Energie-efficiëntie in het koelen van datacenters

Moderne datacenters maken grote stappen in de meer energie-efficiëntie en het reduceren van de carbon footprint. Deze verandering wordt gedreven door een toenemend aantal gebruikers, een groeiende hoeveelheid data en een veel grotere afhankelijkheid van de infrastructuur waaruit het datacenter bestaat. Het werken met de juiste datacenter-optimalisatietechnologieën is belangrijker dan ooit tevoren.

De kosten van energie vormen een steeds groter deel van de Total Cost of Ownership voor datacenters. In een gemiddeld datacentrum bepalen de IT-en koelapparatuur voor ongeveer 80% het energieverbruik. Het is mogelijk om het elektriciteitsverbruik drastisch te verlagen door een passend ontwerp van de fysieke en de IT-architectuur. Onderstaand een samenvatting van de best practices voor ontwerp- en installatiekeuzes die leiden tot synergie tussen de elektrische en koelinstallatie en meer energie-efficiëntie.

Ontwerp

De eerste belangrijk afwegingen zijn de initiële ontwerpcondities. Vaak worden de koel- en elektrische systemen van datacenters te groot bemeten om de toekomstige groei te kunnen opvangen of een hoog niveau van redundantie te kunnen bieden. Het ontwerp van schaalbare systemen wordt sterk aanbevolen om de initiële kosten te verlagen door alleen te installeren wat werkelijk nodig is, de energieprestaties te verbeteren en toekomstige groei mogelijk te maken.

Toepassing van hogere koelwatertemperaturen

Hoe hoger de toegepaste koelwatertemperatuur hoe efficiënter de toepassing van het koelsysteem en de toename van het aantal uren vrije koeling. De koelcapaciteit van de koelinstallatie neemt toe, waardoor het gewenste koelvermogen met kleinere apparatuur kan worden behaald.

Toepassing van een hogere koelwater delta T

De delta T staat voor het verschil tussen de koelwateraanvoer- en retourtemperatuur. Een hogere delta T zorgt voor meer efficiëntie van de koelapparatuur, maar vergroot vooral ook het aantal uren vrije- en/of adiabatische koeling. Dat is vaak al mogelijk als de buitenluchttemperatuur enkele graden lager is dan de koelwaterretourtemperatuur.

Verbetering van de luchtcirculatie in de IT-ruimte

Indien een IT-ruimte wordt gekoeld doormiddel van een CRAH-unit, dan is de luchtcirculatie in de ruimte het energie-efficiëntst wanneer deze luchthoeveelheid automatisch wordt geregeld op basis van druk- of temperatuurverschil. Dit kan bijvoorbeeld worden toegepast bij een verhoogde vloer of verlaagd plafond.

Variabele Speed Drive (VSD)

Door toepassing van frequentieregelaars op draaiende delen en het gebruik van slimme software vindt een optimalisatie van het energieverbruik plaats. Compressoren worden afgestemd op de gewenste koelcapaciteit en ventilatoren en pompen verplaatsen niet meer lucht of water dan benodigd.

Redundante apparatuur

Een interessant uitgangspunt is om redundante apparatuur niet alleen als back-up te zien, maar ook om het totale energieverbruik van de koelapparatuur te verlagen. Als bij toepassing van CRAH-units de totale luchthoeveelheid in de ruimte over meer units wordt verdeeld, neemt het opgenomen vermogen van de ventilatoren af.

Adiabatische koeling

In een datacenterontwerp kan adiabatische koeling worden toegepast om de efficiëntie van de koelinstallatie te verhogen, om elektrische energie te besparen en koelapparatuur meer koelvermogen te geven.

Koudemiddel

Voor verschillende toepassingen wordt vaak gebruik gemaakt van een koudemiddel. Afhankelijk van het type koudemiddel en het ontwerp van de apparatuur wordt een bepaalde efficiëntie verkregen. Schneider Electric zet in op de toepassing van het milieuvriendelijk koudemiddel R1234ze, met een zeer laag Global Warming Potential van <1.

Energie-efficiëntie in datacenters

Met bovenstaande technieken, toepassingen en een slim ontwerp, kan een datacenter pPUE van ruim onder de 1,25 worden behaald. Lees het volledige artikel voor alle details.

Meer informatie over verschillende koeloplossingen voor datacenters is te vinden op het internationale blog.