En el mundo actual de la infraestructura TI, la eficiencia energética y la fiabilidad operativa son más importantes que nunca. Aunque los grandes centros de datos han avanzado significativamente en sus estrategias de refrigeración, los pequeños y medianos centros, especialmente los Edge Data Centers, siguen enfrentando desafíos críticos. Uno de los más comunes: confiar en el sistema de aire acondicionado del edificio para mantener refrigerados los equipos TI.
1. El problema de los sistemas de confort
El consumo eléctrico por parte de los centros de datos seguirá aumentando para respaldar las enormes demandas de internet y todas las aplicaciones en ejecución, además de ofrecer una potencia fiable a todas las nuevas instalaciones que se pondrán en marcha.
En el ámbito de la hiperescala, los operadores son plenamente conscientes de cómo mejorar la eficiencia. Ahora, este mismo enfoque se puede aplicar a nuevos espacios compatibles con aplicaciones Edge.
En muchas pymes, los equipos TI se instalan en espacios improvisados como oficinas vacías, salas de descanso o armarios de limpieza. En estos entornos, el sistema de climatización del edificio suele ser la única fuente de refrigeración.
Sin embargo, estos sistemas están diseñados para personas, no para servidores, y no pueden garantizar las condiciones térmicas necesarias para proteger los componentes electrónicos.
El informe "Shining A Light on Small Data Centers in the U.S." del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley destaca que los servidores de estos centros de datos representan aproximadamente el 40% de los servidores instalados y la mayoría de ellos solo cuenta con uno o dos servidores. Sin embargo, a pesar de esta cifra, apenas se tienen en cuenta en las discusiones sobre eficiencia energética y refrigeración.
Según el estudio, los centros de datos pequeños (los que ocupan nueve metros cuadrados o menos) son más frecuentes en los sectores de sanidad, retail o educación, y por lo general, carecen de una climatización exclusiva, ya que dependen de los sistemas de refrigeración que se utilizan en gran parte del edificio. Incluso algunos ni siquiera disponen de refrigeración.
Cuando estos pequeños centros cuentan con una refrigeración exclusiva, el tipo de refrigeración está estrechamente relacionado con la cantidad de racks de servidores y dispositivos de TI: cuantos menos racks, menos eficiente es la refrigeración.
El peligro de ignorar la necesidad de una gestión térmica adecuada en estos espacios poco convencionales es el mismo que en los centros de datos grandes: una climatización inadecuada de la sala de servidores puede provocar picos de temperatura o humedad y un tiempo de inactividad con un elevado coste y la pérdida de datos críticos.
2. Los límites del aire acondicionado convencional
Algunas empresas optan por instalar sus racks TI en salas que cuentan con rendijas de ventilación y conductos de aire de retorno, confiando en el sistema de climatización general del edificio para mantener la temperatura adecuada.
Sin embargo, este enfoque presenta múltiples desventajas que pueden comprometer la fiabilidad, la eficiencia energética y la escalabilidad de la infraestructura TI. Algunas de ellas son:
2.1 Capacidad insuficiente para cargas térmicas elevadas
En salas con alta densidad de racks, el sistema de climatización del edificio no suele generar suficiente aire frío para disipar el calor producido por los servidores. Incluso cargas térmicas moderadas (por debajo de los 100 kW) pueden superar la capacidad disponible, provocando sobrecalentamientos.
2.2 Ineficiencia en la distribución del aire
El recorrido del aire frío hasta los servidores suele ser largo y poco dirigido, lo que dificulta mantener una temperatura uniforme y adecuada. Las rendijas y conductos no garantizan una refrigeración homogénea, especialmente en configuraciones con múltiples racks.
2.3 Variaciones térmicas peligrosas
Los sistemas de climatización convencionales funcionan por ciclos, encendiéndose y apagándose, lo que genera fluctuaciones térmicas que estresan los componentes electrónicos.
Además, en climas cálidos o durante el verano, muchos edificios reducen la climatización por la noche o los fines de semana para ahorrar costes, lo que puede provocar sobrecalentamientos.
En invierno o en climas más fríos, si el sistema combina calefacción y refrigeración, es posible que se envíe aire caliente por los mismos conductos, aumentando el riesgo de temperaturas fuera del rango recomendado.
2.4 Falta de precisión y control
Estos sistemas no ofrecen un control preciso de la temperatura ni de la humedad, lo que puede afectar negativamente al rendimiento de los equipos TI. Tampoco permiten una monitorización térmica en tiempo real ni ajustes dinámicos según la carga térmica.
