozessoren aufweisenden Datenverarbeitungsanlagen einen zumindest vergleichbar grossen CO2-Ausstoss aufweisen, drängt sich die Herausforderung auf, den weltweiten CO2-Ausstoss solcher Serverfarmen deutlich zu reduzieren. The Internet use is growing rapidly and leads to a deterioration of the climate, because the hunger for energy of the data network is hard to quench. Especially the mainframes of companies consume tons of electricity. It is assumed that the CO2 emissions of the entire Internet are now as high as those of global air traffic. Airlines, airports, air navigation service providers and manufacturers have committed to improve energy efficiency by 1.5% per year by 2020, to limit net carbon emissions by 2020 and by 2050 by 2020 half compared to 2005. Air traffic accounts for 2% of global CO2 emissions, equivalent to around 650 million tonnes of CO2 per year in the transport of 5 billion passengers and 46 million tonnes of cargo. Assuming that the worldwide compiled to so-called server farms and having a plurality of processors data processing systems have at least a comparably large CO2 emissions, the challenge arises to significantly reduce the global CO2 emissions of such server farms.

[0004] Aus der DE 10 2007 062 143 B3 kennt man bereits ein Verfahren sowie ein System der eingangs erwähnten Art, die zur Nutzung der Abwärme eines Computersystems mit einer Mehrzahl von Prozessoren bestimmt ist. Dabei sieht das vorbekannte Verfahren vor, dass die Abwärme der Prozessoren durch eine Kühlvorrichtung abgeführt und an zumindest eine Vorrichtung zur Nutzung der Abwärme übertragen wird. Die zur Nutzung der Abwärme bestimmte Vorrichtung kann als Heizungssystem oder als System zur Bereitstellung von Warmwasser ausgebildet sein. Möglich ist aber auch, dass die Abwärme der im Computersystem vorgesehenen Prozessoren eine Wärmekraftmaschine anzutreiben hat. From DE 10 2007 062 143 B3 already known a method and a system of the type mentioned, which is intended to use the waste heat of a computer system with a plurality of processors. Here, the previously known method provides that the waste heat of the processors is removed by a cooling device and transmitted to at least one device for utilizing the waste heat. The device used to utilize the waste heat may be designed as a heating system or as a system for providing hot water. But it is also possible that the waste heat of the processors provided in the computer system has to drive a heat engine.

[0005] Aus der WO 2010/022 800 A1 kennt man bereits eine sogenannte Aquaponik-Anlage, die eine zur Fischzucht bestimmte Aquakultur mit einer zur Aufzucht wasserlebender Pflanzen vorgesehenen Hydroponik-Einheit kombiniert. Dabei sieht die vorbekannte Anlage vor, dass die Aquakultur-Einheit mindestens einen Wasserabfluss aufweist, der über ein Einweg-Ventil mit der Hydroponik-Einheit derart funktional verbunden ist, dass das Wasser aus der Aquakultur-Einheit der Hydroponik-Einheit zugeführt werden kann. Somit fliesst das benutzte Wasser der Aquakultur-Einheit der Hydroponik-Einheit zu. Dort wird das Wasser verwendet, um die Pflanzen zu wässern und mit Nährstoffen zu versorgen. Die Pflanzen nehmen das Wasser und die Nährstoffe, u.a. Nitrat, auf, um dann im Wege der Pflanzentranspiration das Wasser ohne Nährstoffe wieder an die Luft in der Hydroponik-Einheit abzugeben. Dieses Transpirationswasser der Pflanzen wird mittels einer Kühlfalle in der Hydroponik-Einheit gesammelt und in die Aquakultur-Einheit zurückgeführt. Dadurch entsteht ein geschlossener Wasserkreislauf in der vorbekannten Aquaponik-Anlage, bei dem die Pflanzen der Hydroponik-Einheit als natürlicher Filter für Nitrat und als natürliches Korrektiv für den pH-Wert des Wassers dienen. Der vorbekannten Aquaponik-Anlage muss die u.a. zur Temperaturregulation des Wassers benötigte Energie von aussen, beispielsweise über eine Fotovoltaik-Anlage, zugeführt werden. WO 2010/022 800 A1 is already known a so-called aquaponic system, which combines a specific for fish farming aquaculture with an intended for the cultivation of aquatic plants hydroponic unit. In this case, the previously known plant provides that the aquaculture unit has at least one water outlet, which is so functionally connected via a one-way valve with the hydroponic unit, that the water from the aquaculture unit of the hydroponic unit can be supplied. Thus, the used water flows to the aquaculture unit of the hydroponic unit. There, the water is used to water the plants and provide them with nutrients. The plants take the water and the nutrients, i.a. Nitrate, and then, by means of plant transpiration, return the water without nutrients to the air in the hydroponic unit. This transpiration water of the plants is collected by means of a cold trap in the hydroponic unit and returned to the aquaculture unit. This results in a closed water cycle in the previously known aquaponic system, in which the plants of the hydroponic unit serve as a natural filter for nitrate and as a natural corrective for the pH of the water. The previously known aquaponic facility must have the u.a. Energy required for temperature regulation of the water from the outside, for example via a photovoltaic system, are supplied.

