Noors datacentercomplex heeft adiabatische koeling met Nederlands tintje

26 februari 2019

(artikel) In het Noorse Kristiansand wordt een immens datacentercomplex gekoeld met behulp van een adiabatisch proces. Het koelsysteem is geleverd door FläktGroup Netherlands en maakt gebruik van regenwater.

Tekst: Martijn Louws

Het totaal aantal vierkante meter aan vloeroppervlakte dat voor datacenterdiensten wordt gebruikt stijgt hard in Europa. Alleen al in Nederland groeide het aantal vierkante meters tussen mei 2017 en mei 2018 met 8,8 procent, van 283.000 naar 308.000. Tussen 2016 en 2017 steeg het netto vloeroppervlak zelfs met 12,3 procent (van 252.000 naar 283.000 vierkante meter).

De totale vloeroppervlakte voor datacenterdiensten in Europa neemt snel toe.

Oplossingen op maat
Voor al die datacenterruimte is efficiënte en energiezuinige koeling nodig. “Op het gebied van energie-efficiëntie is er geen wetgeving waarin eisen worden gesteld aan datacenters. Maatregelen die daar betrekking op hebben worden dus echt vanuit bedrijfsoogpunt getroffen”, zegt Maarten van Dalen van FläktGroup Netherlands. Dit laatste is ook bij de Noorse investeringsmaatschappij Bulk het geval. Bulk financiert in heel Europa hoogwaardige datacenterfaciliteiten en glasvezelinfrastructuur. Het werkt samen met klanten om op maat gemaakte oplossingen te leveren, zowel voor nieuwe datacenterprojecten als voor bestaande datacenters. Het bedrijf heeft ook bij de bouw van het datacentercomplex in het Zuid-Noorse Kristiansand volop geïnvesteerd in duurzame oplossingen. “Dat project is met name bijzonder omdat er gebruik wordt gemaakt van een adiabatisch proces dat wordt gevoed door een regenwaterwinningssysteem”, vertelt Van Dalen.

Meer dan alleen groene energie
Het bergachtige landschap en stabiele klimaat van Zuid-Noorwegen zorgen voor een koele omgeving die geschikt is als locatie voor datacenters. Bovendien lopen er tal van snelstromende rivieren doorheen, met meerdere waterkrachtcentrales op hun route. Samen kunnen ze bijna onbeperkt volledig groene stroom produceren. De combinatie van datacenters met duurzame stroomproductie in de directe omgeving biedt uiteraard kansen. Om echt duurzame datacenters te realiseren, is er echter meer nodig dan alleen groene stroom. Een duurzaamheidsvisie die wat verder gaat neemt alle aspecten van het datacenter in ogenschouw, van de installatie tot de ontmanteling. Daardoor wordt de impact op de omgeving waarin de datacenters zich bevinden verkleind.

Zuid-Scandinavisch klimaat
Om die visie waar te maken, wordt samengewerkt met koelsysteemspecialisten zoals FläktGroup Netherlands. Bij het datacentercomplex in Kristiansand is samengewerkt aan de ontwikkeling van apparatuur en systemen die speciaal zijn ontworpen om het voordeel van het zuidelijke Scandinavische klimaat te maximaliseren en de milieu-impact te minimaliseren. “De gemiddelde temperatuur hier is 5,3 graden. Alleen in juli en augustus is het hier warmer dan 14 graden Celsius”, legt Van Dalen uit. Die 14 graden is een belangrijk ijkpunt: “Boven de 14 graden moeten we bijkoelen, en dat doen we hier via een adiabatisch proces.”

Het bergachtige landschap en stabiele klimaat maken de omgeving rond Kristiansand geschikt als locatie voor datacenters.