2.5 Riesgos ambientales
Los espacios reconvertidos pueden estar expuestos a polvo, gases y humedad presentes en el aire, que se filtran en la sala y comprometen la calidad del ambiente. Estos contaminantes no se eliminan adecuadamente con la climatización convencional, afectando el rendimiento y la vida útil del equipo.
2.6 Ausencia de redundancia y fiabilidad
Una avería en el sistema de climatización puede dejar los equipos sin refrigeración durante horas, sin respaldo térmico. Incluso una breve interrupción puede provocar pérdida de datos o fallos críticos en los sistemas TI.
2.7 Escalabilidad limitada
Cada kilovatio de energía consumido por los equipos TI genera un kilovatio de calor que debe eliminarse. Si se añaden nuevos racks o servidores, el sistema existente suele ser incapaz de mantener la temperatura ideal, lo que genera cuellos de botella térmicos y compromete la eficiencia energética.
3. Otras opciones de refrigeración insuficientes para salas de datos
A veces, las unidades de aire acondicionado portátiles se utilizan para aumentar la eficiencia de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado del edificio.
El principal inconveniente de este método es el coste, pero también carece de la capacidad de supervisar su funcionamiento continuo.
Quizás, el peor enfoque (aunque bastante común), es simplemente mantener la puerta del rack abierta para permitir que salga algo de aire caliente. Los riesgos incluyen brechas de seguridad, la incapacidad para supervisar la temperatura y una baja fiabilidad.
El aire acondicionado del edificio, los sistemas portátiles para salas y dejar la puerta entreabierta son métodos comunes para refrigerar los centros de datos pequeños, no porque hayan demostrado su eficacia, sino porque son "sencillos" y pueden funcionar mediante la infraestructura existente del edificio.
4. ¿Cómo refrigerar racks TI de forma eficiente?
Una respuesta a los retos de la refrigeración de espacios pequeños es un sistema similar al propio AC del edificio: uno que utiliza la expansión directa (DX).
Al igual que un sistema de aire acondicionado tradicional, la eliminación del calor se consigue mediante el uso de un ciclo de refrigeración de compresor/condensador para alcanzar y mantener la temperatura óptima. La diferencia es que estos sistemas están diseñados para trabajar a nivel de rack o sala. Como la refrigeración se dedica a los racks o al espacio pequeño, este método dirigido es altamente eficiente.
Rittal dispone de la solución de refrigeración líquida basada en DX ideal para estas ubicaciones de servidores poco ideales:
4.1 Refrigeración líquida: la solución eficiente para pequeños y medianos espacios
Los centros de datos pequeños y medianos, especialmente aquellos ubicados en espacios como los que hemos ido comentando a lo largo del artículo, enfrentan desafíos térmicos importantes.
En estos entornos, la acumulación de calor puede comprometer el rendimiento de los sistemas TI. La solución ideal para estas situaciones es la refrigeración líquida, que ofrece una alternativa más limpia, precisa y escalable que la refrigeración por aire.
Una de las opciones más eficaces es el LCP DX 20 kW de Rittal, un sistema de refrigeración para racks que se adapta perfectamente a espacios reducidos y a cargas térmicas de entre 5 y 20 kW. Está disponible en dos configuraciones:
Circuito cerrado: mantiene la temperatura del rack completamente independiente de las condiciones de la sala.
Circuito abierto inline: proporciona refrigeración al espacio general, manteniendo una temperatura ambiente constante.
Y que ofrece varias ventajas. Algunas de ellas son:
Tamaño compacto, gracias al uso de bobinas de gran superficie que optimizan el intercambio térmico.
Climatización precisa, que mantiene la temperatura de consigna incluso ante variaciones de carga térmica.
Control local del clima, con flujo de aire dirigido a uno o varios racks en sistemas cerrados, o al entorno en configuraciones abiertas.
Fácil mantenimiento, con ventiladores EC reemplazables sin herramientas, conexiones eléctricas accesibles y válvula de expansión electrónica que reacciona rápidamente a los cambios térmicos.
Supervisión continua, con notificación remota cuando los parámetros se desvían de los valores establecidos.
Redundancia integrada, con posibilidad de interconectar hasta 8 unidades, coordinando el flujo de aire, alarmas y funcionamiento programado.
Este sistema lleva el control térmico directamente al equipo, reduciendo el riesgo de inactividad y garantizando un rendimiento óptimo incluso en los espacios más difíciles, originalmente diseñados para usos distintos al alojamiento de infraestructura TI.