Datacenters kun je niet in de ruimte koelen omdat de warmteproductie van serverracks simpelweg te hoog en te geconcentreerd is voor ruimtekoeling om effectief te zijn. Traditionele ruimtekoeling is ontworpen voor mensen en kantooromgevingen, niet voor de intense en continue warmtebelasting die IT-apparatuur genereert. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over datacenterkoeling: van de warmteproductie tot slimmere alternatieven.
Hoeveel warmte produceert een datacenter eigenlijk?
Een modern serverrack produceert al snel tussen de 5 en 20 kilowatt aan warmte, afhankelijk van de bezettingsgraad en het type apparatuur. In high-density omgevingen, zoals AI-workloads of storage-omgevingen, kan dat oplopen tot meer dan 30 kilowatt per rack. Een ruimte met meerdere racks genereert daarmee een warmtebelasting die vergelijkbaar is met een kleine industriële oven.
Ter vergelijking: een gemiddeld kantoor heeft een koelbehoefte van enkele honderden watt per persoon. Een enkele serverruimte kan die behoefte met een factor tien of meer overstijgen. Bovendien is de warmte niet gelijkmatig verdeeld over de ruimte, maar geconcentreerd op specifieke punten: de voor- en achterzijde van de racks. Dit maakt gerichte koeling niet alleen wenselijk, maar technisch noodzakelijk.
De wereldwijde groei van AI en high-performance computing maakt dit vraagstuk urgenter dan ooit. Datacenters en serverruimtes verbruiken daardoor steeds meer energie, wat de druk op zowel de elektrotechnische infrastructuur als het koelsysteem vergroot.
Waarom is koeling in de ruimte geen realistisch alternatief?
Ruimtekoeling is geen realistisch alternatief voor datacenterkoeling omdat het de warmte verplaatst in plaats van afvoert. Een systeem dat de lucht in een ruimte koelt, werkt goed wanneer de warmtebronnen verspreid en laag zijn. In een serverruimte zijn de warmtebronnen echter geconcentreerd, hoog in vermogen en continu actief, waardoor ruimtekoeling structureel tekortschiet.
Er zijn meerdere redenen waarom ruimtekoeling faalt in een datacenteromgeving:
- Onvoldoende capaciteit: Ruimtekoelingssystemen zijn niet ontworpen voor de hoge warmtedichtheid van serverracks.
- Ongelijke temperatuurverdeling: Warme en koude lucht mengen slecht, waardoor hotspots ontstaan die apparatuur beschadigen.
- Reactief in plaats van proactief: Ruimtekoeling reageert op de omgevingstemperatuur, niet op de warmteproductie van individuele componenten.
- Hoog energieverbruik: Om de hele ruimte op temperatuur te houden in plaats van alleen de warmtebron aan te pakken, verbruikt een ruimtekoelingssysteem onnodig veel energie.
- Geen luchtvochtigheidsbeheersing: Serverruimtes vereisen ook een stabiele relatieve luchtvochtigheid, wat ruimtekoeling zelden adequaat regelt.
Kortom: ruimtekoeling lost het probleem niet op, het verdunt het hooguit tijdelijk. Voor een serverruimte of MER-ruimte is een gerichte, technisch onderbouwde koeloplossing de enige betrouwbare keuze.
Tot 90% besparen op koeling?
Ontdek in een vrijblijvend gesprek wat PCM-koeling voor uw serverruimte of datacenter kan betekenen.
Welke koelingsmethoden worden wél gebruikt in datacenters?
In datacenters en serverruimtes worden koelingsmethoden ingezet die de warmte direct bij de bron opvangen en afvoeren. De meest gebruikte methoden zijn luchtgebaseerde koeling via raised floors of in-row koeling, vloeistofkoeling direct op de component, en thermische energieopslag via Phase Change Materials. Elk van deze methoden richt zich op de warmte waar die ontstaat: bij de server zelf.
De meest gangbare aanpak in middelgrote serverruimtes is het hot aisle/cold aisle-principe: koude lucht wordt via de voorzijde van de racks aangevoerd, warme lucht wordt via de achterzijde afgezogen en afgevoerd. Dit voorkomt dat warme en koude lucht zich mengen en verhoogt de koelefficiëntie aanzienlijk.
