Data centers zijn het hottopic van het moment maar hoe kunnen we deze gerichter en efficiënter gaan koelen?

Met de huidige opkomst van AI kunnen we datecenters niet meer wegdenken. Maar hoe kunnen we deze in de toekomst gaan koelen om zo energie efficiënt mogelijk te zij? Wat als de huidige koelinstallatie niet vervangen hoeft te worden om energie te gaan besparen, maar gewoon anders ingesteld kan worden? Om op deze vragen te kunnen beantwoorden ben ik aan de slag gegaan met een data room dat als labo gebruikt wordt binnen telecom leverancier Telenet. Hier heb ik een technische analyse gecombineerd met een economische analyse om tot mijn conclusies te kunnen komen.

Kan koelen met een warmer water regime dan traditionele koeling?

Het labo waar ik mijn onderzoek over heb gedaan wordt momenteel gekoeld met koud water dat vertrekt aan 8°C en terug komt met een temperatuur van 14°C. In mijn onderzoek heb ik gefocust of het mogelijk is om de vertrek temperatuur te kunnen verhogen naar 20°C zodat de retour rond de 25°C zou liggen. Dit lijkt een grote verandering maar deze verhoging kan een voordelen bieden om beter te kunnen gaan koelen.

Naast de mogelijke voordelen dat dit zou bieden ben ik ook gaan bekijken wat de totale impact is op deze ruimtes en de andere datarooms dat op hetzelfde circuit hangen. Kunnen deze ruimtes blijven werken, is het comfort gegarandeerd en levert deze oplossing daadwerkelijk een energetisch en economisch voordeel op?

Hoe efficiënter gaan werken zonder grote investering

Een belangrijk ander aspect binnen mijn onderzoek was om de huidige indeling van het labo in kaart te brengen om te begrijpen hoe de servers hun warmte afgeven aan de omgeving. Wat maakt dat er bepaalde hotspots (locaties waar warme lucht zich ophoopt) ontstaan? Werken de huidige koude afgifte systemen nog voldoende en zouden deze hergebruikt kunnen worden. 

Hieruit werd voornamelijk geconcludeerd dat een goeie luchthuishouding bijdraagt aan een gerichtere koeling. Daarnaast kunnen de huidige servers beter tegen hogere ruimtetemperaturen dan vroeger. Daardoor verschoof één van mijn onderzoeksvragen van “Hoe koud moet het zijn om werking te garanderen?”  naar “Hoe warm kunnen we koelen zonder impact te hebben op de werking?” 

Daarnaast door hogere temperaturen te gebruiken om te gaan koelen kan de manier van koude productie geoptimaliseerd worden. Momenteel wordt er voornamelijk gebruik gemaakt van een koelmachine aangezien het koud water afgekoeld moet worden naar 8°C. In de winterperiode kan het retour water afgekoeld worden met de buitenlucht indien deze kouder is dan 8°C. Door het regime te veranderen naar 20/25°C kan er meer gebruik gemaakt worden van de buitenlucht om de gewenste watertemperatuur te verkrijgen. Hierdoor zakt het energieverbruik van de productie van het koelwater.

Techniek en economie

Een technische optimalisatie is alleen maar interessant wanneer het in de praktijk haalbaar is. Daarom heb ik niet alleen de potentiële energiebesparing in rekening gebracht maar ook de economische gevolgen hiervan. Hierbij heb ik verschillende technische investeringen uitgewerkt en met elkaar vergeleken aan de hand van een TCO analyse.

De regimeaanpassing kan immers aantrekkelijk zijn wanneer het met beperkte investeringen kan uitgevoerd worden en hierbij het jaarlijks energieverbruik verlaagd. Maar anderzijds moet er ook rekening gehouden worden met de huidige technische beperkingen. 

Meer dan een temperatuurwijziging

De meerwaarde van mijn onderzoek ligt uiteindelijk in het principe van een temperatuurswijziging. Bij bestaande retrofit project wordt er namelijk vanuit gegaan dat energiebesparingen meestal geassocieerd worden met grote investeringen. 

Mijn onderzoek probeert deze associatie te verleggen, “Kunnen we meer halen uit wat er al staat zonder grote investeringen te moeten doen?”

Door de bestaande installatie technisch en economisch te bekijken kan er misschien al een energiebesparing gerealiseerd worden zonder direct grote kosten te moeten maken. Dit maakt dat het een interessante strategie is om mee te nemen naar de toekomst van data centers. 

Mijn onderzoek toont daarmee aan dat een energiebesparing niet direct moet beginnen met een nieuwe installatie. Soms begint het gewoon met een kritische blik op hoe het systeem werkt en hoe de ruimtes zijn ingedeeld.