Waterkoeling in datacenters

Nieuwe servers genereren meer warmte

16 december 2005 | William Visterin In veel datacenters kan de temperatuur behoorlijk oplopen. Traditionele koelsystemen zijn steeds vaker niet meer toereikend. Waterkoeling kan uitkomst bieden.

Sneller, kleiner, maar helaas ook warmer. Dat is de evolutie die servers hebben doorgemaakt. "Servers worden sowieso jaarlijks drie à vijf procent warmer, maar vooral het laatste jaar neemt het fors toe", aldus Peter Van Daele van Rittal: "Vooral met de komst van de zogenaamde blade servers raken servers steeds minder gekoeld."

Maar het probleem is ook al zichbaar bij 1U-servers. Doordat ze redelijk smal zijn, passen er veel in een rack. Van Daele: "Het probleem is dat de airflow in veel datacenters verticaal uit de verhoogde vloer komt. Daarmee krijg je de onderste machines nog wel koel, maar de middelste niet meer. En als de hitte echt te veel wordt, schakelen de machines zichzelf uit."

Volgens Van Daele kan de warmteontwikkeling in een volledig gevuld rack oplopen van twaalf tot twintig kilowatt, terwijl de koelingslucht doorgaans slechts vier tot vijf kilowatt warmte kan wegnemen.

Als oplossing kan men een koelingsrack met één tot drie luchtwater-warmtewisselaars aan het serverrack bouwen. De verhitte lucht van de servers wordt in de warmtewisselaar continu gekoeld door middel van water uit een centrale koeler. Elke warmtewisselaarmodule kan vier tot zes kilowatt koelen.

Rittal is niet de enige partij. Ook concurrent Knürr kiest voor waterkoeling in het datacenter, al verschilt hun aanpak. Voor de racks die erg veel koeling vereisen, biedt Knürr een oplossing die bestaat uit één warmtewisselaar, de cool therm, onderaan het rack (en dus niet aan de zijkant). Het geheel zit in een gesloten circuit zodat de warme en koude lucht niet vermengd raken.

Deze oplossing kan, volgens de fabrikant, in principe tweeëntwintig kilowatt of meer aan. "Het komt erop aan de beschikbare oppervlakte zo goed mogelijk te gebruiken. Net zoals bouwgrond duur is, blijft ook de prijs per vierkante meter in een datacenter erg kostbaar", benadrukt Ben de Brauwer van Knürr.

Pionier
Het idee van waterkoeling is niet nieuw. "In het tijdperk van de mainframes werd ook volop gebruikgemaakt van waterkoeling. Het is nu eenmaal een natuurwet dat water gewoon veel beter koelt dan lucht", stelt De Brauwer. Lange tijd is de oplossing echter niet nodig geweest in datacenters en dus ook niet toegepast.

Operator Easynet gebruikt nu, als één van de eerste in Europa, waterkoeling in zijn datacenter. "Het is echter niet zo dat ons hele center er gebruik van maakt, het gaat enkel om de zogenaamde warme zones", aldus Wim Ronse van Easynet: Alleen de nieuwste servers behoeven een speciale vorm van koeling, niet de hele ruimte.