[0006] Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren sowie ein System der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche die CO2-reduzierte oder gar CO2-neutrale Verwertung der in einer Datenverarbeitungsanlage erzeugten Abwärme ermöglicht. It is therefore an object to provide a method and a system of the type mentioned above, which allows the CO2-reduced or even CO2-neutral utilization of the waste heat generated in a data processing system.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein System gemäss Patentanspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens oder des Systems sind Gegenstand der abhängigen Verfahrensansprüche sowie der abhängigen Systemansprüche. This object is achieved by a method according to the features of claim 1 and a system according to claim 8. Advantageous embodiments of the method or system are the subject of the dependent method claims and the dependent system claims.

[0008] Bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art besteht die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe darin, dass die Abwärme zur Erwärmung wenigstens eines für wasserlebende Pflanzen oder Tiere bestimmten Aufzuchtbeckens genutzt wird. In the method of the type mentioned, the inventive solution to this problem is that the waste heat is used to heat at least one intended for aquatic plants or animals rearing tank.

[0009] Das erfindungsgemässe Verfahren strebt die CO2-neutrale Nutzung der Abwärme einer Datenverarbeitungsanlage vor, die eine Mehrzahl von Prozessoren aufweist. Um die insbesondere in den Prozessoren erzeugte Abwärme einer solchen Datenverarbeitungsanlage abführen zu können, ist ein Kühlwasserkreislauf vorgesehen. Dabei wird die Abwärme zur Erwärmung wenigstens eines für wasserlebende Pflanzen oder Tiere bestimmten Aufzuchtbeckens genutzt. Während die Abwärme von der Datenverarbeitungsanlage abgeführt werden muss, wird die Aufzucht wasserlebender Pflanzen oder Tiere in einem erwärmten Aufzuchtbecken wesentlich begünstigt. The inventive method aims at the CO2-neutral use of waste heat from a data processing system, which has a plurality of processors. In order to dissipate the waste heat generated in particular in the processors of such a data processing system, a cooling water circuit is provided. The waste heat is used to heat at least one breeding tank for aquatic plants or animals. While the waste heat has to be dissipated from the data processing system, the rearing of aquatic plants or animals in a heated rearing tank is much favored.

[0010] Eine weitere Lösung der oben genannten gestellten Aufgabe, die zusätzlich oder statt dem bereits oben beschriebenen Erfindungsvorschlag verwirklicht werden kann, sieht vor, dass die Abwärme zur Erwärmung einer unterhalb einer Pflanzenanbaufläche angeordneten Bodenheizung verwendet wird. Die Wachstumsbedingungen der im erfindungsgemässen Verfahren angebauten Pflanzen werden wesentlich begünstigt, wenn das im Boden befindliche Wurzelwerk dieser Pflanzen verbesserte und insbesondere erwärmte Bodenbedingungen vorfindet. A further solution to the above stated problem, which can be implemented in addition to or instead of the inventive proposal already described above, provides that the waste heat is used to heat a arranged below a plant cultivation area floor heating. The growth conditions of the plants grown in the process according to the invention are substantially favored when the root system of these plants located in the soil finds improved and in particular heated soil conditions.

