Un proyecto para climatizar un centro de datos debe tener ciertas características que lo hacen óptimo. Analizamos los detalles que llevan a este tipo de instalaciones hacia el éxito o al fracaso.
por Duván Chaverra Agudelo
Con el avance constante en el tema tecnológico, las posibilidades para el sector de climatización se amplían. Uno de los tantos casos que existen para confirmar el anterior enunciado es que los aparatos electrónicos que se encuentran en las diferentes industrias necesitan de un sistema de redes que les permita procesar toda la información.
Generalmente un centro de datos (data center) es implementado en organizaciones medianas o grandes con el fin de permitir el funcionamiento adecuado de las redes informáticas de una empresa y a la vez almacenar todas las operaciones electrónicas.
Pero estos equipos son especiales y costosos, por lo que requieren de una ubicación especial donde se les pueda proteger y permitir su funcionamiento sin que sufran ningún tipo de daños por causa del calentamiento. Por esa razón, se conocen diferentes diseños de climatización que garantizan la vida útil de los equipos.
Existen distintos aspectos que un profesional de la ingeniería y especializado en refrigeración de data centers debe tener en cuenta para ejecutar una correcta instalación. Una de las medidas más básicas es que el diseño de los sistemas cumplan con las condiciones de temperatura y humedad relativa en el área, para permitir un óptimo intercambio de calor entre los equipos que allí se encuentran y el ambiente.
Como en todo diseño de climatización, el cálculo de la carga térmica para la zona donde está ubicado el data center, es otro aspecto que no se puede dejar de lado. Además de los materiales de construcción según la región donde estarán ubicados.
"Se debe especificar una unidad de precisión que pueda llevar estas cargas generadas por los equipos electrónicos. Cuando se habla de una unidad de acondicionamiento de aire de precisión, se especifica un equipo que tiene la capacidad de mantener las condiciones de temperatura y humedad relativa dentro de un rango de ± 1°C y ± 3%, respectivamente. Es fundamental tener muy claro que el caudal de aire requerido dependerá de las cargas sensibles al interior y con base en este valor se deberá también seleccionar la unidad de precisión. Por lo tanto se hace la claridad que son dos los factores a tener en cuenta en la selección de la unidad de precisión y se debe prestar especial cuidado al cálculo de carga térmica de la zona", resaltó Camilo Botero, ingeniero consultor y presidente de Camilo Botero Ingeniería .
El ingeniero, quien nos compartió su conocimiento relacionado con la experiencia que ha tenido desarrollando diseños de climatización para centros de datos, también recomienda que en la primera etapa del diseño se debe pensar en sistemas de respaldo para sobrellevar contingencias de daños en los equipos de precisión, por ejemplo, una especie de back up con otra unidad de precisión o con equipos convencionales de capacidad similar.
Otro de los temas a tener en cuenta es el de la temperatura del cuarto, en cuanto a la variación (22° C +/- 1 °C), la humedad relativa (ejemplo 45% + 3%), el nivel de filtración (ejemplo MERV 15) y los recuperadores de calor. Camilo Bortero también resalta la importancia de definir el tipo de tecnología que se utilizará para acceder a la solución: pisos falsos, pasillos fríos y calientes, enfriamiento interno en los módulos, entre otros.
Errores y consecuencias
Si no se tienen en cuenta las anteriores recomendaciones el diseño de un sistema de refrigeración para centros de datos podría sufrir errores que significan altas pérdidas económicas y de información valiosa para la compañía. A continuación, el ingeniero Botero reseña algunos de los problemas que se cometen en este tipo de instalaciones.
- Cálculos de carga térmica errados y por tanto selección de equipos incorrectos.
- Configuraciones equivocadas de la disposición de los muebles al interior del data center.
- Creer que si se logran las condiciones en el salón, los módulos están bien climatizados. Debe recordarse que lo que importa es enfriar las tarjetas electrónicas donde se genera el calor y mantener la humedad relativa que especifica el fabricante también en las tarjetas.
