Airconditioning en koeling bij RCC Cold and Air Treatment

Informatie over airconditioning, koeltechniek en koude, maar ook ventilatie, koeling en lucht

De restwarmte van een datacenter in Aalsmeer ging voorheen volledig de lucht in. Nu gaat bijna 20 procent daarvan naar een school/kwekerij, een potplantenhandelaar en een zwembad, waar de warmte wordt gebruikt als bron van warmtepompen. Het gebruik van de overige 80 procent is nog niet te berekenen. Dit komt mede door de afstand tot andere potentiële klanten.

Het project om de restwarmte van datacenter NorthC te benutten heet Energy Hub Aalsmeer. De grote servers van het datacenter moeten gekoeld worden. Dit gebeurt via lucht die wordt gekoeld met water. Dat water wordt weer gekoeld met buitenlucht en/of met compressorchillers. Bij een buitentemperatuur tot 18 ˚C wordt alleen buitenlucht gebruikt voor koeling; tussen 18 en 25 ˚C met een combinatie van buitenlucht en de chillers, en bij hogere temperaturen alleen met de chillers.

De boormachine die boort tot een diepte van 25 meter volgens de Horizontal Directional Drilling techniek.

Gebruik van restwarmte Wanneer de lucht die wordt gebruikt om de servers te koelen wordt afgevoerd, is de temperatuur opgelopen tot ongeveer 25 ˚C. Die warmte werd vroeger de lucht in geblazen. Jammer natuurlijk, want er komt veel energie bij kijken: maar liefst 4 MW. Nu is dat op piekdagen 0,75 MW minder; deze energie wordt gebruikt voor verwarming bij drie nabijgelegen bedrijven en instellingen. Om dit te realiseren heeft de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) een subsidie ​​van 450.000 euro beschikbaar gesteld. Dit geld was bedoeld voor de aanleg van het energie-uitwisselingsnetwerk en aanpassing van de installaties bij de deelnemende partijen.

Projectgroep met leverancier en klanten Om het hele project te realiseren is de projectgroep Energiehub Aalsmeer opgericht. De drie warmteverbruikers bevinden zich naast het datacenter. Dit zijn een zwembad met sporthal (De Waterlelie), een kinderdagverblijf (IKC Triade) en een handelsonderneming in potplanten en stekken (Fertiplant). Oorspronkelijk was de gemeente Aalsmeer ook partner.

Leiding voor warmtetransport De restwarmte van 25 ˚C uit het datacenter wordt via een warmtewisselaar overgedragen aan water voor hergebruik door de klanten. Dat water gaat via een leiding naar de warmteverbruikers, waar het een temperatuur van ongeveer 22 ˚C bereikt. De leiding is 1.400 meter lang; dat is de afstand tot de kinderopvang, die het verst ligt. Voor de leiding wordt een gat geboord tot een diepte van 25 meter met behulp van Horizontal Directional Drilling (HDD). Bij de eerste klant – op een afstand van 400 meter – stijgt de leiding weer bijna tot het maaiveld. 

Koelwater terug naar het datacenter Een deel van het water gaat via een aftakking achter de eerste klant terug de diepte in, waarna het bij de volgende klant net onder het maaiveld weer boven komt drijven. Het water van de klanten keert terug naar het datacenter met een temperatuur van 12 ˚C. Daar wordt de kou van het water via een warmtewisselaar overgedragen aan het retourwater van de serverkoeling, zodat het weer kan worden gebruikt voor koeling. 

De ondergrondse water/warmteleiding met een diameter van 160 mm.

Leidingisolatie niet vereist De leiding begint met een buitendiameter van 160 mm. Die diameter wordt bij elke klant kleiner omdat er steeds minder water doorheen hoeft te stromen. De leiding is niet geïsoleerd, wat volgens Jeroen Roos – die als adviseur van bureau Infinitus aan het project is verbonden – niet nodig is omdat er nauwelijks warmteverlies is. Dit komt door de hoge stroomsnelheid van het water (maximaal 1,5 m/sec), in combinatie met de kleine temperatuurverschillen tussen het water enerzijds en zowel de omgeving als de retourleiding anderzijds.

Terugverdientijd als criterium Bij minder warmtevraag zal het debiet afnemen, waardoor het warmteverlies in de leiding groter wordt. Maar dramatisch groot zal het niet worden, zegt Roos. Een geïsoleerde leiding was volgens hem in ieder geval niet mogelijk omdat de investeringen (inclusief kosten voor het gecontroleerd boren) te hoog zouden zijn. “De terugverdientijd moest binnen tien jaar zijn.”

