Drycooler ALFA LAVAL 565 kW — stabilne chłodzenie farmy miningowej na Litwie

UAB Šviesos energija to litewska spółka inżynieryjna z miejscowości Kretinga. Od 2016 r. firma rozwija lokalne wytwarzanie energii, koncentrując się na elektrowniach słonecznych, kogeneratorach gazowo-tłokowych i systemach odzyskiwania ciepła. Średnia roczna produkcja wynosi około 1,2 GWh, z czego około 40 procent jest zużywane przez własne obiekty firmy, a reszta jest dostarczana do lokalnej sieci.

W ostatnich latach firma przekształciła się z typowego regionalnego dostawcy energii w platformę technologiczną, w której energia i obliczenia współistnieją w jednej infrastrukturze. Na terenie zakładu znajduje się elektrownia hybrydowa, która łączy w sobie fotowoltaikę i moduł kogeneracyjny. Wytworzona energia jest częściowo kierowana do wysokowydajnego klastra obliczeniowego – miniaturowej fabryki obliczeniowej, w której każdy kilowat energii elektrycznej jest przekształcany w zdigitalizowany strumień skrótów, które wspierają nieprzerwane działanie klastra wydobywczego i stabilność finansową całego ekosystemu energetycznego firmy.

Projekt wydobycia kryptowalut był naturalnym rozszerzeniem filozofii inżynieryjnej Šviesos energija – wykorzystania nadwyżek energii tam, gdzie może ona przynieść rzeczywistą wartość dodaną.

Na miejscu zainstalowano ponad 220 szaf serwerowych, z których każda rozprasza ciepło o mocy około 650-800 W, co stanowi całkowite obciążenie około 150-170 kW. Jednocześnie gęstość strumienia ciepła przekracza 1200 W/m², a krytyczny zakres temperatur pracy chipów wynosi 21-23°C przy wilgotności nieprzekraczającej 55%. W takich warunkach nawet krótkotrwałe wahania o 2-3 stopnie Celsjusza prowadzą do 5-7% spadku wydajności hash rate i do 12% wzrostu zużycia energii przez systemy chłodzenia. Dlatego kluczowym zadaniem było stworzenie stabilnego profilu termicznego – jak schłodzić serce obliczeniowe firmy, aby każdy mega hash pozostał nie tylko opłacalny, ale także uzasadniony termodynamicznie i środowiskowo.

Hybrydowa instalacja HVAC w synergii wytwarzania i chłodzenia

System został zaprojektowany w logice bezpośredniego usuwania ciepła przez obieg wentylatora, gdzie główne obciążenie jest odciążane nie przez cykl chillera, ale przez intensywną wymianę powietrza przez glikolowy front wymiany ciepła. Przy temperaturach zewnętrznych poniżej 15°C system przełącza się w tryb chłodzenia swobodnego, eliminując pracę agregatu wody lodowej i utrzymując ustawioną temperaturę wyłącznie dzięki pojemności cieplnej i cyrkulacji glikolu z prędkością około 0,9-1,1 m/s i średnim natężeniem przepływu 98-100 m³/h. Taka hydrodynamika zapewnia stabilny rozkład temperatury na sekcjach i równomierne przedmuchiwanie całej powierzchni żeber. Skutkuje to wydajnością wymiany ciepła do 93% wydajności projektowej i zapewnia utrzymanie temperatury w zakresie 35-40°C przy szczytowych obciążeniach.

Architektura ta umożliwiła częściowe chłodzenie swobodne przez 280 dni w roku, gdy temperatura zewnętrzna utrzymuje się poniżej 15°C. Rozwiązanie to obniżyło całkowite koszty energii. Rozwiązanie to zmniejszyło całkowite koszty energii chłodniczej o około 35-40 procent przy jednoczesnym utrzymaniu równowagi termicznej w całej pętli. System wykorzystuje trzystopniową logikę sterowania wentylatorem: prędkość jest kontrolowana przez temperaturę glikolu powrotnego, co zapewnia utrzymanie gradientu termicznego i brak nagłych skoków ciśnienia w liniach zaawansowanych technologicznie urządzeń.

