Verlichting krijgt te weinig aandacht bij datacenters

Datacenter managers staan onder een steeds grotere druk om de energie-efficiëntie te verbeteren en de kosten te verlagen. De verlichtingskeuze biedt hierbij een veelbelovende mogelijkheid. Hoewel deze kosten slechts vijf procent van het gemiddelde energiebudget van een datacenter vormen, biedt verlichting het belangrijke voordeel dat het geen deel uitmaakt van het kritieke IT-pad. Daarom kunnen hierin veel gemakkelijker veranderingen worden aangebracht, zonder dat de prestaties of de beschikbaarheid in gevaar komen.

Grotere stappen

Hoe aansprekend dit soort eerste besparingen ook mogen zijn, er zijn nog grotere verbeteringen mogelijk door het verlichtingsplatform zelf te optimaliseren. Door het slim regelen van de verlichting in het datacenter zijn zelfs besparingen van meer dan 90 procent op de verlichtingskosten mogelijk. Het betreft bijvoorbeeld mogelijkheden als:

• Upgraden naar led-technologie die veel energie-efficiënter is en een langere levensduur biedt dan de traditionele tl-balktechnologie. Hieraan zijn twee verschillende voordelen voor de kosten gekoppeld: minder stroomverbruik voor de verlichting en lagere koelvereisten omdat led’s een lagere bedrijfstemperatuur hebben. Overigens is de afgelopen jaren ook veel gebeurd ten aanzien van de - zeg maar - ‘kilheid’ van LED-licht. Door nieuwe technologische ontwikkelingen is LED-verlichting nu even warm als andere lichtbronnen.

• Een intelligent sensor-netwerk met hoge dichtheid implementeren waarmee de verlichting kan worden aangepast op basis van omstandigheden als aanwezigheid, beweging of vooraf ingesteld beleid en zodoende het verspillen van verlichtingsenergie te verminderen.

• Toepassen van DC-voeding via gelijkstroom. De led-verlichting van voeding voorzien via gelijkstroom (DC) met laagspanning, waarvoor gestructureerde bekabeling kan worden gebruikt. Dit betekent dat wijzigingen veel eenvoudiger, veel goedkoper en minder storend worden dan bij het gebruik van traditionele netvoeding met wisselstroom (AC).

Planning

Jan Schreurs

Als onderdeel van het algehele planningsproces van het datacenter biedt een verlichtingstechnicus een ontwerp dat verzekert dat er voldoende licht wordt geboden in alle gebieden van het datacenter. De verlichting dient dus aangepast te zijn aan de omgeving. Technici die werken aan apparatuur in een kast hebben bijvoorbeeld meer licht nodig dan beveiligingscamera's in ruimten zonder aanwezigen.

Voor een objectieve meting worden deze verlichtingswaarden uitgedrukt in ‘voetkaarsen’, oftewel de metrische eenheid van lux. Een voetkaars is gelijk aan ongeveer 10 lux. Hoewel er momenteel geen gepubliceerde normen zijn waarin de minimale lichtniveaus in datacenters

worden gedefinieerd, bevat het document TIA 942-A (Telecommunications Infrastructure Standard voor datacenters) een informatief addendum waarin een verlichtingsaanpak in drie niveaus wordt aanbevolen:

• Niveau 1 om voldoende licht te bieden voor bewakingscamera's in een zone zonder aanwezigen.

• Niveau 2 om voldoende licht te bieden voor personeel om veilig door de ruimte te navigeren, met gebruik van bewegingsdetectoren om het licht tot het minimum terug te brengen wanneer er geen aanwezigen zijn.

• Niveau 3 om voldoende licht te bieden voor het werken aan bekabeling of apparatuur.

Ook zijn er verwijzingen naar de IESNA (Illuminating Engineering Society of North America). Deze heeft echter geen specifieke richtlijnen voor datacenters.

Extra maatregelen

Hoewel het overschakelen naar witte kasten en de bijbehorende vermindering van het aantal vereiste armaturen interessant is, kunnen er nog meer verbeteringen worden aangebracht bij het verminderen van het totale energiebudget voor de verlichting van het datacenter. De eerste logische stap hierbij is te kijken naar de technologie die wordt gebruikt in de verlichtingselementen zelf. Traditionele tl-balken kunnen worden vervangen door led-lampen, die minder stroom verbruiken.

