Datacenters zijn cruciaal in onze moderne, digitale wereld, maar ze genereren ook aanzienlijke hoeveelheden warmte. Een recent rapport van het Uptime Institute werpt licht op hoe deze restwarmte kan worden hergebruikt, in plaats van verspild.
Kernpunten
1. Leiderschap van Noord-Europa: Met bijna 60 projecten loopt Noord-Europa voorop in het hergebruik van restwarmte. Dit komt door het koude klimaat en het wijdverbreide gebruik van stadsverwarmingsnetwerken. Verschillende soorten datacenters, zoals hyperscale, enterprise, colocatie, high-performance computing (HPC) en edge faciliteiten, zijn hierbij betrokken.
2. EU-regelgeving: De herziene EU Energie-Efficiëntie Richtlijn (EED) stelt nieuwe eisen. Datacenters met een totaal energieverbruik van 1 megawatt (MW) of meer moeten restwarmteterugwinning toepassen of aantonen dat dit technisch of economisch onhaalbaar is.
3. Commerciële waarde van restwarmte: Het bepalen van de waarde is complex. De warmteoutput van datacenters en de prijs van de geleverde warmte variëren, vaak beïnvloed door seizoensgebonden vraag. Ontwikkelingen in stadsverwarmingsnetwerken, toename van IT-apparatuurdichtheid en meer gebruik van vloeistofkoeling zullen de haalbaarheid van projecten voor restwarmtehergebruik verbeteren.
Toepassingen van restwarmte
Restwarmte wordt toegepast in alle soorten datacenters. Stedelijke datacenters exporteren hun warmte via stadsverwarmingsnetwerken, terwijl landelijke datacenters vaak samenwerken met industriële organisaties voor toepassingen zoals commodity-dehydratatie, landbouw of aquacultuur.
Trends in IT-apparatuur
De vermogensdichtheid van IT-apparatuur neemt toe. Nieuwe servers en compute accelerators genereren meer warmte, waardoor datacenters interessanter worden als warmtebron.
Volgens de Uptime Institute Global Data Center Survey 2023 zijn racks van 4 tot 6 kW het meest voorkomend, maar één op de vijf operators meldt nu dat racks die 10 kW of meer verbruiken de standaard worden. Meer dan 70% van de respondenten zegt dat hun rack-dichtheden in de afgelopen drie jaar zijn toegenomen.
Verdere verdichting van racks zal de warmtegeneratiecapaciteit verhogen. Een significante verandering in de waarde van datacenterwarmte kan echter komen van directe vloeistofkoeling (DLC). Water of andere ontworpen vloeistoffen, met hun superieure thermische geleidbaarheid en opslagcapaciteit, kunnen IT-elektronica koelen bij aanzienlijk hogere temperaturen dan lucht.
De industrieorganisatie ASHRAE beveelt aan dat datacenter operators de luchttoevoertemperaturen onder de 27°C houden. Dit beperkt de maximale hoeveelheid exporteerbare warmte zonder warmtepompen tot ongeveer 30°C. Sommige vloeistofkoelmiddelen kunnen echter werken bij 40°C, waardoor de restwarmte-uitvoer dichter bij 50°C zou kunnen komen. Met hogere watertemperaturen in faciliteiten die vloeistofkoeling gebruiken, kunnen deze systemen de behoefte aan warmtepompen verminderen of zelfs elimineren.
Het rapport van het Uptime Institute benadrukt het potentieel van restwarmtehergebruik in datacenters. Met de toenemende vraag naar datacapaciteit en energie-efficiëntie, wordt het hergebruik van restwarmte niet alleen een milieuvriendelijke keuze, maar ook een economisch verstandige zet. De komende jaren zullen waarschijnlijk getuige zijn van een toename in innovatieve toepassingen en technologieën die deze warmte in waardevolle bronnen transformeren.
