Ja, de temperatuur in een serverruimte is goed te regelen zonder synthetische koudemiddelen. Moderne koeltechnologieën zoals koeling op basis van Phase Change Materials (PCM) maken gebruik van de natuurkundige eigenschappen van zouthydraten om warmte op te nemen en af te geven, zonder compressoren of chemische koudemiddelen. Voor organisaties met serverruimtes, SER-, UPS- of MCC-ruimtes biedt dit een betrouwbaar en energiezuinig alternatief. De vragen hieronder geven een volledig beeld van hoe dat werkt en wat het in de praktijk oplevert.
Welke alternatieven voor synthetische koudemiddelen bestaan er?
Er zijn meerdere technieken die serverruimtes effectief koelen zonder synthetische koudemiddelen. De meest toegepaste alternatieven zijn vrije koeling (free cooling), adiabatische koeling, directe luchtkoeling en koeling op basis van Phase Change Materials (PCM). Elk van deze systemen werkt zonder de chemische verbindingen die in conventionele koelinstallaties worden gebruikt.
Free cooling maakt gebruik van buitenlucht of buitentemperaturen om warmte af te voeren, maar is sterk afhankelijk van het klimaat en daardoor niet het hele jaar door inzetbaar in Nederland. Adiabatische koeling gebruikt verdamping van water om lucht te koelen, wat waterverbruik met zich meebrengt. Directe luchtkoeling is eenvoudig maar biedt weinig controle over temperatuur en luchtvochtigheid.
PCM-koeling onderscheidt zich doordat het geen externe omgevingsfactoren nodig heeft, geen water verbruikt en volledig onafhankelijk van het seizoen werkt. Het systeem slaat thermische energie op in een materiaal dat van fase wisselt bij een vaste temperatuur, vergelijkbaar met de manier waarop water smelt bij 0°C, maar dan rond de 25°C. Dat maakt het bijzonder geschikt voor de stabiele klimaatbeheersing die kritieke IT-omgevingen vereisen.
Hoe werkt PCM-koeling in een serverruimte?
PCM-koeling werkt door gebruik te maken van de faseovergang van een materiaal: wanneer een Phase Change Material van vast naar vloeibaar overgaat, neemt het grote hoeveelheden warmte op zonder dat de temperatuur stijgt. Dat principe wordt ingezet om warmte uit een serverruimte te absorberen en op het juiste moment weer af te voeren, volledig zonder compressor of koudemiddel.
In de praktijk zijn de PCM-materialen verwerkt in kunststofpanelen die zijn opgebouwd uit niet-giftige en milieuvriendelijke zouthydraten. Deze panelen vormen de kern van een zelfstandige koelopstelling die in of nabij de te koelen ruimte wordt geplaatst. Ventilatoren zorgen voor de luchtcirculatie langs de panelen; er zijn geen andere bewegende delen.
Het systeem functioneert als een intelligente thermische batterij. Geavanceerde algoritmen sturen het systeem volledig automatisch aan: warmte wordt continu geanalyseerd, opgeslagen en op het optimale moment afgevoerd. Doordat het elektrisch aansluitvermogen minimaal is, is directe aansluiting op een UPS-systeem mogelijk, waardoor de PCM-koeling ook bij stroomuitval zonder onderbreking blijft werken.
Hoeveel energie bespaar je met PCM-koeling ten opzichte van traditionele koeling?
PCM-koeling verbruikt gemiddeld meer dan 90% minder energie dan traditionele koelinstallaties die werken met compressoren en synthetische koudemiddelen. Die besparing ontstaat omdat het systeem vrijwel geen elektrisch vermogen nodig heeft buiten de ventilatoren, terwijl een conventionele koelinstallatie continu een compressor laat draaien.
Belangrijk is dat de besparing niet alleen in kilowatturen zit, maar ook in het opgenomen vermogen in kilowatts. Dat onderscheid is relevant voor organisaties die te maken hebben met netcongestie of beperkingen in hun elektrotechnische infrastructuur: PCM-koeling creëert ruimte op het net en verlicht de belasting op aansluitingen en verdeelkasten.
In absolute termen kan de besparing voor grotere serverruimtes oplopen tot tienduizenden euro’s per jaar aan energiekosten. De terugverdientijd bedraagt in de praktijk minder dan vijf jaar, mede dankzij de fiscale voordelen die beschikbaar zijn voor deze technologie.
Is PCM-koeling geschikt voor alle soorten serverruimtes?
PCM-koeling is geschikt voor een breed scala aan technische ruimtes waar een stabiele temperatuur en luchtvochtigheid essentieel zijn, waaronder serverruimtes (MER), SER-, UPS-, HVK- en MCC-ruimtes. Zowel kleine als grote ruimtes kunnen worden bediend, dankzij een modulair systeem dat schaalbaar is op basis van de benodigde koelcapaciteit.
