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Soluciones de gran eficiencia para centros de datos

El consumo de energía global en equipos informáticos de los centros de datos es considerable y está previsto que su demanda energética aumente. La energía necesaria para la computación en la nube en todo el mundo supera ya, por ejemplo, al consumo energético de la India. Dado que el rendimiento energético de los sistemas informáticos es prioritario, los equipos para aplicaciones de baja energía ayudan a interrumpir la curva ascendente en los centros de datos de todo el mundo.

Elegir la refrigeración de alta precisión

Conviene saber que solo el 30 % de la energía utilizada en un centro de datos se gasta en los equipos informáticos y en las unidades de almacenamiento. El resto de la energía se necesita para alimentar otros dispositivos tales como sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), iluminación, humidificadores/deshumidificadores, unidades de aire acondicionado para salas de ordenadores (CRAC), unidades de distribución eléctrica y, por supuesto, en refrigeración. Cuando la energía necesaria solo para enfriar el centro de datos suponga el 33 % de la factura energética total, te darás cuenta de que la refrigeración tiene que ser un sistema eficiente y de gran precisión.

Aprovechar las ventajas energéticas del free cooling

En una gran parte de Europa el free cooling, es decir, el aire exterior frío utilizado para enfriar, contribuye considerablemente a refrigerar los centros de datos de forma eficiente. Hay que diferenciar entre free cooling directo e indirecto Con el free cooling directo, se introduce aire exterior para eliminar el calor generado por los equipos informáticos. Este sistema es ideal para centros con una elevada tasa de renovación de aire. La ventaja de este sistema es su eficiencia; el inconveniente es que se tiene menos control sobre la calidad y humedad del aire. Con el free cooling indirecto, el aire exterior enfría un medio de transferencia de calor, que a su vez enfría el equipo informático. De esta forma se tiene mucho más control sobre la calidad y la humedad del aire y una mayor estabilidad. El inconveniente es que el free cooling indirecto es menos eficiente, puesto que la diferencia entre las dos temperaturas en el medio de transferencia conlleva una pérdida de energía.

El consumo de energía de un centro de datos puede reducirse hasta un 40 %

El free cooling indirecto puede ser utilizado por medio de dos soluciones técnicas diferentes. En grandes centros de datos, la mejor opción es la refrigeración externa con free cooling para el agua de refrigeración, una solución versátil y muy eficiente para conseguir una reducción del 30-40 % en el consumo de energía anual. Al utilizar motores de ventilación de conmutación electrónica (EC) se consigue maximizar el rendimiento energético incluso para cargas parciales.

Para centros de datos de menor tamaño y otras instalaciones que carecen de espacio para enfriadoras externas voluminosas, la alternativa es un sistema con expansión directa del agua de refrigeración. Así se minimiza el funcionamiento del compresor y se reducen los costes de explotación.

Control del ventilador mejorado para mejorar la eficiencia energética

Los ventiladores EC son la opción más avanzada para la ventilación de centros de datos. Estos ventiladores con motor sin escobillas se conmutan electrónicamente y tienen aspas de ventilador 3D hechas de composite. Así se consigue una reducción del ruido y del consumo de energía, pero también una autoadaptación en respuesta a la alteración de las cargas térmicas, los volúmenes de aire y la presión estática.

Con la optimización automática del ventilador solo se distribuye el volumen de aire necesario para los equipos informáticos. Si el centro de datos solo está parcialmente ocupado con equipos informáticos, esto se puede compensar con un suelo perforado para permitir que el volumen de aire se reajuste y se reduzca el caudal de aire.

Las cargas parciales requieren soluciones de compresores inteligentes.

El uso de compresores de velocidad variable incrementa la eficiencia a la hora de manejar cargas parciales. Esto permite un ajuste más preciso de la temperatura y la humedad. También existe la opción de utilizar compresores de reserva para complementar al compresor principal y reducir el consumo de energía total.

Asimismo se ha desarrollado y mejorado la eficiencia de las enfriadoras para manejar cargas parciales. Esto ha sido posible gracias a la tecnología de los inversores para compresores. Para edificios de apartamentos y aplicaciones comerciales menos complejas se utilizan compresores tipo scroll o rotativos accionados por un inversor de CC. Para sistemas que consumen más energía se utilizan compresores rotativos de doble tornillo con inversores de CA integrados.