[0011] Eine etwa 500 m<2>grosse Serverfarm benötigt jährlich ca. 860 000 kW/h Strom. Bei einer Einsparung von 50% könnte der Verbrauch um 430 000 kW/h sinken. Da im Jahre 2013 die CO2-Emission pro kW/h bei 559 g lag, könnte mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens in einer Serverfarm jährlich ca. 240 370 kg CO2eingespart werden. Darüber hinaus ist eine Wärmeeinsparung in einem für wasserlebende Pflanzen oder Tiere bestimmten Aufzuchtbecken zu erzielen, die ohne weiteres bis zu 2,2 Mio. kW/h Wärmeeinsparung mit sich bringen kann. Bei einem Gas BHKW würde 1 kW/h Wärme ca. 260 g CO2produzieren, so dass sich eine weitere Einsparung von ca. 572 000 kg CO2jährlich erreichen lässt. Addiert man die gesamt CO2-Einsparung, die sich im erfindungsgemässen Verfahren erreichen lässt, so könnte in einer gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren betriebenen Serverfarm im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen ohne weiteres 812 370 kg CO2eingespart werden. An approximately 500 m <2> large server farm requires annually about 860 000 kW / h of electricity. With a saving of 50%, the consumption could decrease by 430 000 kW / h. Since CO2 emissions per kW / h were 559 g in 2013, it would be possible to save around 240 370 kg of CO2 per year in a server farm with the aid of the method according to the invention. In addition, a saving of heat can be achieved in a breeding pond for aquatic plants or animals, which can easily provide up to 2.2 million kW / h of heat savings. For a gas CHP, 1 kW / h of heat would produce about 260 g of CO2, so that a further savings of about 572 000 kg CO2 per year can be achieved. If one adds the total CO2 savings which can be achieved in the process according to the invention, then in a server farm operated according to the method according to the invention, 812,370 kg of CO2 could easily be saved compared to conventional plants.

[0012] Dabei wird eine Ausführungsform gemäss der Erfindung bevorzugt, bei der die Abwärme zunächst zur Erwärmung des wenigstens einen Aufzuchtbeckens und anschliessend zur Erwärmung der Bodenheizung verwendet wird. In this case, an embodiment according to the invention is preferred in which the waste heat is first used to heat the at least one rearing tank and then to heat the floor heating.

[0013] In dem wenigstens einen Aufzuchtbecken können wasserlebende’ Pflanzen, Krustentiere und/oder Fische aufgezogen werden. Eine besonders einfache und vorteilhafte Ausführungsform gemäss der Erfindung sieht dabei vor, dass das wenigstens eine Aufzuchtbecken zur Aquakultur oder zur Hydroponik verwendet wird. In the at least one breeding tank aquatic 'plants, crustaceans and / or fish can be reared. A particularly simple and advantageous embodiment according to the invention provides that the at least one rearing tank is used for aquaculture or for hydroponics.

[0014] Um die Abwärme nicht nur der Prozessoren, sondern der gesamten Datenverarbeitungsanlage abführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Kühlwasserkreislauf zur Kühlung von Racks und/oder von Serverschränken der Datenverarbeitungsanlage verwendet wird. In order to dissipate the waste heat not only of the processors, but the entire data processing system, it is advantageous if the cooling water circuit is used for cooling of racks and / or server cabinets of the data processing system.

[0015] Die im Aufzuchtbecken lebenden Pflanzen oder Tiere erzeugen ihrerseits CO2, welches das Wachstum der auf einer Pflanzenanbaufläche befindlichen Pflanzen steigern kann. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung gemäss der Erfindung sieht daher vor, dass die Abluft des wenigstens einen Aufzuchtbeckens der Pflanzenanbaufläche zugeführt wird. The living in the breeding tank plants or animals in turn generate CO2, which can increase the growth of plants located on a plant growing area. A particularly advantageous development according to the invention therefore provides that the exhaust air of the at least one rearing tank is fed to the plant cultivation area.

[0016] Um die optimale Ausnutzung der in der Datenverarbeitungsanlage entstehenden Abwärme noch zusätzlich zu begünstigen, kann es voreilhaft sein, wenn die Abwärme zur Erwärmung von Büro- oder Wohnräumen genutzt wird und wenn diese Büro- oder Wohnräume vorzugsweise mittels einer Fussbodenheizung erwärmt werden. In order to favor the optimal utilization of the waste heat generated in the data processing system in addition, it may be premature if the waste heat is used to heat office or living spaces and if this office or living space are preferably heated by means of a floor heating.

