Koeling serverruimte

Elk datacenter moet gekoeld worden. Daarvoor zijn vele oplossingen. Een daarvan is Warmte Koude Opslag (WKO). In een WKO installatie wordt bodemenergie gebruikt voor het verwarmen en koelen van gebouwen. Door gebruik te maken van bodemenergie wordt het gebruik van fossiele brandstoffen voor energieopwekking sterk verminderd. Dat zorgt er voor dat een WKO installatie een bijzonder duurzame oplossing is voor koeling van een serverruimte. De retourwarmte kan vervolgens gebruikt worden voor het verwarmen van bijvoorbeeld kantoren of andere gebouwen.

WKO systemen voor koeling serverruimte

Er zijn open en gesloten bodemenergiesystemen. WKO systemen zijn open bronsystemen. Een Warmte-Koude Opslagsysteem gebruikt het grondwater in de waterafvoerende lagen van de bodem in de buurt van een gebouw. Het koude water uit de bodem wordt gebruikt om de serverruimtes te koelen. Het koude water warmt in de serverruimten op. Dit opgewarmde water kan vervolgens worden gebruikt om kantoren en andere gebouwen te verwarmen. Omdat het, in de serverruimten opgewarmde grondwater meestal niet de gewenste temperatuur heeft wordt het door een warmtepomp geleid om het water verder op te warmen voor de verwarmingsinstallatie.

Energiebesparing

De energiebesparing die kan worden gerealiseerd door het gebruiken van koud grondwater voor de koeling van serverruimten in datacenters kan oplopen tot 95%. Het gebruik van het opgewarmde water voor het verwarmen van gebouwen zorgt voor een energiebesparing van 40 tot 50%.

Geschikte locaties

Niet iedere locatie is even geschikt voor toepassing van een WKO installatie. Dit heeft onder andere te maken met de geologie van het gebied waar ondergrondse energieopslag wordt toegepast. De doorlatendheid en de dikte van watervoerende pakketten bepalen het rendement. Het is alleen mogelijk om water uit zandpakketten te halen. Per kubieke meter zand kan maximaal 30-35% water worden opgenomen. In sommige gebieden zijn dikke zandpakketten aanwezig die grote korrels bevatten. Dit is een zeer gunstige bodemsamenstelling voor een KWO-systeem. Een KWO-systeem zal in die situatie veel rendement opbrengen. Dunne zandpakketten met kleine zandkorrels kunnen weinig water opnemen. Hierdoor zijn KWO-systemen in die gebieden minder rendabel.

Hamer heeft in diverse middelgrote datacenters in Nederland WKO installaties voor koeling van serverruimte aangelegd. Ook hebben wij voor KPN (NL-DC) meegewerkt aan het eerste Tier 4 CO² neutrale datacenter van Nederland. Door een opeenstapeling van duurzame technieken te gebruiken, is een CO2 negatief datacenter gerealiseerd.

Droge koelers met Downflow systemen voor koeling serverruimte

Een andere veel toegepaste methode voor het koelen van een serverruimte is gebruik te maken van een of meerdere droge koelers in combinatie met een watergekoelde chiller plus downflow units op de datazaal. De droge koeler koelt het opgewarmde water dat van de downflow units komt weer af en de daarbij ontstane warmte wordt afgestaan aan de buitenlucht. Gedurende een groot deel van het jaar hoeft de chiller dan niet – of minder – in te schakelen om gekoeld water weer naar de downflow units te brengen. Dit betekend concreet energiebesparing!

Daarnaast is de combinatie chiller met vrije koeling en downflow units ook een optie om toe te passen. Hierbij is de chiller uitgerust met een extra koelbatterij. Ook is er nog een variant waarbij de downflow units zijn uitgerust met een compressor in combinatie met een droge koeler. Dit wordt nog wel eens toegepast bij kleine datazalen.

Welke uitvoering gekozen moet worden hangt af van meerdere factoren zoals:

• benodigde koelcapaciteit
• beschikbare ruimte voor droge koelers
• bron ja/nee mogelijk voor WKO
• investering en terugverdientijd

Hamer heeft ervaring met alle genoemde mogelijkheden van koelen/verwarmen en kan u helpen bij het maken van de juiste keuzes.