La importancia de la Climatización en Data Center

La “nube” se aloja como lugar físico en los centros de datos o data centers. Son salas en las que se guarda y se envía la información que la sociedad utiliza. La climatización y temperatura de estos sistemas es fundamental, debido a la importancia de lo que almacenan. Un simple “calentón” en algunos de los componentes puede provocar consecuencias de magnitud insospechada.

El control de la climatización en un data center es muy importante por algunos motivos como: el uso eficiente de la energía eléctrica, mantener una temperatura de operación que permita a los equipos TI maximizar sus expectativas de vida útil, lograr el máximo rendimiento de los equipos TI, entre otros.

Otra razón de peso tiene relación con la eficiencia del aire acondicionado por metro cuadrado de rack TI, donde las nuevas tecnologías tratan de atacar el punto directo de la fuente de la energía calórica versus los sistemas tradicionales de aire acondicionado que buscan mantener una temperatura uniforme en una sala TI.

La climatización y su gestión van unidos al concepto de ahorro energético. La eficiencia de estos sistemas es importante debido a estos datos: según el sector de las tecnologías de la información y comunicación (ICT), el 25%, aproximadamente, del gasto de uso de un data center proviene de los sistemas de refrigeración de los centros de datos. Y otro aún más demoledor: el 5% del consumo energético en el mundo es proveniente de los data centers.

Vías de climatización de centros de datos

Dependiendo de la carga térmica que pueda llegar a tener un centro de datos, el foco de una climatización de un centro de datos siempre debe estar pensado para que los equipos del interior de la sala de datos mantegan una temperatura estable e uniforme lo más posible. Por lo cual, existen diferentes tipos de vías de climatización que van de la mano con la correlación de la temperatura que estos mismos equipos emiten. Bajo esta primicia, podemos definir los siguientes métodos de climatización: 

1. Por convección de aire natural: Existen algunos equipos pasivos que no necesariamente deben llegar a ser climatizados ya que su carga térmica es bastante baja, por lo que un efecto físico de convección y disipación térmica permite mantener el correcto funcionamiento de estos equipos. 
2. Por intercambio de aire-aire: No todo data center lamentablemente cuenta con los lugares propicios para que el aire donde conviven los centros de datos esté completamente limpio. Por otro lado, no todos los centros de datos requieren de una alta climatización con equipos de enfriamiento. Aquí es donde aparecen las soluciones de intercambio aire- aire que permiten hacer un intercambio de calor por medio de la transferencia de calor entre placas de diferentes materiales. Aquí se mantienen las condiciones de aire limpio dentro de los racks TI y propician las condiciones de temperatura necesarias del lugar. 
3. Soluciones de expansión directa: Cuando las temperaturas de la ubicación del data center no son las mejores, sumado a una carga térmica superior de los equipos TI, necesariamente nos enfrentamos a la necesidad del uso de soluciones de aire acondicionado para el lugar TI, que requieren de un fenómeno físico de cambios de presión en sus estados para lograr la refrigeración del lugar en cuestión. Los equipos de expansión directa o también llamados equipos de refrigeración por gas, generan las condiciones necesarias de refrigeración, sobre todo en lugares donde las temperaturas ambientales pueden variar en ciclos de día, meses, por estacionalidad y más aún por los fenómenos de cambio climático que hoy se dan en el mundo. Este tipo de soluciones, hasta cierta potencia, pueden ser considerados dentro de la eficiencia energética que se busca al diseñar el sistema de climatización de un datacenter, pero sobre cierta potencia la cantidad de energía eléctrica que requieren estos equipos, va en contra de las tecnologías que hablaremos a continuación. 
4. Soluciones de intercambio aire-agua: Uno de los mejores medios refrigerantes para el intercambio de calor de sistemas TI es el agua. Medio que, además de ser económico, propicia un alto factor de transferencia de calor, que permite a los centros de datos de mediana y gran escala obtener una mejor eficiencia energética con un menor consumo eléctrico. Estos sistemas de intercambio de calor aire-agua son equipos que, desde su diseño, están pensados para que en el caso de una filtración del medio refrigerante, no generen problemas a los equipos TI. Hoy en día hay grandes centros de datos que llevan la vanguardia respecto a la eficiencia energética y a la correcta utilización de los sistemas de climatización, como es el caso del famoso DataCenter de Lefdal Mine, que utiliza agua de mar para la transferencia de calor del medio refrigerante. Esos proyectos impulsan el concepto de data center verde que el mundo necesita.

Enfriamiento según zonas

A través de la captación de flujo de calor residual y su extracción hacia contenedores, se pueden dividir los sistemas en los siguientes:

• Sistema de enfriamiento por sala.
• Sistema de enfriamiento por hilera.
• Sistema de enfriamiento por gabinetes.

Enfriamiento por sala o CRAH

No se depende de ductos o ventilaciones. El flujo de aire frío va por los falsos pisos que disponen de paneles de corriente de aire, lo que hace distribuir este para pueda ser absorbido por los equipos.

Son sistemas que no tienen ninguna restricción debido al uso de equipos acondicionadores. Se trata de la idea inicial de enfriamiento que fue considerada a la hora de conservar y mantener los data centers. 

Como ventajas tiene el cambio rápido de la distribución de la refrigeración para una densidad de potencia inferior a 3 kW. En cambio, la refrigeración no se comparte entre los racks, no habiendo vías comunes.  

Enfriamiento por hilera

Se compone de un sistema de hileras por el que las unidades CRAH (controladores de aire de cuarto de cómputo) se vinculan a una hilera en base a un sistema prediseñado. Hacen un control eficiente de la temperatura y humedad por hilera, hasta de entornos de 8 a 25 kW por rack. Las torres de refrigeración que se instalan entre los racks (inyectando aire al pasillo) pueden oscilar entre los 20 o 25 kW por rack.

Tiene los pros de tener flujos cortos y predecibles, además de estar mejor definidos. Es idóneo para centros de datos pequeños muy concentrados; aunque posee la desventajas de requerir gran cantidad de aparatos de aire. 

Enfriamiento por racks

El montaje de las unidades va dentro de los racks y el enfriamiento que se consigue hace que sean más estables.

Existe menos variación de flujo por cada unidad pero, sin embargo, son sistemas que dependen mucho de las necesidades de cada data center en particular.

Aquí aparece el concepto de LCP o Liquid Cooling Package. Su procedimiento se basa en evacuar el calor mediante intercambiadores de calor con aire/agua para el uso con los racks. Es ideal para la refrigeración de pequeños y medianos data centers. 

Sistemas de Climatización en Rittal

Desde Rittal se da solución para poner en funcionamiento cualquier tipo o sistema de climatización según el centro de datos objetivo. Desde un asesoramiento y consejos previos para tomar la mejor decisión y solución para el cliente, hasta su puesta a punto e instalación.  El objetivo que busca la compañía es hacer el diseño íntegro y completo del data center y acompañar al cliente hasta el final, ofreciéndole el mejor servicio post-venta tras su adquisición y puesta en marcha. 

En Rittal contamos con expertos que garantizan la eficiencia y eficacia de los sistemas de refrigeración más novedosos. Eso sí, siempre con nuestro punto de mira en el medio ambiente y en el consumo energético.