[0017] Bei dem eingangs erwähnten System zur Nutzung der Abwärme einer Datenverarbeitungsanlage besteht die erfindungsgemässe Lösung der bereits oben geschilderten Aufgabe darin, dass die wenigstens eine Vorrichtung ein für wasserlebende Pflanzen oder Tiere bestimmtes Aufzuchtbecken ist und/oder dass die wenigstens eine Vorrichtung eine Pflanzenanbaufläche ist. In the aforementioned system for utilizing the waste heat of a data processing system, the solution according to the invention of the above-described object is that the at least one device is a breeding tank for aquatic plants or animals and / or that the at least one device is a plant cultivation area ,

[0018] Die in einer Serverfarm oder dergleichen Datenverarbeitungsanlage entstehende Abwärme lässt sich besonders leicht und vorteilhaft einer weiteren Nutzung in einer im Kühlkreislauf nachfolgenden Vorrichtung nutzen, wenn die Kühlvorrichtung einen Wasserkühlkreislauf zum Abführen der Abwärme hat. The heat generated in a server farm or the like data processing system waste heat can be used particularly easily and advantageously a further use in a subsequent device in the cooling circuit when the cooling device has a water cooling circuit for dissipating the waste heat.

[0019] Dabei sieht eine besonders einfache und bevorzugte Ausführungsform gemäss der Erfindung vor, dass der Wasserkühlkreislauf über das wenigstens eine Aufzuchtbecken geführt ist. In this case, a particularly simple and preferred embodiment according to the invention provides that the water cooling circuit is passed over the at least one rearing tank.

[0020] Um das Wachstum der auf einer Pflanzenanbaufläche stehenden Pflanzen zu begünstigen, ist es vorteilhaft, wenn der Wasserkühlkreislauf über eine Bodenheizung geführt ist, über der die Pflanzenanbaufläche vorgesehen ist. In order to favor the growth of standing on a plant acreage plants, it is advantageous if the water cooling circuit is guided by a bottom heating, over which the plant cultivation area is provided.

[0021] Die optimale Ausnutzung der in der Datenverarbeitungsanlage entstehenden Abwärme wird noch zusätzlich begünstigt, wenn der Wasserkühlkreislauf über eine Fussbodenheizung geführt ist, die zum Erwärmen von Büro- und/oder Wohnraum dient. The optimum utilization of the waste heat generated in the data processing system is further favored when the water cooling circuit is guided by a floor heating, which is used for heating office and / or living space.

[0022] Um das erfindungsgemässe System in einer besonders kompakten und platzsparenden Anlage verwirklichen zu können, sieht eine bevorzugte Weiterbildung gemäss der Erfindung vor, dass die Pflanzenanbaufläche und das Aufzuchtbecken in übereinanderliegenden Geschossen eines Gebäudes vorgesehen sind. Dabei kann ein solches Gebäude auch aus übereinander- und nebeneinanderliegenden Containern gebildet sein. In order to realize the inventive system in a particularly compact and space-saving plant, provides a preferred embodiment according to the invention, that the plant acreage and the breeding pool are provided in superposed floors of a building. In this case, such a building can also be formed from one above the other and adjacent containers.

[0023] Im Vergleich zu den wasserlebenden Pflanzen oder Tieren benötigen die auf einer Pflanzenanbaufläche stehenden Pflanzen möglichst viel Sonneneinstrahlung. Vorteilhaft ist es daher, dass die Pflanzenanbaufläche im Dachgeschoss des Gebäudes vorgesehen ist und dass das Dachgeschoss zumindest bereichsweise verglast ist. Compared to the aquatic plants or animals, plants planted on a plant surface require as much sunlight as possible. It is therefore advantageous that the plant acreage is provided in the attic of the building and that the attic is glazed at least partially.

[0024] Da die auf einer Pflanzenanbaufläche stehenden Pflanzen regelmässige Wasserzugaben benötigen und da diese Pflanzen insbesondere die Zugabe warmen Wassers lieben, ist es vorteilhaft, wenn in den Wasserkühlkreislauf eine Kühlwasserzisterne zwischengeschaltet ist, und wenn ein Ablauf der Kühlwasserzisterne zu dem wenigstens einen Aufzuchtbecken oder der mindestens einen Pflanzenanbaufläche führt, zur Entnahme und Verwendung von Kühlwasser als Nutzwasser. Since the standing on a plant acreage plants require regular water additions and because these plants love the addition of warm water, it is advantageous if a cooling water tank is interposed in the water cooling circuit, and if a drain of the cooling water tank to the at least one rearing tank or the at least one plant acreage leads to the removal and use of cooling water as useful water.