Vloeistofkoeling wint terrein in high-density omgevingen waar luchtkoeling niet meer voldoende capaciteit biedt. Hierbij wordt koelvloeistof direct langs warmtegenererende componenten geleid. Dit is effectief, maar ook complex en kostbaar in installatie en onderhoud.
Een opkomende methode is thermische energieopslag via Phase Change Materials (PCM). Hierbij slaat een materiaal warmte op tijdens de faseovergang van vast naar vloeibaar, en geeft het die warmte gecontroleerd weer af. Dit systeem werkt zonder compressoren of synthetische koudemiddelen en is daarmee een technisch interessant alternatief voor organisaties die hun energieverbruik structureel willen verlagen.
Wat is het verschil tussen ruimtekoeling en gerichte serverkoeling?
Het kernverschil tussen ruimtekoeling en gerichte serverkoeling zit in de aanpak: ruimtekoeling koelt de omgevingslucht van een hele ruimte, terwijl gerichte serverkoeling de warmte direct bij de bron opvangt en afvoert. Ruimtekoeling is reactief en breed; gerichte serverkoeling is proactief en precies.
Bij ruimtekoeling wordt de volledige luchtmassa in de ruimte op een bepaalde temperatuur gehouden. Dit klinkt eenvoudig, maar het betekent dat ook alle plekken waar geen warmte wordt geproduceerd worden gekoeld, wat leidt tot onnodig energieverbruik. Bovendien ontstaan er bij hoge warmtedichtheden alsnog hotspots, omdat de koeling de concentratie van warmte niet bijhoudt.
Gerichte serverkoeling daarentegen plaatst de koelcapaciteit precies daar waar de warmte vrijkomt. Denk aan in-row koelunits die naast de racks staan, of systemen die de warme lucht direct achter de racks opvangen. Dit verhoogt de effectiviteit, verlaagt het energieverbruik en beschermt de apparatuur beter tegen temperatuurpieken.
Voor facility managers en IT-managers die verantwoordelijk zijn voor een MER-, SER- of UPS-ruimte is dit onderscheid direct relevant: de keuze voor gerichte koeling bepaalt niet alleen de betrouwbaarheid van de infrastructuur, maar ook de hoogte van de energierekening op jaarbasis.
Hoe kan PCM-koeling bijdragen aan energiebesparing in serverruimtes?
PCM-koeling draagt bij aan energiebesparing in serverruimtes door warmte op te slaan tijdens piekbelasting en gecontroleerd af te geven wanneer de belasting lager is. Doordat het systeem werkt zonder compressoren of synthetische koudemiddelen, is het elektrisch aansluitvermogen een fractie van wat traditionele koelinstallaties vereisen. In de praktijk resulteert dit in een energiebesparing van gemiddeld meer dan 90% ten opzichte van conventionele koeling.
Het werkingsprincipe van PCM is vergelijkbaar met water dat smelt bij 0°C: bij een vaste werktemperatuur, in dit geval rond de 25°C, wisselt het materiaal van fase. Bij die faseovergang neemt het grote hoeveelheden thermische energie op zonder dat de temperatuur stijgt. Zodra de omgeving afkoelt, geeft het materiaal die energie weer af. Dit maakt PCM tot een intelligente thermische buffer die pieken opvangt en het systeem stabiel houdt.
Voor serverruimtes, MER-ruimtes en vergelijkbare kritieke omgevingen biedt dit een aantal concrete voordelen:
- Lager vermogensverbruik: Geen compressoren betekent een drastisch lager elektrisch aansluitvermogen, wat ook de belasting op de elektrotechnische infrastructuur vermindert.
- Stabiele temperatuur en luchtvochtigheid: PCM-systemen reageren geleidelijk op temperatuurschommelingen, wat hotspots en temperatuurpieken voorkomt.
- Directe UPS-koppeling: Doordat het vermogensverbruik laag is, kan het systeem direct worden aangesloten op een UPS, zodat koeling ook bij stroomuitval gegarandeerd doorgaat.
