Met moderne en efficiënte koeling in het datacenter kan niet alleen stroom worden bespaard, maar wordt ook capaciteit vrijgemaakt voor extra rekenkracht.
Veel systeemhuizen die nieuwe datacenters inrichten of bestaande uitbreiden, houden zich slechts zijdelings bezig met hun koeling. Er moet gewoon voldoende koelcapaciteit beschikbaar zijn, net als elektriciteit uit het stopcontact. In feite kan een verstandig geplande of gemoderniseerde koeloplossing de datacenterexploitant echter veel geld besparen.
Meer koelvraag door blades
Bijna 50 procent van de energiekosten in een datacenter is toe te schrijven aan koeling. Hoewel individuele servers de laatste jaren zuiniger zijn geworden, zijn ze nu dichter opeengepakt in racks, zoals blades, en worden ze ook intensiever gebruikt door het gebruik van virtualisatie-oplossingen. Daarom nemen niet alleen de financiële uitgaven voor koeling toe, maar ook de technische eisen die aan de koelsystemen in de serverruimte of het datacentrum worden gesteld. IT BUSINESS heeft tijdens een bezoek aan de Schneider Electric-fabriek in Conselve, Italië, een indruk kunnen krijgen van de huidige trends op het gebied van koeltechnologie voor IT.
Met een net of zonder een valse bodem
In het algemeen moet de airconditioning van een serverruimte of datacenter niet overgedimensioneerd zijn.
Voor kleinere serverruimtes zijn in-row koelsystemen meestal voldoende. Deze koeleenheden worden tussen de serverracks geplaatst, die het best zo worden geplaatst dat koude en warme gangen gescheiden zijn. In het algemeen moeten rijenkoelers niet aan de uiteinden van een rij rekken worden geplaatst, maar verdeeld tussen de rekken. Een verhoogde vloer is niet nodig. Moderne units kunnen energie besparen door hun intelligente besturing en componenten met een hogere efficiëntie, zoals de motoren van de ventilatoren.
Koeling van grotere datacenters
In middelgrote en grote datacenters wordt het concept van koude en warme gangpaden gecombineerd met een verhoogde vloer. De koude lucht wordt verdeeld over de ruimte onder de servers en via openingen in de vloerpanelen naar de racks geleid. Voor betere koelprestaties, bijvoorbeeld voor zeer dicht op elkaar geplaatste servers, wordt ook een behuizing met schuifdeuren en beglaasde plafondelementen aanbevolen. Door de koude en warme luchtstromen in het datacenter te scheiden, wordt de koelinspanning en dus de benodigde energie verminderd. Voor gerichte koeling van afzonderlijke rijen in racks kunnen vloerpanelen met geïntegreerde ventilatoren en verstelbare lamellen worden gebruikt, zoals de Active Floor module van Schneider Electric. Met het Automatic Floor Pressurisation System (AFPS) biedt de fabrikant ook een intelligent, op sensoren gebaseerd regelsysteem aan dat een constante druk onder de vloer handhaaft.
Voor de koeling van grotere serverinstallaties werden tot nu toe meestal koelmachines gebruikt. Hier wordt een onderscheid gemaakt tussen twee concepten: CRAC en CRAH. Bij CRAC-units (Computer Room Air Conditioner) bevindt de compressor van de airconditioning zich in de serverruimte van het datacentrum. De koeling wordt verzorgd door een koelelement met koelmiddel en lamellen waardoor warme lucht door een ventilator uit de serverruimte wordt gezogen, waardoor deze wordt gekoeld. De koele lucht wordt dan via de verhoogde vloer naar de rekken getransporteerd. Het koelmiddel wordt gecondenseerd via een koeler buiten, bijvoorbeeld op het dak van het datacentrum. CRAC-units zijn gewoonlijk modulair uitbreidbaar.
In CRAH-eenheden (Computer Room Air Handler) bevindt de eigenlijke airconditioningeenheid zich buiten. Het koelt het water dat door de warmtewisselaars van de CRAH-units in de serverruimte wordt geleid. Met een koelvermogen van enkele honderden kilowatts of meer dan een megawatt is de airconditioningseenheid, ook bekend als een koelmachine, zo groot dat één eenheid voldoende is om een serverruimte te koelen. Om veiligheidsredenen wordt echter meestal gebruik gemaakt van redundante systemen, die dan slechts onder gedeeltelijke belasting werken. Moderne koelers zijn ook ontworpen om hier met een hoge mate van efficiëntie te werken.
Aanvullende informatie over het onderwerp
Tips voor slimmer koelen
Zelfs zonder grote investeringen in nieuwe technologie, kunt u in het datacenter of serverruimte elektriciteit besparen bij het koelen. Dit is niet alleen goed voor uw eigen IT-budget, maar ook voor het milieu. Bovendien maakt een efficiëntere koeling ook een betere benutting van bestaande servers mogelijk, bijvoorbeeld door virtualisatie. Hier volgen enkele tips:
- Het verhogen van de kamertemperatuur biedt aanzienlijke besparingsmogelijkheden. Moderne servers zijn ontworpen voor hogere bedrijfstemperaturen, zelfs bij continu gebruik.
- In oudere datacenters moet het gebied onder de verhoogde vloeren worden gecontroleerd. Hier blokkeren losliggende kabels of gebruik als opslagruimte vaak de luchtstroom.
- Het afdichten van de verhoogde vloer bespaart ook elektriciteit. Op deze manier komt er geen koude lucht ongebruikt in de serverruimte.
Als dit alles echter nog steeds niet helpt, moeten er nieuwe en efficiëntere koelsystemen worden gebruikt.
Nieuwe koeltechnologieën in opkomst
Een relatief nieuwe trend is vrije koeling zonder het gebruik van koelers. Bij directe vrije koeling wordt koude buitenlucht rechtstreeks in het datacentrum gevoerd; bij indirecte vrije koeling fungeert water of glycol als medium tussen de buitenlucht en de ruimtelucht. Afschaffing van de koelmachines leidt uiteraard tot aanzienlijke energiebesparingen. De eerste methode is goedkoper, maar kan leiden tot vochtproblemen. Volledig vrije koeling is alleen mogelijk als de buitenlucht het hele jaar door koud genoeg is. Een alternatief zijn moderne airconditioningunits die de compressoren automatisch uitschakelen wanneer de buitentemperatuur laag is en dan werken als indirecte vrije koeling.
Directe vloeistofkoeling in de server zou een aanzienlijke energiebesparing kunnen opleveren. Momenteel is het echter nog een uitzondering. Fujitsu heeft samen met Asetek een dergelijk koelsysteem ontwikkeld voor de servers van de Primergy CX-serie. Het wordt verondersteld tot 40 procent energie te besparen in vergelijking met conventioneel luchtgekoelde servers. Volgens Schneider Electric zou vloeistofkoeling in de server in de toekomst ook rechtstreeks in de airconditioningoplossing voor het datacenter kunnen worden geïntegreerd.
Er vindt ook meer integratie plaats van de huidige koelsystemen voor datacenters aan de softwarekant. Zij bieden interfaces voor gangbare beheersoplossingen voor datacentra en maken zo een directe regeling van de airconditioning en een snelle melding van storingen mogelijk.