Omgekeerde osmose bij regenwater
Adiabatisch koelen is een koelmethode waarbij lucht wordt gekoeld door het laten verdampen van water. De energie die nodig is voor het verdampen, wordt onttrokken aan de buitenlucht. De binnenlucht koelt hierdoor af. FläktGroup heeft hier de Adia-DENCO units voor geleverd. “Daarbij gaat het om een indirect adiabatisch proces, via een kruisstroom-systeem. Het systeem bestaat uit een dubbele platenwisselaar met lagedrukbevochtiging. Langs de platen stroomt, van elkaar gescheiden, de toevoer- en afvoerlucht. De buitenlucht is hierdoor te allen tijde gescheiden van de binnenlucht, wat erg belangrijk is voor een stabiele binnenconditie. Deze oplossing zorgt ervoor dat een groot aantal kW’s aan koeling per vierkante meter kan worden behaald”, aldus Van Dalen.

Gebruik van regenwater 
Bij dit concept wordt ook gebruikgemaakt van regenwater uit de krachtcentrales en wateropvangbasins. “Dat water wordt na een uniek omgekeerd osmose-concept toegevoegd aan de lucht”, vertelt Van Dalen. Omgekeerde osmose, ook wel hyperfiltratie of reverse osmose genoemd, is een veelgebruikte filtertechniek voor het verwijderen van zouten, mineralen en andere stoffen uit ‘vervuild’ water. Het voordeel van omgekeerde osmose is dat deze techniek geen gebruikmaakt van chemicaliën, maar filtert met behulp van een membraan. “Het water is oneindig te hergebruiken, dat maakt het bijzonder. Bij andere installaties wordt vaak een waterontharder toegepast, maar dat water is slechts enkele keren te gebruiken. Daarna moet het worden ververst.”
Omgekeerde osmose in combinatie met het adiabatische proces en het feit dat de uitblaaslucht, die een temperatuur heeft van tussen de 38 en 40 graden Celsius, wordt gebruikt om de luchtbehandelingskasten sneeuwvrij te houden, maakt het geheel tot een zeer energie-efficiënte unit. Van Dalen: “We zitten op een PUE (Power Usage Effectiveness) die lager is dan 1,17. Dat is best uniek.”

De Adia-DENCO unit van FläktGroup.

Kansen in Europa
Gezien de resultaten in Zuid-Noorwegen zien Van Dalen en FläktGroup Netherlands ook in andere delen van Europa grote kansen voor de Adia-DENCO units. “De omstandigheden in Noorwegen zijn natuurlijk ideaal”, vertelt Van Dalen. “We draaien bij een gemiddelde buitentemperatuur van 5,3 graden en een inblaastemperatuur van 24 graden Celsius een groot deel van het jaar droog en hoeven niet of nauwelijks – en dan alleen in de zomermaanden – bij te koelen. En als we dat al doen, gebeurt het ook nog eens heel efficiënt via een adiabatisch proces. In andere landen, zoals Nederland, heerst een wat hogere buitentemperatuur. Dat betekent dat we daar soms ook mechanisch bijkoelen.”

Hogere inblaastemperatuur
Dat laatste neemt volgens Van Dalen echter niet weg dat de oplossing zeer goed schaalbaar is. Bij het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) plaatst FläktGroup bijvoorbeeld zes Adia-DENCO units. “Nederland is de hotspot qua datacenters, er liggen hier dus genoeg mogelijkheden. Maar het is duidelijk dat hier, en in landen die nog zuidelijker liggen, het adiabatische seizoen langer duurt. Veel is ook afhankelijk van de temperatuur die de klant wil inblazen.” Daarin ziet hij overigens verschuivingen. “Waar de inblaastemperatuur bij datacenters voorheen rond de 21 graden Celsius lag, ligt hij nu vaak al op 24 graden. Straks is dat 27 graden. Dat heeft alles te maken met de voortschrijdende techniek; servers worden efficiënter en gedijen steeds beter bij relatief hoge temperaturen. Dat is een gunstige ontwikkeling. Door de hogere inblaastemperatuur hoeven we minder (adiabatisch) bij te koelen.”