Energie besparen met de koeling in uw computerruimte

• mei 18, 2015
• Advies elektrotechniek

Met name in het MKB komen veel kleine ruimten voor waarin serverapparatuur wordt opgesteld. De inrichting van deze ruimten loopt uiteen van een aantal los opgestelde servers in de zogenoemde bezemkast tot een eenvoudige rackopstelling. De vaak gebruikte koeltechniek voor deze kleine computerruimten is helaas nog steeds de zeer inefficiënte standaard split-unit systemen. Een goede inrichting, de juiste keuze voor een koelsysteem en beschikbare fiscale voordelen leveren echter een aanzienlijke besparing op de energie- en onderhoudskosten op.

Vloeroppervlak computerruimte

Met name in kantoorgebouwen en in de grotere winkelketens komen kleine serverruimten voor. De bekende “bezemkast”, verworden tot computerruimte, komt helaas nog veel te vaak voor. Typerende vloeroppervlakte van serverruimten zijn kleine ruimten tot circa 5 m² en middelgrote computerruimten tot circa 80 m². Grotere serverruimten worden over het algemeen al snel data- of rekencentra genoemd. In een computerruimte, hoe klein ook, zijn de belangrijkste energiegebruikers de serverapparatuur zelf en de onvermijdelijke koelinstallatie.

Warmtelast servers

Het opgestelde vermogen van de serverapparatuur is van belang voor de grootte van de koelinstallatie. Maar al te vaak wordt gekeken naar het door de fabrikant opgegeven nominale serververmogen. Dat vermogen wordt alleen opgenomen bij een maximale inzet van de apparatuur. Veelal wordt serverapparatuur voor minder dan 50% belast met data verwerkende taken. Dat houdt in dat ook het opgenomen elektrisch vermogen en daarmee de warmtelast van de servers veel lager is dan gedacht. Daar ligt dus al de eerste besparing op energie.

Koelsystemen

Rackkoeling op basis van een compressiesysteem (DX-koeling) is weliswaar duurder in aanschaf dan de vaak toegepaste “huis-tuin-en-keuken” split-units voor kleine serverruimtes, maar wel veel efficiënter met energie. Helaas kan een rackkoeler op basis van een DX-systeem, net als een split-unit overigens, geen gebruik maken van vrije koeling. De standaard Split-units zijn gemaakt voor comfort ruimtekoeling en daardoor ongeschikt voor een hoge warmtebelasting. Bovendien is altijd sprake van menging van koude en warme luchtstromen, terwijl bovendien de lucht te droog wordt door de onbedoelde condensatie op de verdamper van de split-unit. Ook zorgt de vaak toegepaste aan/uit regeling voor inschakelpieken, grote wisseling van temperatuur en luchtvochtigheid, extra condensatie en daarmee extra stroomverbruik.
Een rackkoeler stuurt de luchttemperatuur op de ingestelde inblaaslucht. In tegelstelling tot wat oudere apparatuur kan de huidige generatie data verwerkende apparatuur gemakkelijk met een inblaastemperatuur van rond de 24°C toe. In plaats van een rackkoeler kan ook de keuze gemaakt worden voor een split-unit specifiek voor kleine computerruimten. Hoewel het bezwaar van vermenging van koude en warme lucht ook hier bestaat zijn deze units ingericht voor 24-uur continu gebruik.

Koeltechnieken

Afhankelijk van de vloeroppervlakte en het opgestelde serververmogen kunt u een keuze maken uit verschillende koeltechnieken. Elk van de technieken heeft zijn eigen voor- en nadelen. Sommige technieken zijn alleen geschikt voor de voor de kleinere of juist voor de grotere serverruimten.
Voor kleine serverruimten is rackkoeling met een DX-systeem, meestal zonder vrije koeling, de meest aangewezen oplossing. Behalve een compacte opstelling en een directe koeling komt deze vorm van koelen in aanmerking voor fiscale voordelen via de Energie Investeringsaftrek (EIA).
Voor middelgrote serverruimten is een watergekoeld “computer room airconditioning” systeem (CRAC) al een goede keuze. Een efficiëntere oplossing voor de CRAC is ook in dit geval de keuze voor inline koeling, bestaande uit rackkoelers tussen de racks. Bovendien is dan geen verhoogde vloer nodig. Op het dak van uw gebouw is dan de koelmachine of chiller opgesteld. Bij toepassing van vrije koeling kan een droge koeler aan de opstelling worden toegevoegd.
Directe vrije luchtkoeling, inblazen van uiteraard gefilterde buitenlucht, is voor alle groottes toepasbaar, mits de bouwkundige situatie dit toelaat en er een back-up voorziening bestaat voor extra warme buitensituaties. Een variant op dit systeem is indirecte vrije luchtkoeling met een lucht-lucht warmtewisselaar, al dan niet adiabatisch ondersteund.

Technische voortuitgang

Een belangrijke trend in de servertechniek is de technologische vooruitgang van de data verwerkende apparatuur zelf, waarbij serverleveranciers de vereiste omgevingsspecificaties steeds verder oprekken. Hierdoor hoeven de omstandigheden in uw serverruimte ten aanzien van de temperatuur en de luchtvochtigheid minder strikt toegepast te worden. Een hogere omgevingstemperatuur wordt steeds minder een probleem voor het goed functioneren van uw apparatuur.

Energiebesparing op koeling

De praktijk leert dat voor alle typerende serverruimtes zeker 40-50% op het energiegebruik van de koeling kan worden bespaard zodra u een op uw computerruimte afgestemde koeltechniek toepast. Ook de veel toegepaste compressiekoeling (DX-koeling) kan veel efficiënter dan gedacht waarbij bovendien fiscale voordelen (EIA) te behalen zijn. Dit levert belangrijke argumenten op om te kiezen voor energie-efficiënte koeltechnieken.

Uw onafhankelijk adviseur elektrotechniek helpt u graag met de inrichting van uw computerruimte en de keuze van een bijpassende koeltechniek.

Gerard Wessels

Adviseur elektrotechniek bij Wesselektro advies in Houten. Gespecialiseerd in ontwerp, advies, beoordeling en technisch beheer van elektrische installaties in gebouwen en de volledige technische inrichting van server- of computerruimten. Hij stelt uw PvE op, schrijft uw Functioneel Bestek of verzorgt projecttoezicht.