[0025] An heissen Sommertagen kann die Abfuhr der in einer Datenverarbeitungsanlage entstehenden Abwärme eventuell nicht in ausreichendem Mass sichergestellt werden. Um an solchen heissen Sommertagen eine ausreichende Kühlung der Datenverarbeitungsanlage sicherzustellen, kann es daher vorteilhaft sein, wenn in den Wasserkreislauf bedarfsweise wenigstens ein Wasserkühler zuschaltbar ist. On hot summer days, the removal of the heat generated in a data processing system waste heat may not be ensured to a sufficient degree. In order to ensure adequate cooling of the data processing system on such hot summer days, it may therefore be advantageous if at least one water cooler can be switched into the water cycle as required.

[0026] Um den Kühlkreislauf nach Bedarf zu steuern und an die optimalen Temperaturen im Aufzuchtbecken einerseits beziehungsweise im Bereich der Pflanzenanbaufläche andererseits einzuregeln, ist es zweckmässig, wenn der Kühlvorrichtung eine elektronische Steuereinheit zugeordnet ist, die mit wenigstens einem zur Messung der Kühlwassertemperatur bestimmten Temperatursensor sowie mit mindestens einem Steuerungsventil für die Führung des Wasserkühlkreislaufs in Steuerverbindung steht. In order to control the cooling circuit as needed and regulate the optimal temperatures in the rearing tank on the one hand or in the field of plant cultivation on the other hand, it is expedient if the cooling device is assigned an electronic control unit with at least one temperature sensor for measuring the cooling water temperature and is in control connection with at least one control valve for the guidance of the water cooling circuit.

[0027] Weiterbildungen gemäss der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung sowie der Beschreibung. Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele noch näher beschrieben. Further developments according to the invention will become apparent from the claims in conjunction with the drawings and the description. The invention will be described in more detail below with reference to preferred embodiments.

[0028] Es zeigt: <tb>Fig. 1<SEP>ein in einer schematischen Darstellung gezeigtes System zur Nutzung der Abwärme einer Datenverarbeitungsanlage, wobei dieses System eine Kühlvorrichtung zum Abführen der Abwärme sowie Vorrichtungen zur Nutzbarmachung der Abwärme der Datenverarbeitungsanlage umfasst, und <tb>Fig. 2<SEP>ein mit Fig. 1 vergleichbares System, bei dem sowohl die Datenverarbeitungsanlage als auch die zur Nutzung der in der Datenverarbeitungsanlage entstehenden Abwärme dienenden Vorrichtungen in übereinanderliegenden Geschossen eines Gebäudes untergebracht sind.It shows: <Tb> FIG. 1 is a schematic illustration of a system for utilizing the waste heat of a data processing system, this system comprising a cooling device for removing the waste heat and devices for utilizing the waste heat of the data processing system, and <Tb> FIG. 2 is a system comparable to that of FIG. 1, in which both the data processing system and the devices for utilizing the waste heat generated in the data processing system are accommodated in superposed floors of a building.

[0029] In den Fig. 1 und 2 sind verschiedenen Ausführungen eines Systems dargestellt, das zur Nutzung der Abwärme einer Datenverarbeitungsanlage 1 bestimmt ist. Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte System weist eine auch als Serverfarm bezeichnete Datenverarbeitungsanlage 1 mit einer Mehrzahl von Prozessoren auf. Der Betrieb dieser Datenverarbeitungsanlage 1 und insbesondere auch der darin befindlichen Prozessoren ist mit einer hohen Wärmeentwicklung verbunden. Um die Abwärme dieser Datenverarbeitungsanlage 1 abführen zu können, ist eine Kühlvorrichtung vorgesehen, die einen Wasserkreislauf hat. Dieser Wasserkreislauf ist in den Fig. 1 und 2 durch mit Pfeilen versehene Linien angedeutet. 1 and 2, various embodiments of a system are shown, which is intended to use the waste heat of a data processing system 1. The system shown in FIGS. 1 and 2 has a data processing system 1, also referred to as a server farm, with a plurality of processors. The operation of this data processing system 1 and in particular also the processors therein is associated with a high heat development. In order to dissipate the waste heat of this data processing system 1, a cooling device is provided which has a water cycle. This water cycle is indicated in Figs. 1 and 2 by arrows provided with arrows.