- Lange levensduur: PCM-panelen gaan minimaal 40 jaar mee en het systeem heeft door het ontbreken van bewegende delen een uitzonderlijk lang onderhoudsinterval.
- Modulaire schaalbaarheid: Units van 3 kW en 6 kW kunnen worden gecombineerd voor de benodigde koelcapaciteit, zonder grote verbouwingen.
De PCM Power Units van Duraflow zijn specifiek ontwikkeld voor dit type toepassing en zijn erkend door de Nederlandse overheid als energiebesparende maatregel, wat betekent dat organisaties mogelijk in aanmerking komen voor de EIA-regeling (Energie-investeringsaftrek).
Wanneer is een alternatief voor traditionele datacenterkoeling zinvol?
Een alternatief voor traditionele datacenterkoeling is zinvol wanneer de huidige installatie verouderd is, de energiekosten structureel hoog zijn of wanneer de koelcapaciteit niet meer aansluit op de groeiende warmtebelasting van de IT-infrastructuur. Ook organisaties die hun duurzaamheidsdoelstellingen willen verbeteren of die te maken hebben met netcongestie, hebben baat bij een heroverweging van hun koelstrategie.
Concrete signalen dat het tijd is voor een alternatief zijn onder andere:
- Frequente temperatuuralarmen of hotspots in de serverruimte
- Een koelinstallatie die ouder is dan tien jaar en regelmatig onderhoud vereist
- Groeiende IT-workloads, zoals AI-toepassingen of uitbreiding van storage, die de koelcapaciteit onder druk zetten
- Een hoog elektriciteitsverbruik dat niet in verhouding staat tot de werkelijke koelbehoefte
- Plannen voor verduurzaming of het behalen van ESG-doelen waarbij energieverbruik een meetbare rol speelt
Het is verstandig om bij de overweging ook te kijken naar de totale kosten over de levensduur van de installatie, inclusief energie, onderhoud en eventuele vervanging van onderdelen. Een moderne koeloplossing die minder energie verbruikt en nauwelijks onderhoud vraagt, verdient zichzelf in veel gevallen terug binnen enkele jaren.
Hoe Duraflow helpt met datacenterkoeling
Wij bij Duraflow hebben een koeloplossing ontwikkeld die specifiek is ontworpen voor de uitdagingen van serverruimtes, MER-, SER-, UPS-, HVK- en MCC-ruimtes. Onze PCM Power Units werken zonder compressoren, zonder synthetische koudemiddelen en zonder waterverbruik, en bieden een betrouwbare, gerichte koeling die ook bij stroomuitval doorfunctioneert dankzij directe UPS-koppeling.
Wat onze aanpak concreet betekent voor uw organisatie:
- Meer dan 90% energiebesparing ten opzichte van conventionele koelinstallaties
- Modulair en schaalbaar ontwerp dat past in bestaande infrastructuren zonder grote verbouwingen
- Minimaal onderhoud dankzij het ontbreken van bewegende delen, met een eerste inspectiebeurt pas na minimaal 50.000 vollastdraaiuren
- Fiscaal voordeel via de EIA-regeling, erkend door de Nederlandse overheid als energiebesparende maatregel
- Technische levensduur van minimaal 40 jaar voor de PCM-panelen
Wilt u weten of PCM-koeling geschikt is voor uw serverruimte of technische omgeving? Neem contact op en we kijken samen naar de beste oplossing voor uw situatie.
Veelgestelde vragen
Hoe weet ik hoeveel koelcapaciteit mijn serverruimte nodig heeft?
De benodigde koelcapaciteit hangt af van het totale stroomverbruik van uw IT-apparatuur: in de praktijk geldt dat elke watt die uw servers verbruiken, ook als warmte moet worden afgevoerd. Tel het maximale vermogen van alle actieve apparatuur bij elkaar op en gebruik dit als uitgangspunt. Houd ook rekening met toekomstige uitbreiding, zodat uw koeloplossing niet al bij de eerste groei van uw IT-infrastructuur tekortschiet. Een gespecialiseerde leverancier kan een thermische berekening maken op basis van uw specifieke ruimte en bezettingsgraad.
Wat zijn de meest voorkomende fouten bij het inrichten van koeling voor een serverruimte?
