Los centros de datos son algunos de los tipos de edificios que consumen más energía, ya que consumen de 10 a 50 veces la energía por superficie de un edificio de oficinas comercial típico, según energy.gov. Juntos, los centros de datos representan aproximadamente el 1% del consumo eléctrico total de todo el mundo.
Gran parte de ese 1% se dedica a evitar que los servidores se sobrecalienten. Algunos informes muestran que alrededor del 40% del consumo de energía de un centro de datos se destina a alimentar sus sistemas de refrigeración y ventilación, y esos costes sin duda aumentarán a medida que aumente la energía requerida por los servidores, las tarifas de la electricidad y las densidades de potencia.
¿Los métodos de refrigeración de hoy en día son capaces de abordar las realidades de los centros de datos del futuro?
Algunos de los métodos más convencionales que se utilizan ampliamente hoy en día, de hecho, no son muy eficientes y no se pueden ampliar fácilmente para abordar las necesidades en constante evolución del centro de datos.
El método convencional para eliminar el calor de los centros de datos es utilizar unidades de refrigeración perimetrales que empujan el aire frío hacia arriba a través de un suelo técnico, sin contención (por ejemplo, particiones o bloques de aire).
Con este método, los aires acondicionados llevan aire frío al espacio, que se mezcla con el aire caliente que se genera, para eliminar los puntos calientes y aportar la temperatura adecuada al espacio. Este método solo es efectivo si la energía utilizada para alimentar los sistemas de climatización es muy inferior al consumo de energía del equipo TI instalado.
Pero, con unas densidades de instalación que se acercan, o incluso superan, los 20 kW por espacio ocupado, el enfoque convencional de la climatización no es suficiente: teniendo en cuenta que el calor rechazado en el espacio del centro de datos es cada vez mayor, alimentar todos los ventiladores necesarios para soportar mayores cargas térmicas puede llegar a tener un coste prohibitivo.
Sin embargo, existen soluciones que refrigeran mejor y son más rentables, tanto para ahora como para soportar densidades de instalación más altas en el futuro.
Los sistemas más eficientes de hoy en día se centran intencionadamente en el calor en el espacio del centro de datos, en las filas de racks o en las huellas individuales.
Las estrategias específicas de eliminación del calor minimizan la mezcla de aire en el espacio TI al ubicar los sistemas de climatización mucho más cerca de las fuentes de calor. Este enfoque también es escalable, lo que permite que los centros de datos se adapten de manera rentable a instalaciones de mayor densidad.
A diferencia del método de refrigeración convencional «sin contención» que mezcla aire caliente y aire frío para lograr la temperatura adecuada, la refrigeración de sala de hoy en día utiliza una orientación de pasillo frío/pasillo caliente para dirigir el flujo de aire y lograr la máxima eficiencia.
Desventajas: con este método, el flujo de aire puede verse restringido por el propio espacio o por los objetos dentro del mismo, como la altura del techo, la disposición de los racks y las obstrucciones, entre otros.
Además, algunas de las vías de aire del controlador de aire de la sala de ordenadores (CRAH, por sus siglas en inglés) no llegan a la fuente de calor y regresan al CRAH sin haberle aplicado aire frío, dejando parte de la capacidad CRAH sin usar.
Mejor aplicación: a menudo, la refrigeración basada en salas sin contención está indicada para nuevos centros de datos y el sistema HAC puede prevenir los problemas mencionados anteriormente. En los centros de datos existentes con refrigeración del suelo técnico en la sala, a menudo se recomienda el sistema CAC porque es más fácil de implementar que el HAC.
Coste: el método basado en sala puede ser el menos caro de todos los que se analizan en esta publicación, porque se necesitan menos unidades de refrigeración en comparación con otros métodos y se necesita menos tubería para dirigir el aire. Los costes generales de la refrigeración basada en sala generalmente disminuyen cuando aumenta la densidad de potencia, si el tamaño general del centro de datos se reduce debido a esa mayor densidad.
Uso de la energía: la refrigeración en sala que no utiliza la contención por pasillo podría consumir más energía porque el sistema debe mover más aire en distancias más largas, y las unidades CRAH necesitan mezclar el aire dentro de la sala para evitar puntos calientes. El uso del sistema HAC para contener y dirigir el calor puede reducir el consumo de energía.
Un diseño de refrigeración de pasillo ofrece una refrigeración más próxima a las necesidades reales de pasillo específicas. A veces conocido como refrigeración en línea o en fila, este método suele ser más eficiente que la refrigeración de sala, porque las vías del flujo de aire son más predecibles que cuando se utilizan sistemas en sala: son más cortos y están más claramente definidos. Dado que la longitud del flujo de aire reduce la potencia del ventilador requerida del CRAH, la eficiencia aumenta.
En este método, las unidades CRAH están dedicadas a racks y pueden montarse directamente en o dentro de los racks TI. Las vías del flujo de aire son incluso más cortas que las de la refrigeración de filas y el flujo de aire no se ve afectado por los objetos dentro de la sala o por sus limitaciones (puertas, ventanas, rampas, etc.).
Gracias a esto se puede utilizar toda la capacidad del CRAH, lo que permite unas densidades de potencia de hasta 50 kW. La reducida longitud de las vías del flujo de aire también reduce la potencia necesaria para el ventilador CRAH, aumentando aún más la eficiencia.
Los sistemas de refrigeración de sala, de pasillo y de rack son todos adecuados para los distintos requisitos de los centros de datos. Sin embargo, en general, los sistemas de filas y de rack son adecuados para instalaciones de alta densidad y, los basados en sala, para la refrigeración (con contención) de centros de datos más grandes.
Para saber qué tipo será más eficiente en su caso, tanto ahora como en el futuro, a medida que aumenten las densidades y los costes de la energía, contacta con uno de nuestros expertos en racks y sistemas de refrigeración para que te ayude a identificar la solución más adecuada para tus necesidades.
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