De standaardunits zijn beschikbaar in vermogens van 3 kW en 6 kW en kunnen modulair worden gecombineerd. Voor grotere toepassingen, zoals high-density AI-omgevingen, storage-omgevingen of datacenters, zijn volledig maatwerk luchtbehandelingsunits beschikbaar. Duraflow heeft inmiddels de eerste 120 kW PCM-koelinstallatie ter wereld ontwikkeld, specifiek voor de koeling van bedrijfskritische IT-applicaties in zulke omgevingen.
Er zijn wel technische randvoorwaarden om rekening mee te houden:
- De aanvoerlucht mag maximaal circa 27 tot 28 °C bedragen voor een optimale werking van de PCM-panelen
- Een PCM-unit van 6 kW vereist een luchtcapaciteit van 2.600 tot 3.000 m³/h
- Een constante luchtstroom moet gegarandeerd zijn, bij voorkeur via een separate aftakking of bypass met eigen debietregeling
- De afstemming van bedrijfstijden tussen de PCM-installatie en eventuele luchtbehandelingskasten moet vooraf worden beoordeeld door een installateur of adviseur
Of een ruimte geschikt is, hangt dus af van de specifieke situatie. Een technische beoordeling vooraf is altijd verstandig.
Welke fiscale voordelen zijn er bij de aanschaf van PCM-koeling?
Bij de aanschaf van een PCM-koelsysteem kunnen organisaties in aanmerking komen voor de Energie-investeringsaftrek (EIA). Dit is een fiscale regeling van de Nederlandse overheid waarmee een deel van de investeringskosten fiscaal aftrekbaar is. PCM-koeling is door de overheid erkend als officiële energiebesparende maatregel, wat de toegang tot deze regeling vergemakkelijkt.
De EIA verlaagt de effectieve investering aanzienlijk en verkort daarmee de terugverdientijd verder. In combinatie met de structurele energiebesparing die het systeem oplevert, maakt dit PCM-koeling financieel aantrekkelijk voor organisaties die bewust willen investeren met een aantoonbaar rendement.
Of een specifieke installatie in aanmerking komt en welke voorwaarden daarvoor gelden, is afhankelijk van de situatie en dient te worden beoordeeld door een fiscaal adviseur of de installateur. Duraflow kan hierbij de benodigde technische documentatie aanleveren.
Hoe lang gaat een PCM-koelsysteem mee en wat is het onderhoud?
Een PCM-koelsysteem gaat minimaal 25 jaar mee, en de PCM-panelen zelf hebben een technische levensduur van minimaal 40 jaar. Omdat het systeem vrijwel geen bewegende delen heeft buiten de ventilatoren, is het onderhoud uitzonderlijk beperkt vergeleken met traditionele koelinstallaties.
De eerste inspectiebeurt voor de ventilatoren is pas nodig na minimaal 50.000 vollastdraaiuren. Er zijn geen compressoren, condensors of chillers die regelmatig service vereisen, en er worden geen synthetische koudemiddelen gebruikt die periodiek moeten worden bijgevuld of vervangen.
Daarnaast zijn de units demontabel en herbruikbaar, wat betekent dat ze bij een verhuizing of herinrichting van de ruimte opnieuw kunnen worden ingezet. Via Modbus kunnen de units worden aangesloten op een gebouwbeheersysteem voor centrale storingsmelding, wat de bewaking vereenvoudigt zonder dat er toegang nodig is tot IT-systemen van de klant. Wat de monitoring doet: temperaturen, bedrijfsstatussen, vermogen en energieverbruik uitlezen. Wat het niet doet: geen toegang tot servers, databases, applicaties of gebruikersaccounts.
Hoe Duraflow helpt met koeling van serverruimtes zonder synthetische koudemiddelen
Wij ontwikkelen en leveren PCM-koeloplossingen die speciaal zijn ontworpen voor kritieke technische ruimtes zoals serverruimtes, SER-, UPS-, HVK- en MCC-ruimtes. Onze aanpak is volledig op maat en omvat de volgende stappen en voordelen:
- Technische beoordeling vooraf: Wij beoordelen samen met de installateur de ruimte, luchtcapaciteit, temperatuurcondities en de benodigde koelcapaciteit in kW.
- Maatwerkconfiguratie: Op basis van de situatie stellen wij een modulaire opstelling samen, van een enkele 3 kW-unit tot een volledig maatwerk luchtbehandelingsinstallatie van 120 kW of meer.
- Installatie en integratie: De units worden aangesloten op het UPS-systeem en, indien gewenst, via Modbus gekoppeld aan het gebouwbeheersysteem voor centrale storingsmelding.