Dit levert twee belangrijke voordelen:

• Lagere bedrijfskosten door lagere energiebehoefte.

• Lagere koelingskosten voor het datacenter vanwege de lagere bedrijfstemperatuur van led's bij hetzelfde verlichtingsniveau.

Bovendien bieden led's een efficiëntere dim-regeling, waardoor meer flexibiliteit wordt geboden voor aanpassingen als reactie op veranderende omstandigheden en vereisten. De verlichting boven

een rij met serverkasten kan zichzelf bijvoorbeeld uitschakelen wanneer er geen personeel van het datacenter aanwezig is en zichzelf weer inschakelen wanneer er iemand in het gebied wordt gedetecteerd. Dit is mogelijk dankzij een netwerk van goedkope sensoren die niet alleen het lichtniveau, maar ook beweging in de ruimte kunnen detecteren.

Naast dit sensor-netwerk met hoge dichtheid kunnen beleidsregels worden ingesteld voor lichtniveaus voor verschillende gebieden in het datacenter, conform de aanbevelingen die zijn gepubliceerd in het document TIA 942-A. Lagere lichtniveaus zijn bijvoorbeeld geschikt voor gebieden waarin zich IP-beveiligingscamera's bevinden. Gemiddelde lichtniveaus zijn geschikt voor gebieden waar personeel door het datacenter loopt en dit veilig moet kunnen doen. Hogere lichtniveaus zijn ideaal voor gebieden waar technici werken aan apparatuur of bekabeling. Maar zelfs buiten deze algemene richtlijnen zijn er extra besparingen mogelijk, aangezien de mogelijkheid om deze niveaus fijn af te stemmen niet drie opties biedt, maar wel tientallen.

Led en gestructureerde bekabeling

Een bijkomend voordeel van de lagere energievraag van led-systemen is de mogelijkheid om deze van voeding te voorzien via gestructureerde bekabeling, in plaats van traditionele AC-netvoedingsbekabeling. Dit voordeel is vooral belangrijk in datacenter-omgevingen waar veelvuldige veranderingen en technologische vernieuwingen gebaat zijn bij de gemakkelijker te bewerken gestructureerde bekabeling voor verlichtingsvoeding. Wanneer kastconfiguraties of -locaties veranderen, kan de verlichting veel gemakkelijker opnieuw worden geconfigureerd om deze aan te passen aan de veranderende behoeften.

Meerdere onderzoeken hebben inmiddels aangetoond dat het gebruik van witte kasten in plaats van het zwarte ontwerp volgens de industriestandaard het aantal vereiste armaturen kan verminderen met 20 procent of meer. Dit percentage is afhankelijk van de fysieke lay-out van de apparatuurkasten. Hoewel het voordeel hiervan is dat de kapitaaluitgaven worden verminderd, kunnen veel grotere energiebesparingen worden gerealiseerd door een op sensoren gebaseerd led-verlichtingsplatform te gebruiken dat kan worden afgestemd op verschillende verlichtingsbehoeften binnen het gehele datacenter. Bovendien betekent de mogelijkheid om led-systemen van voeding te voorzien via gestructureerde bekabeling dat onvermijdbare veranderingen in de lay-out van een datacenter sneller en gemakkelijker kunnen worden uitgevoerd.

Redwood Systems

In 2013 nam CommScope Redwood Systems over, een aanbieder van LED-verlichting en geïntegreerde sensornetwerken voor datacenters en gebouwen waardoor de verlichting intelligent kan worden aangestuurd. Het platform levert doorgaans een gemiddelde energiebesparing van 75 procent in vergelijking met de gewone TL-verlichtingssystemen voor kantoren en een besparing van 90 procent voor datacenters waar het gebruik, de temperatuur en het stroomverbruik van afzonderlijke ruimten wordt bewaakt. Naast de energiebesparingen bewaakt het platform van Redwood Systems het energieverbruik, de bezetting van de ruimten, de bewegingsdetectie en de temperatuur, waardoor een beter overzicht ontstaat van de benutting van de ruimtes. Deze gegevens worden opgeslagen en zijn beschikbaar voor grafische weergave, gedetailleerde analyse of gebruik door gebouwbeheersystemen. Het platform maakt ook gebruik van geavanceerde technieken, zoals follow-me verlichting en technieken om de daglichtopbrengst te verhogen, om zodoende het energieverbruik verder te verlagen.

 Jan Schreurs is Business Development Manager Benelux bij CommScope