Uw computerruimtes rechtstreeks koelen door koele buitenlucht naar binnen te blazen? Dus koelen zonder tussenkomst van een koelmedium? Het is een principe dat steeds meer in de belangstelling komt en een aantal datacenters hebben dit al in de praktijk gebracht. Is vrije koeling de nieuwe trend? Het toepassen van efficiëntere manieren van koelen past in het streven naar duurzamere en dus ‘groenere’ datacenters en computerruimtes.
Het principe
Het koelen van computerapparatuur gebeurt eigenlijk al jaren met behulp van lucht die door de servers wordt gevoerd. Eigenlijk is koelen niks anders dan het verplaatsen van de warmte naar een andere plek, meestal naar buiten. Hiervoor wordt de door de apparatuur opgewarmde lucht door koelunits in de ruimte geleid (‘airco’s’) waar de warmte wordt overgedragen naar een koelmedium zoals water of koelvloeistof. Hierdoor kan de warmte eenvoudig via leidingen getransporteerd worden naar buiten, waar de warme vloeistof afkoelt aan de buitenlucht via koeltafels. Meestal zit er nog een mechanische (de)compressiestap tussen om koudere temperaturen te kunnen realiseren.
Vrije koeling
Ventilatiekoeling, ook wel directe vrije koeling genoemd, is eigenlijk niets nieuws en wordt al jaren toegepast. Alleen niet vaak in een dergelijke kritische omgeving. In principe is er bij ventilatiekoeling enkel sprake van koeling met behulp van lucht. Hierbij wordt de overgang naar een ander medium overgeslagen wat efficiëntiewinst oplevert. Er wordt koele lucht van buitenaf naar binnen gevoerd waardoor de apparatuur kan afkoelen. De opgewarmde lucht wordt vervolgens weer naar buiten geblazen. Een variant hierop is indirecte ventilatiekoeling waarbij de buitenlucht via een tegenstroomwisselaar de interne (recirculatie)lucht afkoelt; de buitenlucht komt dus niet in het datacenter terecht. In beide gevallen kan op warme dagen eventueel bijgekoeld worden met traditionele mechanische koelmethoden of alternatieven zoals adiabatische koeling.
Het toepassen van efficiëntere manieren van koelen past duidelijk in het streven naar duurzamere en dus ‘groenere’ datacenters /computerruimtes. Daarnaast zijn de lage operationele kosten (voornamelijk energie voor de ventilatie) natuurlijk ook economisch zeer interessant en vaak snel terugverdiend.
Een gunstige ontwikkeling? De kanttekeningen:
- Hou rekening met grote luchtkanalen of luchtruimtes, zeker indien de ruimte zich niet aan de rand van een gebouw bevindt kan dit grote bouwkundige implicaties met zich meebrengen.
- Voor het verplaatsen van grote hoeveelheden lucht over langere afstanden zijn bovendien relatief zwaardere ventilators nodig.
- Dit is ook het geval als, bijvoorbeeld door externe omstandigheden, de buitenlucht goed gefilterd en filters vaak vervangen moeten worden.
- Hou rekening met een minder gecontroleerde relatieve vochtigheid in de ruimte. Deze is nl. voor een groot deel afhankelijk van de vochtigheid van de buitenlucht.
- Minimaliseer het bijkoelen met behulp van mechanische koeling door het toestaan van een hogere luchttemperatuur voor de computerapparatuur. Hierdoor kan immers langer gebruik gemaakt worden van de buitenlucht.
- Bedenk goed hoe te reageren op externe situaties in de buitenlucht zoals verontreinigende gassen, stofdeeltjes, rook en winddruk.
- De blussingmethode moet goed functioneren met het gekozen koelsysteem. Zo moet bij een automatische gasblussing deze niet direct naar buiten geblazen worden.
De kanttekeningen kunnen soms aanleiding zijn dat de balans soms toch doorslaat naar de gangbare manieren van koeling. Door voortschrijdende technieken, zoals centrifugaal compressors kunnen ook deze methodes zeer efficiënt zijn.
Ventilatiekoeling zal steeds meer toegepast worden in situaties waar kan worden volstaan met bovengenoemde punten of waar hiervoor geschikte oplossingen worden toegepast. Beide koelmethoden zullen echter hun weg blijven vinden naar computerruimtes in die specifieke situatie. Men zou een analogie kunnen trekken met het transport dat soms via de autoweg, maar soms ook via de rails, de lucht of het water gaat; ook de trend van vrije koeling zal straks geen trend meer zijn en gewoon één van de gangbare manieren van koelen van computerruimtes en datacenters worden.