[0030] In Fig. 1 ist erkennbar, dass die Kühlvorrichtung zum Kühlen der Racks oder der Serverschränke 2 der Datenverarbeitungsanlage 1 dient. Das von der Datenverarbeitungsanlage 1 kommende und dort erwärmte Wasser wird zunächst zumindest einem Aufzuchtbecken 3 zugeführt, das zur Aufzucht wasserlebender Pflanzen oder Tiere dient. Das Aufzuchtbecken 3 kann insbesondere für eine Aquakultur vorgesehen sein oder auch als Hydroponik-Einheit dienen, um möglichst grosse Mengen von als Nahrungsmittel dienenden Pflanzen, Krustentieren und/oder Fischen aufzuziehen. In Fig. 1 it can be seen that the cooling device for cooling the racks or the server cabinets 2 of the data processing system 1 is used. The water coming from the data processing system 1 and heated there is first supplied to at least one rearing tank 3, which is used for rearing aquatic plants or animals. The rearing tank 3 may be provided in particular for aquaculture or serve as a hydroponic unit to raise as large amounts of food serving as plants, shellfish and / or fish.

[0031] Wie in Fig. 2 angedeutet ist, kann das System auch eine Vielzahl solcher Aufzuchtbecken 3 umfassen, die bei Bedarf auch unterschiedlich genutzt werden können. Nachdem das im Kühlwasserkreislauf geführte Wasser die Temperatur in den Aufzuchtbecken 3 beispielsweise auf 20 °C bis 24 °C erwärmt hat, wird dieses die Abwärme der Datenverarbeitungsanlage 1 transportierende Kühlwasser anschliessend einer Bodenheizung 4 zugeführt, oberhalb der einer Pflanzenanbaufläche 5 vorgesehen ist. In dieser Pflanzenanbaufläche 5 wird die Bodenfläche mittels der Bodenheizung 4 derart erwärmt, dass die dort befindlichen Pflanzen 6 optimale Anbaubedingungen vorfinden. Um das Pflanzenwachstum noch zusätzlich zu begünstigen, kann die Abluft im Bereich des wenigstens einen Aufzuchtbeckens 3, die durch die Pflanzen oder Tiere mit Feuchtigkeit und mit CO2angereichert wurde, in den Bereich der Pflanzenanbaufläche 5 weitergeführt werden. Dort begünstigt das warme und feuchte Klima und die dort erhöhte CO2-Konzentration das rasche Wachstum der Pflanzen 6. As indicated in Fig. 2, the system may also include a variety of such breeding tanks 3, which can also be used differently if necessary. After the guided in the cooling water circuit water has heated the temperature in the rearing tank 3, for example, 20 ° C to 24 ° C, this is the waste heat of the data processing system 1 transporting cooling water then a bottom heating 4, above which a plant cultivation area 5 is provided. In this plant growing area 5, the bottom surface is heated by means of the bottom heating 4 such that the plants located there find 6 optimal cultivation conditions. In order to further promote plant growth, the exhaust air in the region of the at least one rearing tank 3, which has been enriched by the plants or animals with moisture and with CO2, in the area of the plant growing area 5 can be continued. Here, the warm and humid climate and the increased CO2 concentration there favor the rapid growth of plants 6.