- Existe un gran mito en este tipo de instalaciones, se piensa que mientras más “frío” el data center es mejor, haciendo, a veces, sitios totalmente poco confortables para las personas que allí trabajan y consumiendo más energía de la necesaria.
- Incorrecta distribución y suministro de aire acondicionado a los muebles y al salón.
- Filtración deficiente.
- Exceso de consumo de energía
- Falta de control adecuado.
Estos errores generan consecuencias que incluso pueden ser irreparables; por ejemplo, si no se cumple con la evacuación de la energía térmica en los circuitos electrónicos, se pueden producir fallas catastróficas y paradas en el data center. "En caso de no controlar la humedad relativa, se generarán cargas estáticas que afectan la información si la humedad relativa es inferior a 45%, o habrá condensación con el correspondiente perjuicio si la humedad relativa sube del 60% (depende, obviamente, del punto de rocío del cuarto)", comentó Camilo Botero.
Otro aspecto tiene que ver con instalar la filtración adecuada, ya que el polvo que viene con el aire exterior puede deteriorar también los circuitos.
Mantenimiento a toda causa
Nuestro consultor invitado destaca que, como toda instalación, el mantenimiento debe ser preventivo, predictivo y bajo condiciones, además es fundamental cumplir con las recomendaciones que hacen los fabricantes de los equipos.
"Es importante hacer la limpieza de los filtros, por lo tanto se recomienda consultar las condiciones del aire exterior en lo referente a su contaminación; las unidades manejadoras deben tener manómetros diferenciales para supervisar las condiciones de limpieza de los filtros. También se debe garantizar que el caudal de aire sea siempre el de diseño, esto se puede hacer por medio de un sistema de control y monitoreo en tiempo real", indicó el ingeniero.
Los equipos
Botero recomienda que, sobre la amplia variedad de equipos disponibles para este fin, se tengan presentes aquellos que capturen la carga térmica de los circuitos electrónicos en el sitio donde se genera y que además no permitan que se sobrepasen los valores determinados de temperatura, humedad relativa y limpieza del aire.
Finalmente, el ingeniero resalta algunas recomendaciones que permitirán una eficiencia en la operación de los equipos: "Para poder operar los sistemas de manera eficiente, cada unidad de precisión debe ser gobernada por un controlador digital incluido dentro del equipo, logrando las condiciones requeridas y minimizando el consumo de energía. Este controlador debe tener la posibilidad de una entrada binaria externa para el prendido o apagado en caso de emergencia por detección de humo al interior (señal recibida desde controlador contra incendios). Así mismo, debe permitir una salida digital externa para la operación de dampers de aislamiento tanto en el suministro como el retorno de los dampers (los dámpers de aislamiento serán instalados en el sistema de ductos). Cuando la unidad manejadora está prendida, los dampers deben estar abiertos y cuando la unidad está apagada éstos deben estar cerrados", concluyó el ingeniero.
Recuadro
Novedoso método de refrigeración en data centers
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (Nrel - siglas en inglés) que hace parte del Ministerio de Energía Estados Unidos, está implementando una nueva tecnología para enfriar servidores con agua caliente.
Según reveló el portal Datacenterdynamics.es, para la instalación en su clúster computacional de alto rendimiento, esta modernización tendrá el sistema de refrigeración por agua caliente directa al chip RackCDU de Asetek, que utiliza agua caliente a 75ºF (23,88ºC) para operar los servidores.
Asetek afirma que su RackCDU puede lograr un ahorro de energía de refrigeración de hasta un 80% y la densidad puede crecer 2,5 veces por encima de los data centers actuales refrigerados por aire.
“RackCDU elimina el calor de CPUs, GPUs, módulos de memoria y otros puntos calientes dentro de los servidores y se lo lleva fuera del centro de datos utilizando líquido donde puede ser enfriado con aire exterior de forma gratuita o reciclado para generar calor y agua caliente para el edificio”, añadieron en Asetek.
* Foto: Wilweterings en commons.wikimedia.org
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