Dit is een website van Stimular

Kenniscentrum Duurzaam MKB

Duurzaam Ondernemen loont!

Warme- en koude gangen in serverruimtes

Proces ICT
Dit is een (erkende) maatregel uit het Activiteitenbesluit voor branche: Datacenters, Kantoren, Onderwijs, Sport - zwembaden, Sport - overig, Voedingsindustrie - brood en banket, Voedingsindustrie - zoetwaren, Voedingsindustrie - overig, Zorg - ziekenhuizen, Zorg - zorginstellingen, Zorg - overig

Beschrijving

Het energieverbruik in datacenters en grote serverruimte (met meerdere racks/rekken) is hoog. Servers gebruiken veel energie en er is koeling nodig om de geproduceerde warmte te compenseren.

Warme en koude gangen zijn te herkennen aan de compartimentering van de zalen. Bij de koude gang is veelal een geperforeerde vloer (voor koude lucht toevoer) en een transparant dak aanwezig. Aan een of beide zijdes staan de racks met daarin de ICT-apparatuur. De koude gang is toegankelijk via een schuifdeur.

Door het creëren van warme en koude gangen mengt de koude en warme lucht niet, waardoor er minder koude verloren gaat. De voordelen zijn:

  • Door een extra warme retourlucht, zijn de temperaturen in het watersysteem te verhogen en verbetert de COP (coëfficiënt of performance) van de koelinstallatie.
  • Als het datacenter vrije koeling heeft (koelen met koude buitenlucht), dan betekent het realiseren van warme en koude gangen én het verhogen van de temperatuur dat er meer gebruik gemaakt kan worden van de energiezuinige vrije koeling.
  • Doordat alle aangevoerde koude lucht ook door de ICT afgeblazen wordt, hoeven de ventilatoren in de zaalkoelers minder lucht te transporteren.

Houd bij het creëren van warme en koude gangen rekening 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 gescheiden 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 blindpanelen 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.

Vrije koeling

Als het datacenter vrije koeling heeft (koelen met vrije buitenlucht), dan betekent het realiseren van gescheiden warme en koude gangen én het verhogen van de temperatuur van de koude gang, dat er gedurende meer uren per jaar gebruik gemaakt kan worden van vrije koeling. Zie tip: Vrije koeling in de serverruimte.

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 door 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 mits:

  • In de zalen ruimte is om racks met servers zodanig op te stellen dat warme en koude gangen zijn te realiseren;
  • De ICT-apparatuur in de racks aan één zijde van de apparatuur lucht aanzuigen;
  • De luchttemperatuur aan de inname zijde van de ICT-apparatuur lager is dan 25 °C.
  • Het blussysteem blijft functioneren.

Dit laatste is In 99% van de situaties het geval. Doordat de luchtstroom door de kasten zelf heel sterk is wordt het blusmiddel binnen enkele seconden de kast ingezogen en wordt de brand geblust. Er is 1 uitzondering:
Bedrijven die aan de EPO (wetgeving, staat voor Emergency Power Off) moeten voldoen, zijn verplicht alle spanning direct af te sluiten in geval van brand. Is zo’n systeem geïnstalleerd, dan gaan de ventilatoren van de servers direct uit en wordt het blusmiddel niet verspreid. In zo’n geval moet de blusinstallatie naar beneden worden gebracht, zodat deze binnen de warme- en koude gangen komt te zitten.

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. Het is kostbaar om de richting van de koeling bij te stellen. Om deze reden kan de maatregel het beste uitgevoerd worden wanneer een datacenter wordt gebouwd of verbouwd.

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 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 °C aan de inname kant van de ICT-apparatuur in plaats van de veel gebruikte temperatuur van 20 °C of lager is haalbaar. De terugverdientijd is 1 tot 5 jaar, afhankelijk van de te nemen maatregelen en de grootte van het datacenter.

Aanvullende informatie

Zie Bespaar bij servers en serverruimtes voor meer energiebesparende maatregelen in serverruimtes.

Bron: Infomil, Stichting Stimular

Voeg uw reactie toe

Informatie van leveranciers wordt alleen geplaatst indien voorzien van minstens 1 referentie van toepassing bij een bedrijf.

  • Let op: Website URL zonder "http://" ervoor wordt niet geaccepteerd.

* Uw e-mail en telefoonnummer worden niet getoond op de website.