Schemat hydrauliczny został zaprojektowany z izolacją równoważącą na dwóch kolektorach i możliwością podłączenia dodatkowych modułów bez ingerencji w główną linię. Wszystkie linie zostały zaprojektowane dla przepływów do 100 m³/h, przy średnicach roboczych DN80-DN100 i dopuszczalnych stratach ciśnienia nieprzekraczających 60 kPa. System jest wyposażony w obejścia serwisowe oraz punkty do termometrii i manometrii, co pozwala na kalibrację bez zatrzymywania procesu. Układ posiada automatyczną korektę przepływu ΔT zapewniającą stabilność temperatury ±0,5°C i kompatybilność z kaskadą agregatów wody lodowej.

Rozwiązanie sprawdzone przez czas i precyzję inżynierów HVAC

Do realizacji zadania zainstalowano drycooler ALFA LAVAL DCDS805BD222 P, rok produkcji – 2005, o nominalnej mocy cieplnej 565 kW. Pomimo swojego wieku, urządzenie wykazuje stan i wydajność na poziomie nowoczesnego sprzętu – dzięki oryginalnej konstrukcji lameli i kompetentnej konserwacji sekcji wymiany ciepła wybranej chłodnicy suchej.

Drycooler spełnia funkcję podstawowego etapu usuwania ciepła – przechłodzenia cieczy przed wejściem do procesowego wymiennika ciepła. Obieg chłodziwa to woda z glikolem, zaprojektowana do stabilnej pracy w różnych trybach obciążenia nominalnego.

System jest projektowany i dostarczany przez EVROPROM z fabrycznymi testami grupy wentylatorów, sekcji i kolektora dystrybucyjnego przed wysyłką. Konfiguracja pozwala na integrację w układzie kaskadowym z chillerami lub pomocniczymi chłodnicami suchymi, zapewniając modułowość, wysoką żywotność i elastyczność operacyjną bez ingerencji w podstawową hydraulikę.

Równowaga w parametrach procesu chłodnicy suchej ALFA LAVAL

Dostarczony sprzęt demonstruje zrównoważone połączenie mocy, efektywności energetycznej i kompaktowości w tej konstrukcji. Wydajność chłodnicza 565 kW przy profilu temperaturowym 40/35 °C i temperaturze powietrza 25 °C zapewnia optymalną równowagę termiczną przy intensywnych obciążeniach IT. Zastosowany płyn bazowy to mieszanina wody i glikolu, zaprojektowana do stabilnej pracy przy wahaniach temperatury do -15 °C w mroźne zimy na Litwie.

Objętościowe natężenie przepływu chłodziwa wynosi 98,4 m³/h, a biorąc pod uwagę, że przepływ powietrza wynosi 200 800 m³/h, gwarantuje to równomierną dystrybucję chłodzenia we wszystkich sekcjach. Zastosowano 10 wentylatorów o średnicy 800 mm, które wytwarzają stałe ciśnienie przy niskim poziomie hałasu. Zewnętrzna powierzchnia wymiany ciepła wynosi 1 885 m², a wewnętrzna objętość sekcji to 163 dm³. Wymiary urządzenia to 9,7 × 1,3 × 2,5 m, masa – 1 491 kg.

Te charakterystyki paszportowe stanowiły podstawę do obliczeń inżynieryjnych układu hydraulicznego obiektu, w tym równoważenia obwodów, regulacji spadków ciśnienia i rozkładu przepływu w sekcjach. Wszystkie parametry zostały zweryfikowane przez specjalistów EVROPROM na etapie projektowania, co zapewniło, że rzeczywiste warunki pracy dokładnie odpowiadały danym projektowym.

