Warmtepomp “eet van twee walletjes”

Om de continuïteit van de energievoorziening te garanderen, zijn er in datacenters noodstroomvoorzieningen aanwezig. In het datacenter van NL|DC in Aalsmeer zijn bijvoorbeeld 14 noodstroomaggregaten met een capaciteit van 1,6 MW per stuk opgesteld. NL|DC is het datacenter-bedrijf van KPN, dat 6 datacenters in Nederland voor Colocation dienstverlening exploiteert.

Besparing door verwarmen met ‘gratis’ warmte

De opgestelde noodstroomaggregaten moeten bij een uitval van de energievoorziening uit het energienet direct vol vermogen leveren. Hiervoor moeten de noodstroomaggregaten continu verwarmd worden. Het verwarmen zorgt ook voor de startzekerheid van de noodstroomaggregaten. Noodstroomaggregaten worden traditioneel verwarmd met elektrische verwarmingselementen. Per noodstroomaggregaat kost dit evenveel elektriciteit als 20 huishoudens. Voor datacenter Aalsmeer, waar 14 noodstroomaggregaten opgesteld staan, betekent dit een energieverbruik gelijk aan 280 huishoudens.

NL|DC was van mening dat dit anders moest kunnen. Het datacenter stoot immers continu warmte uit. Deze warmte komt van de ICT-systemen, die in het datacenter opgesteld staan. De warmte moet continu afgevoerd worden om oververhitting van de deze ICT-systemen te voorkomen. Hiervoor is het datacenter voorzien van een koelinstallatie. De koelinstallatie voert de warmte, die de ICT-systemen produceren, naar buiten af. De onderstaande afbeelding geeft de traditionele opstelling van de koeling van de ICT-systemen en de verwarming van de noodstroomaggregaten schematisch weer.

Energiebesparing gelijk aan dat van 240 huishoudens

Samen met NL|DC heeft Hamer een vooruitstrevend project gerealiseerd in het datacenter van NL|DC in Aalsmeer. De 14 noodstroomaggregaten hebben wij via een warmtepomp aangesloten op de koelinstallatie. De noodstroomaggregaten worden nu voorverwarmd met gratis warmte uit het datacenter. Hierdoor is er een energiebesparing gerealiseerd die gelijk staat aan het energieverbruik van 240 huishoudens.

In de gerealiseerde oplossing “eet de warmtepomp van twee walletjes”. De warmtepomp heeft koude als restproduct. Deze koude voeren we terug naar de koelinstallatie, waardoor deze installatie zelf minder koude hoeft op te wekken en er nog meer energie wordt bespaard. Deze energiebesparing staat gelijk aan het energieverbruik van 70 huishoudens.

In totaal bespaart deze “innovatieve” oplossing een hoeveelheid elektriciteit die gelijk staat aan het verbruik van 310 huishoudens. Doordat de warmtepomp “van twee walletjes eet” wordt er meer energie bespaard dan dat het noodzakelijke verwarmen van de noodstroomaggregaten in een traditionele opstelling überhaupt kost. De onderstaande afbeelding geeft een schematische weergave van de nieuwe situatie.

Met dit project heeft NLDC een internationale prijs gewonnen: de Sustainable Data Center Award 2016 van Datacenter Dynamics.

Achtergrond:

Oude situatie

• Energieverbruik elektrische verwarming: 8 kW per DRUPS, bij 14 DRUPS’en dus 112 kW.
• 7,2 kW x 12 maanden x 730 uur per maand = 70.080 kWh per DRUPS of 981.120 kWh bij 14 DRUPS’en.
• Bij een energieverbruik van een gemiddeld huishouden van 3.400 kWh per jaar zijn dat dus 20,61 huishoudens per DRUPS of 288,56 huishoudens bij 14 DRUPS’en aan energieverbruik alleen voor het verwarmen van de dieselmotoren.

Nieuwe situatie

• Energieverbruik warmtepomp: 18 kW; dit geeft dus een besparing van (112 kW – 18 kW =) 94 kW -> 242,19 huishoudens besparing
• 100 kW koude gratis als restproduct uit de warmtepomp levert een elektrische besparing in de koeling op van 28 kW -> 72,14 huishoudens