✓ 90% besparing
✓ Duurzaam
✓ Lange levensduur
Industriële compressorkoeler in serverruimte met dikke stroomkabels en snel draaiende elektriciteitsmeter op betonnen muur.

Waarom verbruikt een compressorkoeler zoveel elektriciteit?

Debbie Meijer ·

Een compressorkoeler verbruikt zoveel elektriciteit omdat de compressor, het hart van het systeem, continu onder hoge druk werkt om koudemiddel te verdichten. Dit is een energieverslindend mechanisch proces dat ongeacht de buitentemperatuur of het daadwerkelijke koelbehoeftepatroon vrijwel altijd op vol vermogen draait. Voor organisaties met serverruimtes en andere warmtegevoelige technische ruimtes loopt dat verbruik snel op tot aanzienlijke bedragen. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over het energieverbruik van compressorkoelers en wanneer een alternatief de moeite waard is.

Hoe werkt een compressorkoeler technisch gezien?

Een compressorkoeler werkt op basis van een gesloten koelcyclus waarbij een synthetisch koudemiddel voortdurend van gasvorm naar vloeistof wordt gebracht en weer terug. De compressor perst het gasvormige koudemiddel samen, waardoor de temperatuur stijgt. In de condensor geeft het koudemiddel warmte af aan de omgeving, waarna het als vloeistof door een expansieventiel stroomt en afkoelt. In de verdamper neemt het de warmte op uit de te koelen ruimte, waarna de cyclus opnieuw begint.

Dit mechanische proces vereist continu elektrisch aangedreven arbeid van de compressor. Hoe groter het temperatuurverschil tussen de te koelen ruimte en de buitenlucht, hoe harder de compressor moet werken. In een serverruimte of technische ruimte, waar de warmteproductie van apparatuur constant is, staat de compressor dan ook zelden stil.

Welke onderdelen van een compressorkoeler verbruiken de meeste energie?

De compressor is verreweg de grootste energieverbruiker binnen een compressorkoelsysteem. Dit onderdeel kan gemakkelijk 70 tot 80 procent van het totale stroomverbruik van de installatie voor zijn rekening nemen. Daarnaast dragen de condensorventilatoren, de verdamperventilator en eventuele pompen bij aan het totale verbruik.

  • Compressor: het meest energie-intensieve onderdeel, werkt onder hoge druk en trekt veel stroom bij het opstarten en tijdens vollastbedrijf
  • Condensorventilatoren: zorgen voor warmteafgifte aan de buitenlucht en draaien mee zolang het systeem actief is
  • Verdamperventilator: circuleert lucht door de te koelen ruimte en verbruikt continu stroom
  • Regelelektronica en besturing: relatief beperkt verbruik, maar altijd aanwezig zolang het systeem onder spanning staat

Bij een traditionele koelinstallatie voor een serverruimte of datacenteromgeving zijn al deze onderdelen vrijwel altijd tegelijk actief. Dat maakt het totale elektrische vermogen dat zo’n installatie vraagt aanzienlijk.

Wat is het verschil in energieverbruik tussen compressorkoeling en PCM-koeling?

Het verschil in energieverbruik tussen compressorkoeling en PCM-koeling is groot. Waar een compressorkoeler continu elektrisch vermogen vraagt voor de aandrijving van de compressor, maakt een PCM-systeem gebruik van de natuurlijke faseovergang van Phase Change Materials om warmte op te slaan en af te geven. Het enige bewegende onderdeel is een ventilator, wat het elektrisch aansluitvermogen drastisch verlaagt.

In de praktijk kan de energiebesparing bij PCM-koeling ten opzichte van een traditionele compressorinstallatie oplopen tot meer dan 90 procent. Dat verschil is te verklaren doordat PCM-materialen thermische energie opslaan zonder daarvoor elektrisch aangedreven mechanische arbeid te vereisen. De warmte wordt opgenomen tijdens de faseovergang van vast naar vloeibaar en later weer afgegeven bij de omgekeerde overgang. Dit proces verloopt volledig passief.

Voor de koeling van een datacenter of serverruimte betekent dit dat het opgenomen vermogen in kilowatts significant lager ligt, wat ook positief uitwerkt op eventuele netcongestieproblematiek.

Waarom draait een compressorkoeler ook ’s nachts en in de winter?

Een compressorkoeler draait ook buiten kantooruren en bij lage buitentemperaturen omdat de apparatuur in een serverruimte of technische ruimte continu warmte produceert, ongeacht het tijdstip of het seizoen. Servers, UPS-systemen en netwerkapparatuur genereren warmte zolang ze in bedrijf zijn, en dat is doorgaans 24 uur per dag, 7 dagen per week.