Redenen om te boren De aan- en afvoerleidingen, die naast elkaar liggen, liggen 25 meter diep onder het maaiveld. Er is gekozen om tot die diepte te boren om geen obstakels tegen te komen. Er zitten immers andere leidingen in de grond en er zijn palen. Ook kan er munitie in de grond zitten die daar tijdens de Tweede Wereldoorlog terecht is gekomen. Daar wil je als boorbedrijf ook niet mee te maken krijgen. Boren brengt extra kosten met zich mee, het zou goedkoper zijn om de leiding bijvoorbeeld onder een stoep te leggen. Dat kon hier echter niet, er moest bijvoorbeeld over particulier terrein worden gelopen. Bovendien zou een route in een loopgraaf veel langer zijn geworden.

De warmtepomp van Nibe bij Fertiplant.

Afscheid van gasboiler De potplantenhandelaar gebruikt de aangevoerde warmte voor zijn kantoren en voor de verwerkingsruimte van de planten, die verwarmd worden met vloerverwarming. En warm water wordt gebruikt om plantenwortels af te spoelen. Hiervoor is het hele jaar warm water nodig. Roos: “Aanvankelijk hield het bedrijf de gasketel die vroeger alles verwarmt als back-up. Ze wilden eerst zeker weten dat de warmtepomp voldoende warmte kan leveren. Dat bleek het geval te zijn, waarna ze afscheid namen van de gasketel.” 

Zwembad heeft het hele jaar door warmtevraag. Het zwembad gebruikt de warmte voor het douchewater en voor de verwarming van het badwater voor het open- en binnenzwembad. Ook in de zomer wordt het water verwarmd, zodat er het hele jaar door warmtevraag is. In de zomer kan deze warmte ook geleverd worden als restwarmte die vrijkomt bij de koeling van de school.

Overzicht van de directie en partners van Energy Hub Aalsmeer (klik op de afbeelding voor een grotere versie).

Hittegolf en coronacrisis Nadat het systeem begin 2020 operationeel werd, werd het vooral tijdens de zomerse hittegolf op de proef gesteld. Volgens Roos is de test goed doorgekomen. Verder was het door de coronacrisis een bijzonder jaar omdat het zwembad en de school tijdelijk gesloten waren. De klaslokalen en het zwemwater werden in die periodes niet verwarmd.  

Overwegingen over wko Zou een Wko nog een goede aanvulling zijn? Roos: “Dat idee is besproken, maar bleek te duur. Daarnaast is een WKO-systeem niet nodig omdat het datacenter zorgt voor een zeer stabiele toevoer van voldoende warmte.” Ook blijkt dat het datacenter met 4 MW meer restwarmte kan leveren dan nu wordt ingekocht; het piekverbruik is 0,75 MW. Er is dus ruimte voor een forse uitbreiding van het aantal warmteverbruikers.  

De warmtepomp van Trane die de energie van het datacenter gebruikt voor het zwembad.

Geen levering aan woonhuizen Levering aan woonhuizen is theoretisch ook een optie, maar volgens Roos zijn hier problemen mee. De eerste is dat het datacenter geen warmteleverancier wil worden. Dat zou betekenen dat het aan een aantal voorwaarden op grond van de Warmtewet moet voldoen, zoals de leveringsplicht, wat deze optie onaantrekkelijk maakt. Verder is de businesscase met restwarmte voor woningen moeilijk te berekenen. Ook Flora Holland is een grootverbruiker van warmte in de buurt, maar ook die businesscase is nog niet rond. In Aalsmeer denk je ook aan kassen die in de winter verwarmd worden, maar die te ver van het datacenter staan. Volgens Roos wordt de warmteleiding dan een te grote kostenpost.   

Investeringskosten voor warmtepompen Al met al lijkt het gebruik van de restwarmte van datacenters op papier logisch, maar de verbruikers van de warmte mogen niet te ver weg zijn. Roos: “Het is belangrijk om hier rekening mee te houden bij het inrichten van datacenters.” Verder zal de haalbaarheid afhangen van de gasprijs en de prijzen van warmtepompen. “In Aalsmeer maken investeringen in warmtepompen ongeveer de helft van de totale investering uit.”

Tags: warmtepompen, warmteterugwinning, industriële warmtepompen

De koelsector doet te weinig om jonge professionals aan te trekken

Meld u aan voor de Cold and Air Treatment nieuwsbrief