Een veelgemaakte fout is het onderschatten van de warmtedichtheid per rack, waardoor de koelinstallatie al snel overbelast raakt bij uitbreiding van de IT-infrastructuur. Daarnaast kiezen veel organisaties voor ruimtekoeling omdat dit vertrouwd en goedkoop lijkt, terwijl dit op de lange termijn leidt tot hogere energiekosten en risico op hotspots. Een andere veelvoorkomende fout is het ontbreken van een redundante koeloplossing: als de koeling uitvalt en er geen back-up is, kan apparatuur binnen enkele minuten oververhit raken.
Kan PCM-koeling worden gecombineerd met een bestaande koelinstallatie?
Ja, PCM-koeling is modulair van opzet en kan in de meeste gevallen worden toegevoegd aan een bestaande infrastructuur zonder grote verbouwingen. Het systeem functioneert als een zelfstandige thermische buffer naast of in aanvulling op een bestaande installatie, bijvoorbeeld als primaire koeling voor een uitbreiding of als back-upoplossing bij stroomuitval. Dit maakt PCM-koeling ook interessant als tussenoplossing wanneer een volledige vervanging van de koelinstallatie nog niet aan de orde is.
Hoe werkt de EIA-regeling voor PCM-koeling en wie komt hiervoor in aanmerking?
De Energie-investeringsaftrek (EIA) is een Nederlandse fiscale regeling waarbij bedrijven een percentage van de investeringskosten in erkende energiebesparende technieken kunnen aftrekken van de fiscale winst. PCM Power Units van Duraflow zijn erkend als energiebesparende maatregel, wat betekent dat organisaties die hierop investeren mogelijk in aanmerking komen voor dit voordeel. De regeling staat open voor ondernemers die in Nederland belastingplichtig zijn voor de inkomstenbelasting of vennootschapsbelasting. Het is aan te raden om uw fiscalist of belastingadviseur te raadplegen om te bevestigen of uw specifieke situatie voldoet aan de voorwaarden.
Wat gebeurt er met de koeling als de stroom uitvalt?
Dit is een van de kritiekste risico’s voor serverruimtes: bij een stroomstoring stopt traditionele koeling direct, terwijl de servers door kunnen draaien op UPS-stroom en warmte blijven produceren. PCM-koeling biedt hier een structureel voordeel, omdat het lage elektrische vermogensverbruik directe aansluiting op een UPS mogelijk maakt. Bovendien slaat het PCM-materiaal thermische energie op, waardoor het systeem ook zonder actieve koeling gedurende langere tijd de temperatuur stabiel houdt. Dit geeft extra tijd om een noodprocedure uit te voeren of de stroomtoevoer te herstellen.
Is PCM-koeling ook geschikt voor kleinere serverruimtes of een enkele rack?
Ja, dankzij de modulaire opbouw met units van 3 kW en 6 kW is PCM-koeling schaalbaar en ook inzetbaar voor kleinere omgevingen zoals een enkele MER-ruimte, een UPS-ruimte of een kleine serveropstelling. Juist in kleinere ruimtes is de verhouding tussen koelcapaciteit en energieverbruik bij traditionele systemen vaak ongunstig, omdat een conventionele koelinstallatie ook bij lage belasting veel energie verbruikt. PCM-koeling reageert proportioneel op de daadwerkelijke warmtebelasting, wat het ook voor compacte omgevingen een efficiënte keuze maakt.
Hoe lang duurt de terugverdientijd van een PCM-koelinstallatie?
De terugverdientijd verschilt per situatie, maar wordt bepaald door de besparing op energiekosten, de verminderde onderhoudskosten en eventueel fiscaal voordeel via de EIA-regeling. Omdat PCM-systemen meer dan 90% minder energie verbruiken dan conventionele koeling, zijn de jaarlijkse besparingen op de energierekening aanzienlijk, zeker bij de huidige energieprijzen. In combinatie met de lange technische levensduur van minimaal 40 jaar en het vrijwel ontbreken van onderhoudskosten, verdient de investering zich in veel gevallen binnen enkele jaren terug. Een gedetailleerde berekening op basis van uw specifieke situatie geeft het meest betrouwbare beeld.
