Seizoensgebonden koeling onder de grond

Heeft u zich ooit afgevraagd hoe de koeling van een datacenter werkt? Bij de meest geavanceerde datacenters is het al lang niet meer zo dat er 24 uur per dag enorme chillers staan te ronken om de apparatuur te koelen. Sterker nog: bij het nieuwe datacenter van Interxion, AMS8, zijn de chillers alleen als back-up voorziening aanwezig. De koeling wordt primair verzorgd door zogenaamde droge koelers, die simpelweg gebruik maken van de buitenlucht, mits die koud genoeg is. Naast de droge koelers beschikt het AMS8 datacenter over een ondergronds bronnensysteem. Hiermee worden seizoenseffecten omgedraaid. Normaal moet op een warme zomerdag de koeling hard werken (lees: veel energie gebruiken), met hulp van de bronnen wordt zo’n zomerdag juist een zeer energie efficiënte dag. In deze blog gaan we verder in op de werking van het geavanceerde en energie efficiënte bronnensysteem van het nieuwe AMS8 datacenter.

Pakweg 10-15 jaar geleden werden datacenters veel minder efficiënt gekoeld dan tegenwoordig. De apparatuur stond willekeurig in een zaal opgesteld en er werd lucht met een zeer lage temperatuur (soms nog geen 10 graden) willekeurig de zaal in geblazen. Daar is in de afgelopen jaren veel in veranderd, zowel aan de kant van de servers, die inmiddels tegen veel hogere temperaturen zijn bestand dan vroeger, alsook aan de kant van het opwekken en de distributie van koeling. Dit is mede gestimuleerd door de toenemende aandacht voor het energieverbruik in de IT-industrie en de sterk toegenomen focus op energiezuinig ontwerpen en bouwen. De toepassing van bronnen is hierin een goed voorbeeld, waarmee de totale energiebehoefte van een datacenter drastisch kan worden gereduceerd.

Voor de aanleg van de bronnen is eerst de bodemstructuur in kaart gebracht. Het gebied waar het AMS8 datacenter wordt gebouwd blijkt zeer geschikt voor de aanleg van een bronnensysteem. De bronnen worden gerealiseerd door tot wel 160 meter diep te boren en een leidingstelsel aan te brengen. Op deze diepte bevinden zich diverse waterhoudende lagen, die worden aangeboord. Op AMS8 worden zogenaamde duo-bronnen toegepast. Totaal worden er voor AMS8 tien bronnen gerealiseerd, die met elkaar 5 duo’s gaan vormen. Het boren van een bron is specialistisch en zorgvuldig werk. In de bron worden buizen met filterelementen geplaatst, zodat het water zich in de buis kan verzamelen, maar zand blijft zitten. Het water dat uit een bron komt is brak, een mengsel van zoet- en zeewater. Het bronsysteem is daarom gemaakt van corrosiebestendige materialen.

‘It takes two to tango’

De werking van zo’n duo is even eenvoudig als vernuftig. Een duo bestaat uit een combinatie van een koude en een warme bron, die onderling op een aanzienlijke afstand van elkaar zijn geplaatst. In de startsituatie zijn alle bronnen nog even koud, de natuurlijke temperatuur van het water is rond de 11 graden. Vanuit de koude bron wordt in de zomer koel water uit de grond opgepompt, die eenmaal opgewarmd door het datacenter terug wordt gevoerd in de warme bron. In de winter wordt dit proces omgedraaid. Op koude winterdagen leveren de droge koelers met gemak meer koeling dan het datacenter zelf nodig heeft en de extra capaciteit wordt dan ingezet om de warme bron weer terug te koelen naar de oorspronkelijke temperatuur. Op deze wijze kunnen de bronnen jaar na jaar, seizoen op seizoen duurzaam worden ingezet.

Gesloten systeem

De bronsystemen zijn gesloten systemen, er wordt dus geen ‘bronwater’ door het datacenter heen geleid. De koeling wordt onttrokken via een warmtewisselaar, waar het koelsysteem van het datacenter eveneens op is aangesloten.

Duurzaam en efficiënt

Interxion wil op een bewuste manier met haar energiebehoefte omgaan. Daarom past de toepassing van bronnen heel goed in de invulling van deze energiebehoefte. Het is een prachtig systeem dat op een slimme wijze samenwerkt met de natuur en de seizoenen, met als resultaat een betrouwbaar, energie-efficiënt koelsysteem, wat de natuur respecteert en onze klanten helpt om de kosten verder te reduceren!

Koenraad Zirkzee, Director Operations Interxion