Architektura kaskady Thermal HVAC i zasady działania systemu

Schemat inżynierii chłodzenia w UAB Šviesos energija opiera się na zasadzie zamkniętej kaskady, w której każdy obieg spełnia jasno określoną funkcję w łańcuchu odprowadzania ciepła. Obieg gorącego glikolu odbiera obciążenie cieplne z regałów wydobywczych i kieruje je do płytowego wymiennika ciepła, gdzie następuje pierwotna separacja przepływu i wyrównanie temperatury. Następnie glikol etylenowy z wodą wpływa do drycoolera ALFA LAVAL, który wykonuje funkcję przechłodzenia do obliczonych parametrów i wraca z powrotem do systemu, tworząc ciągły cykl termiczny o zadanej temperaturze.

W przypadku wzrostu aktywności obliczeniowej, a w konsekwencji wydajności cieplnej, system automatycznie włącza stopień końcowego chłodzenia sprężarki, przewidziany w projekcie jako rezerwa.

Architektura ta tworzy hybrydową strukturę łączącą zalety chłodzenia suchego i klasycznego chłodzenia sprężarkowego, co nie tylko zapewnia efektywność energetyczną, ale także zwiększa niezawodność działania: w przypadku awarii jednego stopnia, drugi jest w stanie w odpowiednim czasie zrekompensować spadek wydajności. Takie podejście sprawia, że system jest odporny na obciążenia sezonowe i szczytowe, co jest szczególnie ważne w przypadku zakładów górniczych o nieregularnym wytwarzaniu ciepła.

Zalety wyboru ALFA LAVAL z gwarancją EVROPROM

Farmy górnicze tworzą pulsujące szczyty z wahaniami strumienia ciepła do ±15 kW na sekundę na szafę. Duża powierzchnia wymiany ciepła wynosząca 1885 m² i wysokie współczynniki wymiany powietrza wynoszące 200 800 m³/h utrzymują wahania temperatury ΔT w granicach 0,4-0,6°C, co ma kluczowe znaczenie dla stabilnych współczynników hash i zapobiegania spadkom wydajności o 5-7% podczas krótkich szczytów obciążenia.

Ekonomia chłodzenia opiera się na usuwaniu ciepła z wentylatora, co zmniejsza obciążenie wykańczające chillery o 25-30% i pozwala na częściowe chłodzenie swobodne do 280 dni w roku, oszczędzając ponad 40 MWh energii elektrycznej rocznie. Modułowa architektura systemu umożliwia podłączenie dodatkowych sekcji powietrza i glikolu bez zmiany hydrauliki, zapewniając natężenie przepływu do 100 m³/h na linię DN80-DN100 i stratę ciśnienia nie większą niż 60 kPa, przy jednoczesnym zachowaniu stabilnego reżimu termicznego i gotowości do rozbudowy farmy.

Zmniejszenie kosztów chłodzenia nawet o75000-85000 € rocznie: jak EVROPROM uczynił farmę górniczą ekonomiczną

Przy wydajności agregatu chłodniczego z chłodzeniem suchym wynoszącej 565 kW, częściowym chłodzeniu swobodnym do 280 dni w roku i ciągłej pracy 24 godziny na dobę, redukcja kosztów energii pierwotnej o 35-40% daje oszczędności około 1 575 000-1 800 000 kW/godzinę. Przy taryfie 0,18 €/kW na godzinę, jest to równowartość 283 500-324 000 € tylko dzięki ograniczeniu pracy urządzeń sprężarkowych. Jeśli podzielimy to na miesiące, otrzymamy od 23 600 do 27 000 euro oszczędności miesięcznie. Jednocześnie system zachowuje elastyczność w zakresie rozbudowy: dodanie dodatkowych sekcji powietrza lub glikolu zwiększa wydajność chłodzenia, potencjalnie zwiększając oszczędności o kolejne 5-10%, jeśli obciążenie cieplne klastra górniczego firmy wzrośnie.