[0032] In Fig. 2 ist angedeutet, dass das dort über die Geschosse 0, I, II und III eines Gebäudes 7 verteilte System auch eine Kühlvorrichtung aufweisen kann, dessen Kühlwasserkreislauf über eine Fussbodenheizung 8 geführt ist, die zum Erwärmen von Büro- und/oder Wohnraum dient. Bei dem in Fig. 2 dargestellten System sind beispielsweise die Pflanzenanbaufläche 5 und die Aufzuchtbecken 3 in übereinanderliegenden Geschossen I und III des Gebäudes 7 vorgesehen. Dabei ist die Pflanzenanbaufläche 5 im Dachgeschoss III des Gebäudes 7 vorgesehen, welches Dachgeschoss III zumindest bereichsweise verglast ist. Da das Dachgeschoss III des Gebäudes 7 hier über seine gesamte Dachfläche verglast ist, wird eine hohe Sonneneinstrahlung in dem Bereich der Pflanzenanbaufläche 5 erreicht. In Fig. 2 it is indicated that there distributed over the floors 0, I, II and III of a building 7 system may also have a cooling device, the cooling water circuit is passed through a floor heating 8, for heating office and / or living space serves. In the system shown in Fig. 2, for example, the plant cultivation area 5 and the breeding tanks 3 are provided in superposed floors I and III of the building 7. The plant cultivation area 5 is provided in the attic III of the building 7, which attic III is at least partially glazed. Since the attic III of the building 7 is glazed here over its entire roof surface, a high solar radiation in the area of the plant growing area 5 is achieved.

[0033] In Fig. 1 ist angedeutet, dass in den Kühlwasserkreislauf eine Kühlwasserzisterne 9 zwischengeschaltet sein kann, deren Ablauf beispielsweise zu den Aufzuchtbecken 3 und/oder der Pflanzenanbaufläche 5 führt, um dort die Entnahme und Verwendung von Kühlwasser als Nutzwasser zu ermöglichen. In der im Unter- oder Erdgeschoss 0 befindlichen Datenverarbeitungsanlage 1 wird das im Kühlwasserkreislauf geführte Kühlwasser aufgeheizt. Das dort erwärmte Kühlwasser wird anschliessend dem Aufzuchtbecken zugeführt, wo die Wärme für die Aufzucht von Fischen, Krustentieren und/oder wasserlebenden Pflanzen genutzt wird. In den Aufzuchtbecken 3 erfolgt eine Abkühlung des Kühlwassers. Von den Aufzuchtbecken 3 wird das Kühlwasser, gegebenenfalls durch die Fussbodenheizung 8 hindurch, zu der Pflanzenanbaufläche 5 geführt, die im Dachgeschoss III eine Dachfarm bildet. Im Bereich der Pflanzenanbaufläche wird das im Wasserkreislauf geführte Kühlwasser noch weiter runtergekühlt, um anschliessend der Zisterne 9 im Kühlwasserkreislauf zugeführt zu werden. In der Kühlwasserzisterne 9 wird das Kühlwasser auf eine handwarme Temperatur erwärmt, damit das Kühlwasser anschliessend auch als Nutzwasser genutzt und beispielsweise den auf der Pflanzenanbaufläche 5 befindlichen Pflanzen 6 zugeführt werden kann, zumal die Pflanzen 6 insbesondere lauwarmes Wasser lieben. Das von Stufe zu Stufe runtergekühlte Wasser wird anschliessend wieder der Datenverarbeitungsanlage 1 zugeführt, um dort erneut durch die Datenverarbeitungsanlage 1 aufgeheizt zu werden, damit der Kühlwasserkreislauf anschliessend wieder von vorne beginnen kann. In Fig. 1 it is indicated that in the cooling water circuit, a cooling water tank 9 may be interposed, the process, for example, leads to the rearing tank 3 and / or the plant growing area 5 to allow the removal and use of cooling water as useful water there. In located in the lower or ground floor 0 data processing system 1, the guided in the cooling water circuit cooling water is heated. The heated cooling water is then fed to the rearing tank, where the heat is used for the rearing of fish, crustaceans and / or aquatic plants. In the breeding tank 3 is a cooling of the cooling water. From the rearing tank 3, the cooling water, optionally through the underfloor heating 8 through, led to the plant acreage 5, which forms a roof farm in the attic III. In the area of the plant cultivation area, the cooling water guided in the water cycle is cooled down even further, in order subsequently to be supplied to the cistern 9 in the cooling water circuit. In the cooling water cistern 9, the cooling water is heated to a hand warm temperature, so that the cooling water can then be used as useful water and, for example, the plant 5 located on the plant surface plants 6 can be supplied, especially since the plants love 6 especially lukewarm water. The water cooled down from stage to stage is then returned to the data processing system 1, where it is again heated by the data processing system 1, so that the cooling water circuit can then start again from the beginning.

