Kenniscentrum Duurzaam MKB

Beschrijving

Het energieverbruik in datacenters (grote serverruimte met meerdere racks/rekken) is hoog. Servers gebruiken veel energie en er is koeling nodig om de geproduceerde warmte te compenseren. Het jaarlijks elektriciteitsverbruik van 1 m² rekencentrum is bijvoorbeeld vergelijkbaar met het gebruik van een gemiddeld huishouden: ca. 3.000 kWh per jaar.

Controle over de koude en warme luchtstromen is in het datacenter van groot belang. Beide luchtstromen mogen niet met elkaar mengen, zodat de koelinstallatie energie-efficiënter functioneert. De wijze waarop de ICT-apparaten in de ICT-racks zijn geplaatst en de wijze waarop de racks zijn geplaatst beïnvloeden de de luchtstroom. Creëer koude en warme gangen om de energie-efficiënte van de koelinstallatie te optimaliseren. Doe dit door rekening te houden met de volgende aandachtspunten:

Horizontale luchtstroom door racks

Bij de gangbare koeling wordt koude lucht vanaf de vloer de ruimte in geblazen en wordt de warme lucht boven afgezogen. Hierdoor ontstaat een verschil in temperatuur tussen beneden en boven in de serverkasten. Dit is inefficiënt, doordat het onderin kouder is dan nodig. Laat de lucht horizontaal door de rekken stromen: van een koude naar een warme gang. Hierdoor is de temperatuur binnen een rek veel constanter.

Monteer ICT-apparatuur op dezelfde wijze in de racks

De meeste ICT-apparaten zuigen aan de voorzijde koude lucht aan en blazen de opgewarmde lucht aan de achterzijde uit. Deze apparaten moeten ieder op dezelfde wijze in de racks zijn gemonteerd.

Fysiek scheiden luchtstromen

Koudeverlies treedt onder andere op door menging met warme luchtstromen. Dit koudeverlies wordt voorkomen door warme en koude luchtstromen fysiek te scheiden, bijvoorbeeld door schotten te plaatsen tussen en boven de gangen waar koude lucht wordt geproduceerd. De koude lucht behoudt hierdoor tevens de gewenste temperatuur waardoor de koelinstallatie lucht met een vrijwel constante temperatuur kan leveren. Dit komt de energie-efficiëntie van de ICT-apparatuur ten goede.

Voorkom ongewenste luchtstromen

Indien de hoeveelheid aangeleverde koude lucht in een koude gang onvoldoende is, ontstaat door de aanzuigende werking van de ICT-apparaten een onderdruk in die koude gang. Dit resulteert in een stroming van (warme) lucht vanuit de warme gang naar de koude gang door de openingen in de ICT-racks (plaatsen waar geen ICT-apparatuur in het rack geïnstalleerd is) heen. Als de temperatuur in de koude gang daardoor hoger wordt dan gewenst, wordt onnodig elektriciteit verspild voor de extra koeling waarmee de gewenste temperatuur op peil wordt gehouden. Sluit openingen in de ICT-racks met “blindpanels” om ongewenste luchtstromingen te beperken.

Klimaatzones

Maak een duidelijk onderscheid in warme en minder warme sectoren. Plaats apparatuur die veel warmte produceert bij elkaar in één rack of gang.

Uitzonderingen

Er zijn ICT-apparaten die geen luchtstroom van de voor- naar de achterkant hebben, maar bijvoorbeeld van de voor- èn achterkant naar de bovenkant òf van de onderkant naar de bovenkant. Neem in geval van uitzonderingen passende maatregelen om te voorkomen dat warme en koude lucht mengen en dat de koelinstallatie veel koudere lucht in het gehele datacenter moet aanleveren voor één uitzondering. Bijvoorbeeld door de afwijkende apparatuur in een andere (deel van de) ruimte te plaatsen en deze apparatuur apart te koelen of door deze apparatuur te vervangen voor een model dat wel een luchtstroom van voor naar achter heeft.

Toepasbaarheid

Het creëren van warme en koude gangen is bij ieder datacenter (grote serverruimtes met meerdere racks/rekken) van toepassing waar luchtkoeling wordt toegepast en de luchttemperatuur aan de inname zijde van de ICT-apparatuur lager is dan 25 ^oC. De maatregelen kunnen het beste uitgevoerd worden wanneer een datacenter wordt gebouwd of verbouwd.

Milieuaspecten

Het creëren van warme en koude gangen bespaart op het elektriciteitsverbruik van koeling en mogelijk op het elektriciteitsverbruik van de ICT apparatuur, doordat deze efficiënter werkt bij een constante temperatuur.

Financiële aspecten

De investering om de maatregelen uit te voeren, is sterk afhankelijk van de inrichting en de grootte van het datacenter. De richting van de koeling wordt ingesteld bij de bouw of verbouw van een datacenter. Het is erg kostbaar om dit later te veranderen.

De wijze van ICT-apparatuur in de racks plaatsen, zodat de gangen worden gevormd, kost voornamelijk tijd.

Het aanbrengen van een fysieke scheiding van warme en koude lucht is een investering die begint bij enkele duizenden euro’s (is afhankelijk van het aantal ICT-racks).

De blindpanelen om ongewenste luchtstromen in de racks te blokkeren, zijn al beschikbaar voor EUR 2 per U (een “U” staat voor “rack-unit” en is een standaard hoogte van 44,45 mm; de hoogste racks zijn 42U á 43U hoog).

De investering om de uitzonderingen in het gewenste model te krijgen variëren van nul tot enkele honderden euro’s.

Als richtlijn kan worden gehanteerd dat bij elke graad Celsius, die de koelmachine warmer kan worden gezet, 3% op de elektriciteitskosten voor koeling worden bespaard. Een luchttemperatuur van 25 ^oC aan de inname kant van de ICT-apparatuur in plaats van de veel gebruikte temperatuur van 20 ^oC of lager is haalbaar. De terugverdientijd is 1 tot 5 jaar, afhankelijk van de te nemen maatregelen en de grootte van het datacenter.

Het maken van warme en koude gangen in een serverruimte of datacenter valt onder het thema Energiezuinige koeling van bestaande datacenters en bestaande serverruimten van de energielijst (code 220219) en komt daarom in aanmerking voor Energie Investerings Aftrek (EIA). Dit betekent dat u een extra bedrag ter grootte van 41,5%(2012) van het investeringsbedrag (inclusief montage) ten laste mag brengen van de winst. Zie voor meer informatie www.agentschapnl.nl/eia

Aanvullende informatie

Raadpleeg aanvullend de tips Voorkom obstakels in luchtstromen serverruimte , Meet en reduceer energiegebruik hulpapparatuur in het datacenter , Capaciteitsregeling ruimteventilatie en Koel de serverruimte efficiënt .

Bron: Infomil”:http://www.infomil.nl/onderwerpen/duurzame/energie/energiebesparing, Stichting Stimular