Rzeczywista korzyść ekonomiczna, biorąc pod uwagę rzeczywiste ograniczenia obciążenia szczytowego, bezwładność wymiany ciepła i wydajność dystrybucji przepływu powietrza, wynosi około 75-85 000 € rocznie. Obejmuje to skrócenie czasu pracy modułów chillerów, niższe koszty konserwacji, brak zużycia wody sieciowej oraz mniejsze ryzyko korozji i zanieczyszczenia biologicznego. W odniesieniu do każdego kilowata mocy zainstalowanej chłodnicy suchej, rzeczywiste roczne oszczędności sięgają około 133-150 € na kW, co czyni to wdrożenie niezawodnym technicznie i atrakcyjnym finansowo.

Dlaczego warto wybrać EVROPROM?

EVROPROM był jedynym wykonawcą, który ukończył, dostarczył i uruchomił drycooler ALFA LAVAL DCDS805BD222 P o mocy 565 kW dla UAB Šviesos energija. 10 wentylatorów o średnicy 800 mm zapewnia równomierny przepływ powietrza 200 800 m³/h w 10 sekcjach przy minimalnych lokalnych turbulencjach i wibracjach <0,5 mm/s oraz akustyce wahającej się w zakresie 50-65 dB. Fabryczne sprawdzenie grupy wentylatorów, uszczelnienie sekcji, wyważenie i oznakowanie zespołów w magazynie minimalizuje ryzyko instalacji. Podłączenie do kolektora i ustawienie natężenia przepływu 98,4 m³/h z ΔT pozwoliło na ustabilizowanie profilu temperatury w zakresie 21-23°C przy wilgotności ≤55% i całkowitym obciążeniu do 170 kW, podczas gdy automatyczne przełączanie na stopień oczyszczania chillery jest aktywowane, gdy odchylenie ΔT nie jest skalowane o więcej niż ±0,5°C.

Zastosowanie drycoolera jako pierwszego stopnia redukuje zużycie chiller o 25-30%, zmniejsza koszty operacyjne, całkowicie eliminuje zużycie wody sieciowej i zmniejsza ryzyko korozji. Konstrukcja drycoolera ze zwiększoną powierzchnią żeber i zoptymalizowanym kątem natarcia przepływu powietrza wygładza skoki temperatury, a modułowa architektura pozwala na skalowanie systemu bez konieczności ponownego montażu układu hydraulicznego: przewody są zaprojektowane dla natężeń przepływu do 100 m³/h, strat ciśnienia ≤60 kPa i stabilności ΔT ±0,5°C. Free-cooling jest wydajny do 280 dni w roku, redukując roczne koszty energii o 35-40%.

Przygotowania w magazynie obejmowały kontrole szczelności sekcji, wyważanie wentylatorów i etykietowanie zespołów. Na miejscu skoordynowano wymiary dostępu i otworów, rozładunek i instalację według faz, podłączenie do kolektora, kontrolę temperatury i natężenia przepływu, regulację przemienników częstotliwości wentylatorów i systemu ochrony awaryjnej. Wszystkie pomiary są rejestrowane przez rozproszoną sieć czujników, a protokoły są dostępne dla klienta. Okresy gwarancyjne EVROPROM obejmują 6-36 miesięcy bieżącego wsparcia i doradztwa, testy szczelności, inspekcję przez inżynierów HVAC, przygotowanie do wysyłki, certyfikaty i wsparcie celne.

Takie podejście zmienia dostawę w kompletne rozwiązanie inżynieryjne: zmniejszenie amplitudy skoków temperatury, stabilność temperatury, zminimalizowanie godzin pracy agregaty wody lodowej i elastyczność w przyszłych rozbudowach. Projekt pokazuje, że EVROPROM jest wykonawcą dla firm z własną generacją i wysokimi wymaganiami dotyczącymi niezawodności i ekonomiki pracy w przemyśle.

Autor artykułu:

Svyatoslav Ovcharenko, kierownik ds. sprzedaży

10.10.2025