De temperatuur in een serverruimte mag nooit buiten een bepaalde bandbreedte komen, ongeacht de buitenomstandigheden. Zelfs in de winter, wanneer de buitentemperatuur laag is, kan de interne warmteproductie van de apparatuur de ruimtetemperatuur snel laten oplopen als er geen actieve koeling aanwezig is. Een compressorkoeler is daarvoor geprogrammeerd om bij te sturen zodra de ingestelde grenswaarde wordt bereikt, wat in de praktijk betekent dat het systeem ook in de koudste maanden regelmatig of continu actief is.

Dit constante bedrijfspatroon is een van de redenen waarom het jaarlijkse energieverbruik van compressorkoeling zo hoog uitvalt: er is geen periode in het jaar waarin het systeem volledig rust neemt.

Wat kost een compressorkoeler op jaarbasis aan stroom?

De jaarlijkse stroomkosten van een compressorkoeler voor een serverruimte of technische ruimte zijn afhankelijk van de koelcapaciteit van de installatie, het aantal draaiuren en de actuele energieprijs. Als uitgangspunt geldt dat een compressorkoeler met een koelcapaciteit van enkele kilowatts al snel een elektrisch vermogen van vergelijkbare of hogere grootte vraagt, afhankelijk van de COP (Coefficient of Performance) van het systeem.

  1. Bepaal het opgenomen elektrisch vermogen van de compressorinstallatie in kilowatts (dit staat op het typeplaatje of in de technische documentatie)
  2. Bereken het jaarlijkse verbruik door het vermogen te vermenigvuldigen met het aantal draaiuren per jaar (bij continue bedrijfsvoering: 8.760 uur)
  3. Vermenigvuldig met de energieprijs per kilowattuur om tot de jaarlijkse stroomkosten te komen
  4. Voeg onderhoudskosten toe: compressorinstallaties vereisen periodieke service, koudemiddelcontroles en vervanging van slijtdelen

Voor middelgrote technische ruimtes met meerdere actieve koelunits lopen de gecombineerde stroom- en onderhoudskosten op jaarbasis al snel op tot bedragen die een herijking van de koelstrategie rechtvaardigen.

Wanneer is overstappen op een energiezuiniger koelsysteem zinvol?

Overstappen op een energiezuiniger koelsysteem is zinvol zodra de huidige koelinstallatie een significante bijdrage levert aan het totale energieverbruik van de organisatie, of wanneer de installatie aan vervanging toe is. Ook organisaties die duurzaamheidsdoelen nastreven of gebruik willen maken van fiscale voordelen zoals de EIA-regeling (Energie-investeringsaftrek) hebben een concrete aanleiding om de overstap te overwegen.

Concrete situaties waarin de overstap logisch is:

  • De huidige koelinstallatie is ouder dan 10 tot 15 jaar en nadert het einde van de technische levensduur
  • Onderhoud en reparaties worden frequenter en kostbaarder
  • De organisatie heeft uitbreidingsplannen voor de serverruimte of technische infrastructuur
  • Er zijn doelstellingen rondom energiereductie of ESG-rapportage die concrete maatregelen vereisen
  • De huidige installatie werkt met verouderde synthetische koudemiddelen die worden uitgefaseerd

In al deze gevallen is het verstandig om de totale eigendomskosten van de bestaande installatie af te zetten tegen die van een alternatief systeem, inclusief de terugverdientijd en eventuele fiscale voordelen.

Hoe Duraflow helpt bij de koeling van uw serverruimte

Wij ontwikkelen PCM Power Units die speciaal zijn ontworpen voor kritieke omgevingen zoals serverruimtes, SER-, UPS-, HVK- en MCC-ruimtes. Onze units werken zonder compressor en zonder synthetische koudemiddelen. In plaats daarvan maken ze gebruik van Phase Change Materials die warmte opslaan en afgeven op basis van hun faseovergang. Het resultaat is een stabiele temperatuur en luchtvochtigheid in de ruimte, met een fractie van het elektrisch vermogen dat een traditionele compressorkoeler vraagt.

Wat onze PCM-oplossing concreet biedt:

  • Gemiddeld meer dan 90 procent energiebesparing ten opzichte van conventionele koeling
  • Geen compressor, geen koudemiddelen, minimale bewegende delen
  • Directe aansluiting op een UPS-systeem mogelijk voor ononderbroken koeling bij stroomuitval
  • Modulair en schaalbaar: beschikbaar in standaardvermogens van 3 kW en 6 kW, combineerbaar voor grotere toepassingen
  • Technische levensduur van minimaal 25 jaar voor de PCM-panelen
  • Erkend door de Nederlandse overheid als energiebesparende maatregel, waardoor u mogelijk in aanmerking komt voor de EIA-regeling

Wilt u weten wat PCM-koeling voor uw specifieke situatie kan betekenen? Neem contact met ons op voor een vrijblijvend gesprek.

