Nieuwe koeltechniek datacenters | Technisch Weekblad
Achtergrond
Gregor Snip, datacenter AMS3, Switch Datacenters

Gepatenteerd luchtkoelingssysteem werkt efficiënter dan waterkoeling


Nieuwe koeltechniek datacenters

Het nieuwe, datacenter AMS3 van Switch Datacenters, dat momenteel in Amsterdam in aanbouw is, krijgt een gepatenteerd koelsysteem dat door de r&d-afdeling van het bedrijf zelf ontwikkeld is.

De nieuwe koeltechniek is gebaseerd op een indirect adiabatisch koelingsprincipe. Bij een dergelijk verdampingssysteem stroomt vanuit de apparatuur warme, primaire lucht via luchtkanalen naar een warmtewisselaar. Hier bevindt zich aan de bovenkant een hygroscopische laag, die vocht onttrekt aan de primaire lucht. Boven deze hygroscopische laag verplaatst zich een tweede luchtstroom in de tegenovergestelde richting. Deze proceslucht zorgt voor het verdampen van het vocht van de hygroscopische laag, waardoor de temperatuur van de primaire luchtstroom daalt. De gekoelde primaire lucht stroomt terug naar de koude zijde van de zogeheten racks, de stellages waaraan de servers hangen, terwijl de vochtige proceslucht naar buiten stroomt.

De nieuwe technologie heeft geresulteerd in een gecalculeerde Cooling Power Usage Effectiveness (pPUE) van 1,04. Dit getal weerspiegelt de verhouding tussen het energieverbruik van de koeling in het datacenter en het energieverbruik van de it-apparatuur. De lage pPUE-waarde is vooral te danken aan het gebruik van de kunststof warmtewisselaar, die niet alleen energiezuinig is maar ook een extreem lage waterconsumptie heeft. De koelcapaciteit is modulair en stapsgewijs uit te bouwen van 20 kW tot 200 kW.

Het nieuwe AMS3-gebouw van 10.000 m2 biedt plaats aan 1.600 datacenter-racks. Het in 2009 opgerichte bedrijf bedient onder meer clouddiensten en hosting providers; tot de klantenkring behoren onder meer IBM, 3W Infra, PricewaterhouseCoopers en PCextreme.

Vieze buitenlucht

Switch Datacenters heeft eerder adiabatische koeling toegepast, zowel bij zijn datacenter AMS1 als bij het datacenter dat het bedrijf in Woerden overnam. ‘Daar hebben wij voor gekozen omdat dit verreweg de meest efficiënte koeltechniek is’, vertelt Gregor Snip, directeur en oprichter van Switch Datacenters. ‘Bovendien komt er geen buitenlucht naar binnen. Als je een raam openzet kan je een heel goedkope koeling realiseren, maar je krijgt ook vervuilde lucht in het gebouw. De buitenlucht bevat meer vervuilende stoffen dan je zou denken en dat kan je apparatuur schade berokkenen. Dat is bepaald niet iets wat klanten willen, zij willen een gesloten circuit!’

Toen Switch Datacenters het datacenter in Woerden betrok, was daar een watergekoelde koelinstallatie aanwezig, die bestond uit zestig ventilatoren en evenveel kleppen, vier koelmachines, 22 koelunits, twintig grote pompen en twee koeltorens. De nieuwe adiabatische koelinstallatie kon volstaan met twaalf ventilatoren, zestien kleppen, zes koelmachines, twee kleine pompen en twee waterontharders.

Volgens Snip is de nieuwe installatie van AMS3 nog een stuk energiezuiniger dan die van Woerden. ‘Er is minder drukverlies, het stroomverbruik is 30 % lager dan onze andere locatie en de installatie gebruikt wel twaalf keer minder energie dan een conventioneel koelsysteem’, licht hij toe. ‘Dit hebben we bereikt door de wisselaar zodanig aan te passen dat er minder druk nodig is. Daarnaast hebben we de koeler in het gebouw onder de verhoogde computervloer geplaatst in plaats van op het dak. Hierdoor hebben we een hele korte afstand tussen de koelers en de servers. Dat doet bijna niemand, vooral omdat het lastig is om voldoende lucht aan te zuigen. Bovendien moet je het gebouw aanpassen, want je hebt een redelijk hoge vloer nodig om de koelinstallatie onder te plaatsen. Wij hebben dit kunnen doen door het ontwerp van de koelingsunit aan te passen.’

Dankzij de nieuwe adiabatische koeling voldoet Switch Datacenters ook aan de meest stringente Tier 4-norm. De Tier-normen, die ontwikkeld zijn door het Uptime Institute, beschrijven de prestatie-eisen waaraan datacenters zouden moeten voldoen. Zo is bij een Tier 3-datacenter sommige apparatuur meervoudig uitgevoerd. De beschikbaarheid is in dit geval 99,982 %, waarbij de maximale uitvaltijd 1,6 uur per jaar mag bedragen. Een Tier 4-datacenter heeft alle apparatuur standaard dubbel uitgevoerd, wat een beschikbaarheid van 99,995 % garandeert met een maximale uitvaltijd van 0,8 uur per jaar. Snip: ‘We hebben alles dubbel uitgevoerd. Twee waterleidingen en twee elektriciteitsleidingen, die onafhankelijk van elkaar kunnen functioneren. Dankzij deze maatregelen zijn we op dit moment in ons land uniek, als het gaat om duurzaamheid en redundantie.’

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW