Terwijl de computerapparatuur inmiddels veel minder strikte eisen stelt aan koeling, hanteren operationeel managers van rekencentra nog steeds dezelfde normen als twintig jaar geleden: lucht van 17 graden met een relatieve vochtigheid van 50 procent en vooral geen stof. Maar de computers van tegenwoordig kunnen al worden gekoeld met lucht van 25 graden en gevoelige componenten zoals chips en harde schijven zijn zo goed ‘ingepakt’ dat kleine hoeveelheden stof allang geen garantieproblemen meer hoeven op te leveren. En minder heftig koelen betekent ook minder problemen met vocht. De gangbare norm van 50 procent relatieve luchtvochtigheid is gebaseerd op het gegeven dat bij hogere luchtvochtigheid tijdens de koeling condensatie optreedt, wat onevenredig veel koelvermogen (dus energie) kost. Maar als je genoegen neemt met koellucht tot 25 graden heb je geen ‘chillers’ nodig en doet het condensatieprobleem zich helemaal niet voor.

Koellucht meestentijds gratis voorhanden

Het aantrekkelijke van koellucht met een temperatuur tot 24 graden en een relatieve luchtvochtigheid tot 80 procent is dat het de meeste tijd van het jaar onbeperkt en gratis voor handen is in de vorm van buitenlucht. Een betrekkelijk eenvoudige filtering tegen stof volstaat. In de zomerse piekdagen waarin de grenswaarden wat betreft temperatuur en vochtigheid wel worden overschreden (meestal is dat zo tussen de 25 en de 35 dagen per jaar) kan het ‘tekort aan koelte’ eenvoudig, en nog steeds relatief goedkoop, worden opgelost door de ingenomen buitenlucht via een warmtewisselaar bij te koelen. DataCenter InfraSolutions beveelt daarvoor warmtewisselaars van het merk StatiqCooling aan. Deze eenvoudige en schaalbare systemen koelen de doorgevoerde lucht door het laten verdampen van gewoon leidingwater. Doordat de koeling op verdamping berust, speelt de temperatuur van het gebruikte leidingwater nauwelijks een rol; er kan zelfs worden gekoeld tot onder de temperatuur van het leidingwater zelf (dat wil zeggen tot aan de ‘natte-boltemperatuur’’). Ook het verbruik van leidingwater valt mee: zo’n 5 liter per 1000 kubieke meter te koelen lucht. Voor een gemiddeld rekencentrum betekent dat per koudestraat met 50 KW aan hardware een waterverbruik van 50 liter per uur dat moet worden bijgekoeld (naar verwachting zo’n 350 uur per jaar).

Van de Pas geeft ruiterlijk toe dat de gedachte van rechtstreeks koelen met buitenlucht niet uniek is: “Maar wij zijn wel de eerste die het uitwerken tot een duurzaam luchtkoelconcept dat een-op-een toepasbaar is nieuwe en bestaande datacentra en we maken daarbij als eerste geen gebruik meer van het (stand-by) koelen met compressiemachines (..). Dat is ook de reden waarom we van AgentschapNL (voorheen SenterNovem) subsidie kregen voor het aan de markt aantonen van de voordelen van dit koelconcept.”

Voor de laatste testen en een demo-opstelling werkte Van de Pas nauw samen met ‘housing’-provider SmartDC. SmartDC beschikt over een datacenter in de Rotterdamse ‘Van Nelle-ontwerpfabriek’, waar het in eerste instantie één afgescheiden testruimte met tien server-racks beschikbaar stelde voor proeven. De ervaringen daarmee waren dusdanig dat onlangs werd besloten op te schalen naar een van de vier suites die SmartDC exploiteert. Op de vraag welke klant van SmartDC de eer te beurt valt z’n servers als eerste met buitenlucht gekoeld te krijgen reageert het bedrijf ontwijkend. Aanvankelijk noemt directeur Richard Boogaard gaming-provider I3D, de grootste klant en mede eigenaar van SmartDC. Maar later wordt die informatie als ‘achterhaald’ bestempeld, zonder de naam te willen geven van de opdrachtgever die dan nu de spits afbijt met de nieuwe milieuvriendelijke koeltechnologie.

Hybride variant

SmartDC stuurt nu aan op een hybride variant voor hun bestaande datacenter, waarbij de conventionele koeling met chillers stand-by is en gedurende de warme piekuren aanvullend koelt (in plaats van de StatiqCooling warmtewisselaars). Helemaal nieuw is het idee van koelen op kamertemperatuur niet voor SmartDC. “Dat doen we al langer. In feite is het een van de kneepjes waarmee we onze PUE (Power Usage Effectiveness, het totale energieverbruik van een datacenter gedeeld door het energieverbruik van de servers die er in opgesteld staan) al onder de 1,5 kregen”, vertelt directeur Richard Boogaard. Met de koeltechnologie van Van de Pas hoopt Boogaard daar op termijn nog 0,3 vanaf te krijgen, zodat SmartDC voor de bestaande omgeving dan op een PUE van 1,2 uitkomt. Maar dan moet het systeem natuurlijk ook in de drie overige suites worden doorgevoerd. De daartoe benodigde investeringen zijn volgens Boogaard ‘aanzienlijk’, maar zullen naar schatting binnen drie à vier jaar worden terugverdiend uit besparingen op energieverbruik. Naast de besparing op energiekosten ziet Boogaard ook de grotere bedrijfszekerheid als voordeel van het nieuwe koelsysteem: “Het is technisch eenvoudiger en omvat minder componenten die kunnen falen”.

Koelen met lucht die minder koud is, betekent wel dat je soms wat meer lucht moet laten passeren en ook preciezer te werk moet gaan wat betreft de ‘aflevering’ van de lucht op de juiste plaatsen. Maar dat blijft heel wel te doen volgens ‘de man achter’ DataCenter InfraSolutions, Jo van de Pas: “Datacenters moeten hun vooroordelen opzij zetten en kijken naar de kwalitatieve en duurzame mogelijkheden. Op dit moment blijven mogelijkheden onbenut om de dienstverlening te verduurzamen en eenvoudig te voldoen aan de gestelde apparatuur garantie-eisen, PUE-eisen en ASHRAE-standaarden.

UPDATE:
Uit nadere inlichtingen is duidelijk geworden dat de proeven met buitenluchtkoeling bij SmartDC inderdaad worden uitgevoerd op suites met servers van moederbedrijf en klant I3D. De eerste suite wordt aangepast door DataCenter InfraSolutions. In de tweede suite - eveneens met servers van I3D - wordt de buitenluchtkoeling gerealiseerd door Klaver-Groep.