Bærekraftig og effektiv kjøling for datasentre

I datasentre finner man et stort antall servere, vanligvis på relativt kompakte rom. De har ofte en enorm gulvflate – 50 000 m² eller mer er ikke uvanlig – og en stor del av plassen tas opp av lange rader med 19-tommers reoler som er fylte med servere fra topp til bunn. På grunn av all varmen dette genererer, må datasenterne ha kraftig kjøling.

Hos de fleste datasentre i Europa brukes vann som kjølemedium. Vannet kjøler serverne via en spesiell krets, og deretter kjøles det oppvarmede vannet med ett eller flere kjøletårn. Denne typen systemer fungerer bra, men vannet må blandes med en sterk syre – ofte svovelsyre – for å unngå kalkavleiringer, og vannet kan kun brukes i begrenset tid.

Datasenter til flere milliarder euro

«Det er derfor denne teknologien ikke er særlig bærekraftig», forklarer Sebastien Marion, Complex Designs & Equipment Architect hos Air Liquide. «Kunden vår spurte derfor om vi kunne finne en bedre løsning. Det nye kjølesystemet skulle selvsagt være minst like effektivt og pålitelig som den tradisjonelle metoden, men vesentlig mer bærekraftig. Metoden vi utviklet, ble tatt i bruk for første gang hos et datasenter i Belgia.»

«Datasenteret – med en total investering på mer enn en milliard euro – tilhører en kjent nettgigant som ba kunden vår om å optimalisere det eksisterende kjølesystemet basert på den nye metoden», forteller Sebastien.

Fra kaffetraktere til datasentre

«Vann er et fremragende kjølemedium, men det fordamper en del vann ved hver oppvarming. Dermed endres den kjemiske sammensetningen, og det oppstår belegg og kalkavleiringer i form av kalsiumkarbonat. Selv i et datasenter til milliarder av euro vil denne typen forkalkning gjøre at visse komponenter får betydelig kortere levetid – akkurat som vi kjenner det fra oppvaskmaskiner og kaffetraktere.»

«I et tradisjonelt kjølesystem tilsettes en aggressiv syre, som for eksempel svovelsyre i vannet for å hindre kalkavleiringer. Dette er imidlertid ikke en bærekraftig løsning, og den gjør at det frigjøres luftbårne kreftfremkallende partikler. I tillegg er det vanskelig å få til nøyaktig ønsket surhetsgrad i kjølekretsen ved hjelp av svovelsyre.»

Den naturlige metoden

«Som pilotprosjekt utviklet vi derfor en løsning basert på karbondioksid. Denne skaper en mye mindre aggressiv syre som er sikrere og enklere å kontrollere. Vannkvaliteten bevares dessuten lengre, slik at vannforbruket reduseres med rundt 50%.»

Ettersom man i denne CO₂-pH-installasjonen tilsetter en spesifikk mengde CO₂ hver gang – ved hjelp av et doseringssystem som er utviklet spesifikt for datasentre – vil den kjemiske balansen i vannet bevares lengre. Denne prosessen, som er kjent som kalsium-/kullbalansen, forekommer også i naturen. Et viktig aspekt her er at karbondioksidet som brukes i dette prosjektet, er hentet fra andre prosesser, slik at ytterligere miljøutslipp unngås.

Sikrere og ingen risiko for overdosering

CO₂-pH-installasjonen består av oppbevaringstanker (hver kjølekrets er koblet til en tank med 36 000 liter flytende CO₂) og doseringssystemer med tilhørende kontroll- og overvåkningsmodul. Hele prosessen kjøres på en sikrere måte enn tidligere, da risikoen for overdosering er borte og man ikke lenger bruker etsende syrer. Takket være bruken av CO₂, kan systemet tvert imot finjusteres med høy presisjon.

«Datasenteret i Belgia er ett av de første i verden til å ta i bruk denne kjøleteknikken. Vi har for samme kunde satt opp en lignende CO₂-pH-installasjon ved et annet datasenter, og jobber nå med kjøledesignen til et tredje», sier Sebastien. «Denne teknologien fungerer effektivt for alle vannkjølte datasentre.»