Energieverbruik in een computerruimte fors verminderen

• maart 31, 2014
• Advies elektrotechniek

Het energieverbruik in uw serverruimte hoeft nauwelijks meer te bedragen dan het feitelijk verbruik van uw data verwerkende apparatuur. Maar hoe bereik je dat?

Inrichting serverruimte

Bij het inrichten van uw computerruimte denkt u in eerste instantie aan een geschikte ruimte, het benodigde aantal dataracks en de energievoorziening. En niet onbelangrijk het moet wel snel worden ingericht door uw installateur. Een bekend scenario, toch?

Beschikbaarheid en efficiency

Langs die snelle weg zal uw computerruimte ongetwijfeld tot stand komen. Maar voldoet zo’n ruimte dan in voldoende mate aan beschikbaarheid en efficiency? En ook de energiekosten gaan een rol van betekenis spelen als u zich realiseert dat uw computerruimte 365 dagen per jaar actief is. Efficiency van uw serverruimte wordt aangegeven in de verhouding tussen het totale energie verbruik van uw installaties t.b.v. de computerruimte en het energie verbruik van alleen de data verwerkende apparatuur, de PUE. Hoe dichter de PUE-waarde bij 1,0 ligt hoe beter. Een goede reden om eens verder op energieverbruik in te zoomen en een adviseur in de arm te nemen.

Energieverbruik apparatuur

Welke installatie componenten in uw computerruimte verbruiken energie? Uiteraard uw data verwerkende apparatuur, het UPS-systeem maar ook de koelinstallatie en overige randapparatuur voor verlichting en beveiliging. Drie onderdelen lichten we eruit: De data verwerkende apparatuur, het UPS-systeem en de koelinstallatie.

Data apparatuur

De data verwerkende apparatuur is meestal de grootste verbruiker van energie. Daarop dient dus met nadruk te worden gelet als u kiest voor nieuwe apparatuur. Van belang in uw keuze, naast de data verwerkende capaciteit, is een zo laag mogelijk energie verbruik en een zo hoog mogelijke omgevingstemperatuur. Daarmee wordt al een aanzienlijke besparing op energie bereikt want warmte die niet wordt gegenereerd behoeft ook niet te worden weggekoeld. Bedenk dat het argument van versnelde veroudering niet zo sterk is als u data verwerkende apparatuur toch iedere vijf jaar vervangt.

No-break systeem

Het UPS-systeem is noodzakelijk voor een ononderbroken energie voorziening. Daar waar oudere UPS-systemen nog rendementen behaalden van minder dan 90% liggen de huidige rendementen rond de 97%. De rest van de energie wordt omgezet in warmte. Huidige UPS-systemen zijn dus zeer energie zuinig en komen vaak in aanmerking voor fiscale voordelen zoals de EIA. Maar, pas op met het beoordelen op rendement. Afhankelijk van het fabricaat behalen de meeste UPS-systemen het beste rendement bij een belasting tussen de 75 en 95%. Aan de hand van een degelijk advies kiest u bij een volledig ingerichte serverruimte voor een UPS-systeem dat circa 110% van de belasting aan kan. Maar kies bij een niet volledig ingerichte computerruimte voor een modulair en schaalbaar UPS-systeem. Daarmee kan het vermogen van het UPS-systeem meegroeien met de groei van de data verwerkende apparatuur en daarmee steeds op circa 85% van de belasting blijven afgestemd. Rendementen van meer dan 97% lijken erg aantrekkelijk maar het UPS-systeem werkt dan vrijwel altijd in de zogenoemde ECO-modus. Dat houdt meestal in dat de inverter, het onderdeel dat de spanningsomvorming verzorgt, niet actief is. Helaas werkt dan vaak ook de filtering van de netspanning en de spanning stabiliserende functie van het UPS-systeem niet. Met andere woorden uw data verwerkende apparatuur wordt rechtstreeks gevoed met de “vuile” netspanning. Als u dat voldoende betrouwbaar vindt oké, maar raadpleeg anders uw adviseur.

Koelinstallatie

Ook de koelinstallatie is een belangrijk onderdeel. De grootste winst op koelenergie kan worden behaald door een zo hoog mogelijke inblaastemperatuur van de koellucht. In de huidige internationale adviesregels wordt al een temperatuur van 25-27 graden Celsius aangehouden voor standaard serverapparatuur. Voor high-density opstellingen ligt de inblaastemperatuur wat lager. Het afschermen van de zogenoemde koude gang, de voorzijde van de racks, als dan niet via een cube, levert een aanzienlijke bijdrage aan energie besparing. Ook de keuze van het type koelapparatuur in de serverruimte, downflow of inrow, bepaalt in hoge mate de benodigde energie voor koeling. Tot slot heeft de keuze van het type koude middel grote invloed op het energie verbruik. Een systeem op basis van direct expansie (DX) is relatief goedkoop maar duurder in energie verbruik. Een gekoeld water (GKW) systeem is wat duurder in aanschaf maar veel goedkoper in energie verbruik, zeker als de combinatie met vrije luchtkoeling wordt gekozen.

Vrije koeling

Bedenk dat in Nederland meer dan 80% van de tijd met vrije koeling een voldoende lage inblaastemperatuur kan worden bereikt. Dat houdt in dat de mechanische koelapparatuur niet hoeft bij te dragen. Daarmee kan de PUE-waarde drastisch worden teruggebracht van gebruikelijke waarden rond of zelfs boven de 2,0 tot waarden tussen 1,5 en 1,1. Oftewel dus nauwelijks meer dan uw data verwerkende apparatuur!

Uw adviseur elektrotechniek kan met een gedegen advies en ontwerp een goede inschatting maken van het energie verbruik aan de hand van de vooraf berekende PUE-waarde van uw serveruimte.

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.