Effectieve en efficiënte computerruimte- en datacenterkoeling

Computerruimtes en datacenters vormen het hart van moderne organisaties, waar cruciale IT-apparatuur wordt gehuisvest. In deze ruimtes worden aanzienlijke hoeveelheden warmte gegenereerd, wat een uitdaging vormt voor het handhaven van een optimale werkingstemperatuur. Bijvoorbeeld om prestatieverlies en storingen door oververhitting te voorkomen. In dit artikel beschrijft Martijn Kolk, Sales Manager bij UniCool de noodzaak van computerruimte- en datacenterkoeling. Ook geeft hij een overzicht van de diverse koeloplossingen om de geproduceerde warmte efficiënt af te voeren.

UniCool zorgt voor een gezonde atmosfeer in datacenters en serverruimtes. “Wij bieden duurzame oplossingen voor airconditioning, koeling, droge koelers en warmtepompen van vooraanstaande en innovatieve merken, zoals Schneider Electric”, vertelt Kolk. “Hierbij hebben wij niet alleen oog voor de optimale werking van de IT-infrastructuur, maar ook voor mens én natuur.”

De noodzaak van warmteafvoer

Een computerruimte, ook wel serverruimte genoemd, is een speciaal ingerichte ruimte waar servers, opslagapparatuur en netwerkcomponenten worden geplaatst. Het constante rekenwerk en de hoge verwerkingscapaciteit van deze systemen genereren aanzienlijke hoeveelheden warmte. “Met name de huidige grafische verwerkingseenheden (GPU’s) voor AI”, weet Kolk. “Deze warmte moet effectief en efficiënt afgevoerd worden om zowel de prestaties van de apparatuur te waarborgen als storingen door oververhitting te voorkomen.” 

De temperatuur in een computerruimte moet zorgvuldig gecontroleerd worden, benadrukt hij. “Als de temperatuur te hoog wordt, kunnen de servers namelijk oververhit raken, wat leidt tot verminderde prestaties, storingen of zelfs blijvende schade. Daarom is koeling een essentieel aspect van het ontwerp van een computerruimte. Het doel is om de warmte die door de apparatuur wordt gegenereerd effectief af te voeren, zonder dat dit ten koste gaat van operationele efficiëntie of energieverbruik.”

Ingrediënten voor efficiënte koeling

De hoeveelheid warmte en de methode waarop deze het beste kan worden afgevoerd, is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder:

• Vermogen van de apparatuur: hoe krachtiger de server of het apparaat, hoe meer warmte het genereert. Moderne servers die werken met hoge prestaties verbruiken vaak veel energie en produceren aanzienlijke hoeveelheden warmte.
• Aantal apparaten: in grotere datacenters kunnen duizenden servers tegelijkertijd draaien, wat de totale warmteproductie aanzienlijk verhoogt.
• Indeling van de ruimte: de manier waarop de apparatuur wordt geplaatst en de luchthuishouding wordt ontworpen, beïnvloedt de efficiëntie van de koeling.

Uitgebreid aanbod koeloplossingen

Er zijn verschillende methoden om computerruimtes en datacenters te koelen, met elk hun eigen voordelen en toepassingen. UniCool partner Schneider Electric heeft een uitgebreid portfolio beschikbaar:

• Computer Room Air Conditioners (CRAC’s DX) zijn speciaal ontworpen voor het koelen van kleine tot middelgrote computerruimtes en werken op basis van directe verdamping. De units werken continu, 24 uur per dag en 365 dagen per jaar en garanderen nauwkeurige temperatuur- en vochtigheidsregelingen.
• Computer Room Air Handlers (CRAH’s CW) zijn speciaal ontworpen voor het koelen van middelgrote en grote computerruimtes. De units werken continu, 24 uur per dag en 365 dagen per jaar en garanderen nauwkeurige temperatuur- en vochtigheidsregelingen. Deze installaties werken met water als koudedrager, gekoppeld aan koelmachines met vrije koeling en/of droge koelers.
• Vrije koeling maakt gebruik van de buitenlucht om de computerruimte te koelen. Dit is vooral effectief in klimaten met lage buitentemperaturen. De buitenlucht wordt gefilterd en direct gebruikt om de binnenlucht te koelen of om het water af te koelen.
• Liquid Cooling maakt gebruik van vloeistoffen zoals water of niet-geleidende vloeistoffen om warmte af te voeren. Dit systeem is zeer efficiënt en wordt met name gebruikt in datacenters met een hoge dichtheid (AI).

“De keuze van het koelsysteem hangt af van het vermogen dat gekoeld moet worden”, aldus Kolk. “Kleine computerruimtes hebben vaak voldoende aan CRAC-units, terwijl grote datacenters mogelijk geavanceerdere systemen zoals gekoeldwaterinstallaties met vrije koeling of Liquid Cooling nodig hebben.”

Power Usage Effectiveness (PUE)

Koeling van datacenters is niet alleen een technische uitdaging, maar ook een uitdaging op het gebied van energieverbruik en duurzaamheid, benadrukt hij. “Het koelen van datacenters vereist aanzienlijke hoeveelheden energie. Daarom wordt steeds meer nadruk gelegd op energie-efficiëntie en het gebruik van duurzame energiebronnen. De Power Usage Effectiveness (PUE) is een veelgebruikte maatstaf voor de energie-efficiëntie van datacenters en geeft de verhouding aan tussen de totale energie die een datacenter verbruikt en de energie die daadwerkelijk wordt gebruikt door de IT-apparatuur. Hierbij geldt dat hoe lager de PUE, hoe efficiënter het datacenter is in termen van energieverbruik.”

Moderne datacenters maken gebruik van energiezuinige koelsystemen, waaronder intelligente regelingen, EC-ventilatoren, toerengeregelde pompen en geavanceerde koeltechnieken zoals Liquid Cooling. Ook wordt er steeds vaker gebruik gemaakt van 100% hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie of windenergie om de energiebehoeften van de koelsystemen en IT-apparatuur te dekken.