Más opciones con híbridos

En las unidades con varios compresores, se pueden elegir unidades híbridas, en las que se utilizan conjuntamente compresores convencionales y compresores inverter, o bien compresores exclusivamente inverter. De esta forma, los clientes pueden conseguir siempre el equilibrio adecuado entre eficiencia energética y coste, dependiendo de la aplicación. La combinación de compresores de tornillo inverter o tipo scroll inverter ofrece la máxima eficiencia, mientras que los límites de funcionamiento son equivalentes a los de las unidades convencionales.

En los centros de datos la fiabilidad es imprescindible

Los centros de datos necesitan funcionar las 24 horas de cada día sin fallos. Esto supone unas exigencias estrictas de fiabilidad y calidad de los componentes, así como de redundancia del sistema: si algún componente falla no debe interrumpir el funcionamiento general. Cuanto mayor es el centro de datos, más estrictos son los requisitos: tolerancia de fallos, capacidad para soportar un corte de energía, dos rutas para los servicios públicos y dos circuitos independientes son algunos ejemplos de parámetros críticos. Se trata de reducir radicalmente el tiempo de inactividad del centro. Cualquier corte de energía debe ser de corta duración, con independencia de si el fallo se debe a un accidente o al factor humano.

Control maximizado del agua de refrigeración

El control y la supervisión son claves para el caudal y la temperatura del agua de refrigeración. Al permitir temperaturas superiores en el agua de refrigeración cuando los valores de carga son bajos se aumenta la eficiencia y con un uso mayor del free cooling, se reduce el tiempo de funcionamiento del compresor. Por otra parte, si se pueden reducir los requisitos de humedad, la temperatura del agua de refrigeración puede, en compensación, mantenerse más baja, ya que la deshumidificación será más rápida y eficaz.

Las salas de servidores requieren sistemas de refrigeración potentes pero compactos

La solución ideal para una sala de servidores es una unidad con expansión directa, condensador alejado con flujo vertical y distribución directa de aire a la sala de servidores. De esta manera, con una solución se responde a todas las necesidades de la instalación, que será fiable y eficiente y que el cliente podrá personalizar.

Las soluciones integrales para pequeños centros de datos proporcionan un alto cociente kW/m2 en una superficie mínima

A pesar de su nombre, los pequeños centros de datos suelen tener una gran densidad energética si funcionan con servidores blade. La mejor solución son las enfriadoras de palas que eliminan eficazmente grandes volúmenes de aire caliente. Esta solución evita la necesidad de suelos técnicos para distribuir aire, lo que reduce los costes de instalación iniciales.

Para centros de datos de tamaño medio, ofrecemos soluciones patentadas y de gran eficiencia energética

Cuando el centro funciona todos los días ininterrumpidamente, la combinación de unidades de aire acondicionado instaladas en el interior y enfriadas por agua además de enfriadoras con free cooling proporciona la solución más eficiente del mercado. Una configuración típica utiliza el caudal de aire bajo el suelo técnico con configuración de pasillos fríos o calientes, lo que maximiza la capacidad de disipación de calor con altas densidades de kW/m2. 

En los centros que generan grandes cantidades de calor, la opción idónea será normalmente una gran cantidad de aire refrigerado y enfriadoras inverter.

Los grandes centros de datos generan un calor inmenso, lo que conlleva la instalación de suelos técnicos

Los grandes centros de datos más modernos requieren refrigeración avanzada de gran eficiencia y capacidad, que incluya unidades de aire acondicionado con ventiladores plenum. Las unidades deben tener secciones de ventiladores independientes y pueden optimizarse para instalación bajo suelos técnicos con un control estricto de la presión bajo el suelo.

La construcción modular y el uso del free cooling son decisivos para un funcionamiento fiable y rentable. Las numerosas instalaciones de grandes centros de datos en el norte de Europa se han construido precisamente por el acceso fiable al free cooling durante la mayor parte del año, además de un suministro de energía eléctrica garantizado a precios competitivos. En algunos casos, la energía eléctrica se puede suministrar desde dos o más plantas de energía hidroeléctrica independientes situadas en la región, consiguiendo una fiabilidad de suministro insuperable.