Climatización en centros de datos

Este tipo de espacios necesitan de tecnologías eficientes que brinden especial cuidado a los equipos allí trabajan.

por Alfredo Sotolongo*
¡La energía más económica de producir es la que se ahorra!
Los Centros de Datos han proliferado exponencialmente en los últimos años, producto de la necesidad de las empresas privadas y gubernamentales de tener uno o más centros donde pueden guardar datos fuera de su ciudad o país y estar seguros que están protegidos contra desastres naturales y/o terrorismo. Por ejemplo, una empresa de México guarda datos en un centro de Miami y una de Panamá los podría guardar en Brasil, gracias a la Internet.

Uno de los sistemas de especial cuidado en estos edificios es el aire acondicionado. No sólo para satisfacer las especificaciones recomendadas por los fabricantes de los distintos equipos electrónicos, tales como computadoras u ordenadores, sino para ofrecer redundancia y asegurar que siempre se mantengan las condiciones de diseño. Además, tienen que tomar en consideración el crecimiento estimado del Centro de Datos que en los primeros años van a operar a muy bajas cargas térmicas.

Inclusive, la carga térmica en los primeros años puede estar en el orden de 15-20% de la carga total. Cuando se usan sistemas que no son 100% volumen variable de los tres fluidos: refrigerante, agua y aire las eficiencias, a cargas parciales, son extremadamente pobres con alto consumo de energía eléctrica. Cuando se modula el volumen de los tres fluidos, usando preferiblemente enfriadores con los compresores de rodamientos magnéticos que no requieren lubricante, el equipo se adapta a la carga térmica a cada momento, tanto a baja como alta capacidad, operando a muy altas eficiencias y reduciendo considerablemente el consumo eléctrico.

Para los efectos de diseño existen diferencias entre diseñar un sistema de aire acondicionado para satisfacer el confort de los ocupantes solamente o satisfacer las condiciones de climatización recomendadas por los fabricantes de los equipos a operar dentro del área acondicionada. Tenemos, en nuestros países de América Latina y el Caribe, varios ingenieros consultores con experiencia en el diseño de los sistemas de aire acondicionado para Centros de Datos.

Además, existen herramientas para facilitar y guiar en el diseño. El Departamento de Energía del gobierno de los Estados Unidos, a través del Laboratorio Lawrence Berkeley, se ha enfocado en desarrollar programas de respaldo técnico llamados “CoE” para minimizar el consumo de energía en Centros de Datos. Se puede lograr acceso a dichos programas visitando el sitio de Internet: https://datacenters.lbl.gov/tools

En la mayoría de los Centros de Datos se estima que el costo de la infraestructura mecánica y eléctrica representa aproximadamente el 80% del costo total. Por lo tanto, debido a la cantidad de tiempo que el sistema de aire acondicionado va a trabajar a cargas parciales, el tipo de enfriador a seleccionar es el de compresores con rodamientos magnéticos y sin aceite ya que estos operan a las más altas eficiencias. Además, en lo que respecta a redundancia, un enfriador con múltiples compresores que tenga algún compresor fuera de línea puede seguir operando con el resto de los compresores ya que al no necesitar aceite, no se contamina el refrigerante.

A pesar de que el compresor es un componente sumamente importante en esta ecuación, no es el único factor a considerar. En adición al compresor, el diseño del evaporador, condensador y los controles internos del enfriador son la combinación que logra eficiencias tan altas. La empresa Arctic Chiller Group se ha destacado en la investigación, desarrollo y fabricación de enfriadores con compresores de rodamientos magnéticos tanto de condensación por agua como por aire que no necesitan lubricación. Estos equipos permiten disfrutar de eficiencias aún más altas que las que hasta ahora se han logrado en Centros de Datos.

Esta empresa al utilizar estos compresores de rodamiento magnético sin aceite, su muy especial diseño de los evaporadores y condensadores, junto con el sistema de control interno de gran avance tecnológico, logra el más bajo costo de operación posible, lo que resulta en una recuperación de la inversión en períodos muy cortos de tiempo.

En mi opinión, debido a la utilización de sistemas computarizados y a la incertidumbre que crean las posibilidades de desastres naturales y/o de terrorismo, los Centros de Datos van a seguir construyéndose por un largo tiempo. Mientras más conocedores de estos sistemas, mayores las posibilidades para los ingenieros consultores y contratistas de aire acondicionado de ser parte del equipo especializado que los diseña o construye.

Si necesitan más información de cualquiera de los temas tratados en esta columna, favor de comunicarse conmigo al correo: asotolongo@protecinc.com* Presidente de Protec, Inc., está certificado como ingeniero profesional en Puerto Rico y en el estado de la Florida; tiene más de 40 años de experiencia en la aplicación y venta de sistemas y equipos para la conservación de energía. Es miembro de ASME (American Society of Mechanical Engineers), AEE (Association of Energy Engineers), ASHRAE y fue presidente del capítulo Miami de dicha asociación.
Fecha de creación: 28/10/2017 Fuente: Westric
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