Veelgestelde vragen

Hoe lang duurt het voordat een PCM-koelsysteem zichzelf terugverdient?

De terugverdientijd van een PCM-koelsysteem hangt af van het huidige energieverbruik van uw compressorinstallatie en de actuele energieprijs, maar ligt in de praktijk vaak tussen de 2 en 5 jaar. Bij een energiebesparing van meer dan 90 procent en een energieprijs van circa €0,25 per kWh kan een middelgrote serverruimte al snel duizenden euro’s per jaar besparen. Daarnaast kan de EIA-regeling de initiële investeringskosten verder verlagen, waardoor de terugverdientijd aanzienlijk korter uitvalt.

Kan PCM-koeling mijn bestaande compressorkoeler volledig vervangen, of is het een aanvulling?

In de meeste gevallen kan een PCM Power Unit de compressorkoeler volledig vervangen in serverruimtes, SER-, UPS- en vergelijkbare technische ruimtes, mits de warmtelast van de apparatuur binnen het koelvermogen van de PCM-unit valt. Voor ruimtes met een hogere of variabele warmtelast is het verstandig om een technische beoordeling te laten uitvoeren om te bepalen welk PCM-vermogen (of combinatie van units) passend is. Een hybride opstelling — waarbij PCM de basislast dekt en een kleinere compressor als backup dient — is ook mogelijk in specifieke situaties.

Wat gebeurt er met de koeling als de PCM-materialen volledig zijn opgeladen en geen warmte meer kunnen opnemen?

PCM-materialen geven de opgeslagen warmte ’s nachts of tijdens periodes met lagere buitentemperaturen passief weer af aan de buitenlucht, waarna ze opnieuw gereed zijn om warmte op te nemen. Het systeem is zo ontworpen dat de laad- en ontlaadcyclus aansluit op het dagelijkse temperatuurverloop. Mocht de thermische capaciteit in uitzonderlijke situaties onvoldoende zijn, dan geeft de besturing tijdig een signaal zodat aanvullende maatregelen getroffen kunnen worden.

Werkt PCM-koeling ook in warme zomers of bij extreme buitentemperaturen?

PCM-koeling is ontworpen om ook bij hogere buitentemperaturen effectief te functioneren, maar de prestaties zijn afhankelijk van het temperatuurverschil tussen de PCM-materialen en de buitenlucht voor de ontlaadcyclus. In regio’s met extreme zomerhitte kan de ontlaadtijd langer zijn, wat invloed heeft op de beschikbare koelcapaciteit overdag. Bij de dimensionering van een PCM-systeem wordt rekening gehouden met de lokale klimaatgegevens, zodat het systeem ook tijdens warme periodes betrouwbaar functioneert.

Welke onderhoudswerkzaamheden zijn nodig voor een PCM-koelsysteem?

Een van de grootste voordelen van PCM-koeling is het minimale onderhoud dat nodig is: er is geen compressor die gereviseerd moet worden, geen koudemiddel dat gecontroleerd of bijgevuld moet worden, en er zijn nauwelijks slijtdelen. In de praktijk beperkt het onderhoud zich tot periodieke reiniging van de ventilatoren en een visuele inspectie van het systeem. Dit staat in schril contrast met compressorkoelers, waarbij jaarlijkse servicecontracten, koudemiddelcontroles en compressorvervangingen aanzienlijke kosten met zich meebrengen.

Hoe weet ik welk PCM-vermogen ik nodig heb voor mijn serverruimte?

Het benodigde PCM-vermogen wordt bepaald op basis van de totale warmteproductie van de apparatuur in uw serverruimte, uitgedrukt in kilowatts. Als vuistregel geldt dat het koelvermogen van het PCM-systeem minimaal gelijk moet zijn aan de maximale warmteafgifte van alle actieve apparatuur samen. Duraflow biedt standaardunits aan van 3 kW en 6 kW die combineerbaar zijn voor grotere toepassingen; een vrijblijvend technisch gesprek is de snelste manier om de juiste dimensionering voor uw specifieke situatie te bepalen.

Komen alle organisaties in aanmerking voor de EIA-regeling bij de aanschaf van een PCM-koelsysteem?

De EIA-regeling (Energie-investeringsaftrek) staat open voor Nederlandse ondernemers die investeren in erkende energiebesparende bedrijfsmiddelen, en PCM-koelsystemen van Duraflow zijn erkend als zodanig. Voorwaarde is dat u als ondernemer belastingplichtig bent voor de inkomstenbelasting of vennootschapsbelasting en dat de investering voldoet aan de minimumdrempel die jaarlijks door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) wordt vastgesteld. Het is raadzaam om uw belastingadviseur te raadplegen om te bevestigen of uw specifieke situatie in aanmerking komt.

Gerelateerde artikelen