El rápido crecimiento del sector del software como servicio (SaaS) ha ejercido una gran presión sobre los centros de datos para expandir rápidamente su capacidad. Con este aumento de capacidad, los operadores deben implementar sistemas de refrigeración efectivos para evitar el riesgo de sobrecalentamiento y mal funcionamiento de los equipos IT.
En este artículo, analizaremos en detalle los métodos más populares utilizados para la refrigeración de centros de datos, analizando sus ventajas e inconvenientes.
La refrigeración directa al chip, también conocida como refrigeración directa en el chip o a nivel de chip, es un método de enfriamiento altamente eficiente que se utiliza en centros de datos y sistemas informáticos de alto rendimiento. El concepto principal detrás de la refrigeración directa al chip es el uso de un refrigerante líquido dieléctrico no inflamable en contacto directo con los componentes generadores de calor de un procesador o servidor, como la unidad central de procesamiento (CPU o GPU). El refrigerante líquido absorbe el calor generado por estos componentes y lo elimina, lo que da como resultado un refrigerado efectivo y rápido.
La refrigeración directa al chip puede manejar altas cargas térmicas de manera más efectiva que los sistemas de refrigeración por aire/aire tradicionales, lo que lo hace más adecuado para sistemas de alto rendimiento y situaciones de alta densidad. También es más eficiente desde el punto de vista energético, ya que elimina el calor de forma más directa y rápida directamente en la fuente, lo que reduce la cantidad de energía gastada para enfriar el sistema. El método también puede reducir los niveles de ruido en la sala de servidores, ya que elimina la necesidad de ventiladores ruidosos.
La refrigeración por aire utiliza CRAC (Computer Room Air Conditioning) o CRAH (Computer Room Air Handlers) para crear vías para que el aire caliente salga del centro de datos. Estas unidades funcionan como los sistemas de aire acondicionado tradicionales, aspirando aire caliente del centro de datos, enfriándolo y luego haciendo circular el aire frío de regreso a la sala de servidores. Las rejillas de ventilación están ubicadas estratégicamente alrededor de los centros de datos para garantizar que el aire frío se distribuya uniformemente por todo el espacio y que el aire caliente se expulse de manera efectiva.
Sin embargo, la refrigeración por aire tiene sus limitaciones para la gestión térmica en centros de datos. A medida que aumenta la densidad de servidores y se utilizan procesadores más potentes, el nivel de calor producido puede exceder lo que las estrategias tradicionales de enfriamiento por aire pueden manejar de manera eficiente.
En Rittal, recomendamos métodos de enfriamiento alternativos o complementarios, como la refrigeración líquida In Row o In Rack para aplicaciones de alta densidad.
El enfriador de aire evaporativo es un método un poco menos costoso y más eficiente energéticamente que implica que el aire se canalice a través de filtros húmedos, aprovechando así el proceso natural de evaporación para reducir la temperatura dentro del entorno del centro de datos.
El núcleo de este sistema es una unidad que contiene un material evaporativo diseñado para absorber y retener agua. A medida que el aire caliente del centro de datos pasa sobre este medio saturado, el agua se evapora de la superficie, lo que reduce la temperatura del aire ambiente. A continuación, el aire refrigerado se recircula en el espacio, absorbiendo el calor de los servidores y otros equipos, y el aire caliente se libera fuera del centro de datos. Para mantener el proceso de refrigeración, los medios evaporativos necesitan un suministro continuo de agua, que generalmente se proporciona mediante una línea de flotación conectada.
El efecto de la refrigeración evaporativa se produce a expensas de un aumento de la humedad dentro del centro de datos. Este es un factor ambiental que generalmente debe controlarse estrictamente, por lo que limita la eficacia de la refrigeración evaporativa.
La contención de pasillos controla la temperatura en los centros de datos al fomentar un flujo más eficiente de aire frío dentro y aire caliente fuera de la instalación. Para implementar la contención de pasillos, los servidores de un centro de datos están dispuestos en un diseño de pasillo caliente/pasillo frío.
En esta configuración, los servidores se colocan de frente entre sí, tanto por la parte delantera como trasera. Las partes frontales de los racks forman un "pasillo frío" desde el que aspiran aire frío. Las partes traseras, en cambio, crean un "pasillo caliente" al expulsar el aire caliente.
Se utilizan barreras físicas como puertas, techos o tabiques para separar los pasillos calientes y fríos entre sí y evitar que el aire se mezcle. Estas estructuras de contención garantizan que el aire de suministro frío llegue a la parte frontal de los servidores sin ser calentado por el aire caliente, y que el aire caliente se dirija de vuelta a las unidades de refrigeración.
La contención de pasillos no es una estrategia independiente, sino que puede mejorar la previsibilidad y la eficiencia de los sistemas de refrigeración por aire al garantizar una temperatura de suministro más estable y uniforme a la entrada de los equipos informáticos. Esto puede reducir el consumo de energía, lo que supone un ahorro de costes y la creación de un entorno de centro de datos más fiable.
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