- Documentatie voor EIA: Wij leveren de technische onderbouwing die nodig is voor de aanvraag van de Energie-investeringsaftrek.
- Minimaal onderhoud, maximale beschikbaarheid: Dankzij de master-slavekoppeling blijven overige units operationeel bij een eventuele storing van één unit.
Wilt u weten of PCM-koeling geschikt is voor uw serverruimte en wat de mogelijkheden zijn? Neem contact met ons op voor een vrijblijvend technisch gesprek.
Veelgestelde vragen
Kan PCM-koeling worden gecombineerd met een bestaande koelinstallatie?
Ja, PCM-koeling kan worden ingezet als aanvulling op een bestaande koelinstallatie. In de praktijk wordt het systeem regelmatig gecombineerd met een bestaande luchtbehandelingskast of andere koeloplossing, waarbij de PCM-unit de piekbelasting opvangt of als redundante back-upkoeling fungeert. Dit maakt het ook aantrekkelijk als tussenstap voor organisaties die hun installatie gefaseerd willen verduurzamen.
Wat gebeurt er met de koeling als de stroom uitvalt?
Omdat PCM-koeling een minimaal elektrisch aansluitvermogen heeft, kan het systeem rechtstreeks worden aangesloten op een UPS-systeem. Bij een stroomuitval blijft de koeling daardoor zonder onderbreking doorwerken, wat essentieel is voor de continuïteit van bedrijfskritische IT-omgevingen. Dit is een belangrijk voordeel ten opzichte van traditionele koelinstallaties, die bij stroomuitval direct uitvallen en een zware belasting vormen voor UPS-capaciteit.
Hoe lang duurt de installatie van een PCM-koelsysteem en veroorzaakt dit downtime?
De installatietijd van een PCM-koelsysteem is relatief kort en varieert afhankelijk van de omvang en de specifieke situatie van de ruimte. Omdat de units modulair zijn opgebouwd en geen complexe leidingwerken of koudemiddelcircuits vereisen, is de impact op de bedrijfsvoering doorgaans beperkt. Een goede planning vooraf in overleg met de installateur zorgt ervoor dat eventuele downtime tot een minimum wordt beperkt.
Wat zijn de meest gemaakte fouten bij de implementatie van PCM-koeling?
Een veelgemaakte fout is het onderschatten van de randvoorwaarden voor luchtcapaciteit en aanvoertemperatuur: als de aanvoerlucht structureel warmer is dan circa 27 tot 28 °C, presteert het systeem suboptimaal. Daarnaast wordt de afstemming van bedrijfstijden tussen de PCM-installatie en eventuele bestaande luchtbehandelingskasten regelmatig over het hoofd gezien. Een grondige technische beoordeling vooraf door een gekwalificeerde installateur of adviseur voorkomt deze problemen.
Is PCM-koeling ook geschikt voor ruimtes met een hoge warmtedichtheid, zoals AI- of GPU-omgevingen?
Ja, voor high-density omgevingen zoals AI-servers of GPU-clusters zijn volledig op maat gemaakte luchtbehandelingsunits beschikbaar die aanzienlijk hogere koelvermogens aankunnen. Duraflow heeft inmiddels de eerste 120 kW PCM-koelinstallatie ter wereld ontwikkeld, specifiek voor dit soort bedrijfskritische toepassingen. Voor dergelijke projecten is een maatwerkconfiguratie en uitgebreide technische beoordeling altijd het uitgangspunt.
Hoe vraag ik de Energie-investeringsaftrek (EIA) aan voor een PCM-koelinstallatie?
De EIA-aanvraag dient binnen drie maanden na het aangaan van de investeringsverplichting te worden ingediend bij de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO). Omdat PCM-koeling officieel is erkend als energiebesparende maatregel, voldoet de technologie aan de basisvereisten voor de regeling. Duraflow levert de benodigde technische documentatie voor de aanvraag; voor de fiscale verwerking is het raadzaam een fiscaal adviseur te betrekken.
Wat is het verschil tussen een PCM-unit van 3 kW en 6 kW, en hoe kies ik de juiste capaciteit?
Het verschil zit in de koelcapaciteit en de bijbehorende vereiste luchtcapaciteit: een 6 kW-unit vereist een luchtstroom van 2.600 tot 3.000 m³/h, terwijl een 3 kW-unit geschikt is voor kleinere ruimtes met een lagere warmteproductie. De juiste keuze hangt af van het opgesteld IT-vermogen in de ruimte, de ruimteafmetingen en de beschikbare luchtcapaciteit. Duraflow beoordeelt dit samen met de installateur tijdens de technische intake, zodat de configuratie altijd aansluit op de werkelijke situatie.