[0034] In den Fig. 1 und 2 ist nicht weiter dargestellt, dass der Kühlvorrichtung der hier dargestellten Systeme auch eine elektronische Steuereinheit zugeordnet sein kann, die mit wenigstens einem zur Messung der Kühlwassertemperatur bestimmten Temperatursensor sowie mit mindestens einem Steuerungsventil 12 für die Führung des Kühlwasserkreislaufs in Steuerverbindung steht. Mit Hilfe dieser Steuereinheit kann der Kühlwasserkreislauf in den zur Nutzung der Abwärme bestimmten Vorrichtungen geändert und beispielsweise an dort optimale Temperaturbedingungen angepasst werden. Für heisse Sommertage kann es vorteilhaft sein, wenn im Kühlwasserkreislauf vorsorglich auch eine Kühleinheit 11 zuschaltbar ist, mit der die Temperatur des zur Datenverarbeitungsanlage 1 rückströmenden Kühlwassers noch zusätzlich abgesenkt werden kann. In Figs. 1 and 2 is not shown that the cooling device of the systems shown here may also be associated with an electronic control unit having at least one temperature sensor for measuring the cooling water temperature and at least one control valve 12 for the leadership of Cooling water circuit is in control connection. With the help of this control unit, the cooling water circuit can be changed in the devices used for the use of waste heat and adapted, for example, there optimal temperature conditions. For hot summer days, it may be advantageous if in the cooling water circuit as a precaution, a cooling unit 11 is switched on, with the temperature of the back flowing to the data processing system 1 cooling water can be additionally lowered.

Claims

1. A method for using the waste heat of a data processing system (1) with a plurality of processors by means of a cooling water circuit, characterized in that the waste heat is used to heat at least one intended for aquatic plants or animals rearing tank (3).

2. Method according to the preamble of claim 1, in particular according to claim 1, characterized in that the waste heat for heating a below a plant cultivation surface (5) arranged bottom heating (4) is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the waste heat is first used for heating the at least one rearing tank (3) and then for heating the floor heating (4).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one rearing tank (3) is used for aquaculture or for hydroponics.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling water circuit for cooling of racks and / or server cabinets (10) of the data processing system (1) is used.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the exhaust air of the at least one rearing tank (3) of the plant cultivation area (5) is supplied.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the waste heat is used for heating of office or living spaces and that these office or living spaces are preferably heated by means of a floor heating (8).

8. A system for utilizing the waste heat of a data processing system, in particular according to the method according to one of claims 1 to 7, with a plurality of processors, with a cooling device for dissipating the waste heat and with at least one device for utilization of the waste heat of the data processing system, characterized in that the at least one device is a rearing tank (3) intended for aquatic plants or animals.

9. System according to the preamble of claim 8, in particular according to claim 8, characterized in that the at least one device a plant cultivation area (5).

10. System according to claim 8 or 9, characterized in that the cooling device has a water cooling circuit for discharging the waste heat.

11. System according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the water cooling circuit is passed over the at least one rearing tank (3).

12. System according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the water cooling circuit via a bottom heating (4) is guided over which the plant cultivation surface (5) is provided.

13. System according to any one of claims 8 to 12, characterized in that the water cooling circuit via a floor heating (8) is guided, which is used for heating office and / or living space.

14. System according to one of claims 8 to 13, characterized in that the cooling device for cooling of racks or server cabinets (10) of the data processing system (1) is used.

15. System according to one of claims 8 to 14, characterized in that the plant cultivation area (5) and that at least one rearing tank (3) in superimposed floors (0, I, II, III) of a building (7) are provided.

16. System according to any one of claims 8 to 15, characterized in that the plant cultivation area (5) in the attic (III) of the building (7) is provided.

17. System according to one of claims 8 to 16, characterized in that the attic (III) is at least partially glazed.

18. System according to any one of claims 8 to 17, characterized in that in the water cooling circuit a cooling water tank (9) is interposed and that a drain of the cooling water tank (9) to the at least one rearing tank (3) or at least one plant cultivation area (5) leads to the removal and use of cooling water as working water.

19. System according to any one of claims 8 to 18, characterized in that in the water cycle, if necessary, at least one cooler (11) is switchable.

20. System according to any one of claims 8 to 19, characterized in that the cooling device is associated with a control unit which is in control connection with at least one temperature sensor for measuring the cooling water temperature and at least one control valve (12) for the guidance of the cooling water circuit.