Evolução dos métodos de resfriamento a água gelada para Data Centers com piso convencional (não elevado)

Data Centers estão se tornando cada vez mais complexos em termos de tamanho e consumo de energia. Consequentemente, é necessário implementar resfriamento eficiente no Data Center para acompanhar as demandas destas operações de larga escala. Sistemas de resfriamento a água gelada têm sido usados por décadas como uma forma eficaz de controlar as altas temperaturas nos Data Centers, mas eles precisam evoluir para atender às necessidades dos projetos de Data Center com piso convencional.

Neste artigo, vamos discutir como o resfriamento a água gelada está evoluindo para atender aos requisitos da infraestrutura dos modernos Data Centers. Vamos olhar para as tendências e avanços atuais na tecnologia de resfriamento a água gelada e avaliar a sua eficácia para manter as temperaturas do Data Center estável e consistente ao mesmo tempo que minimizam os custos operacionais.

O que é o resfriamento de Data Centers a água gelada?
Resfriamento a água gelada é o resfriamento de Data Center que usa água gelada para transferir calor para longe dos servidores. Resfriamento a água gelada tornou-se uma parte essencial da infraestrutura do Data Center moderno, uma vez que ele proporciona resfriamento confiável com baixo uso de energia e baixos custos. Os Data Centers podem melhorar seus recursos de gerenciamento térmico ao combinar sistemas de resfriamento a água gelada e resfriamento a ar enquanto reduzem os custos com energia.

Esse processo garante que os pontos de calor sejam evitados e que as temperaturas permaneçam consistentes em todo o ambiente do Data Center. Organizações podem reduzir significativamente os custos operacionais totais enquanto mantêm a performance ótima da sua infraestrutura de TI.

Resfriamento a água gelada para Data Centers com piso Convencional
Esse tipo de sistema de resfriamento pode ser usado tanto em Data Centers com piso elevado como com piso convencional (não elevado), mas ele é particularmente ideal para aqueles com piso convencional devido ao seu design de alta eficiência. O resfriamento a água gelada proporciona diversas vantagens em relação aos sistemas tradicionais de condicionamento de ar, incluindo o uso mais eficiente da energia, menores custos operacionais e melhor confiabilidade.

Entretanto, há considerações específicas a fazer ao implementar esse sistema de resfriamento de Data Center. Elas incluem a necessidade por infraestrutura adicional de resfriamento, como bombas e chillers, e o planejamento cuidadoso em relação ao controle da umidade.

Em anos recentes, o sistema de resfriamento a água gelada para Data Centers com piso convencional passou por avanços importantes.

Além disso, avanços na tecnologia de automação permitiu um maior controle sobre as temperaturas de operação e o gerenciamento mais eficiente de cargas térmicas específicas. Isso trouxe uma melhor performance do resfriamento do data center em geral e aprimorou a confiabilidade do sistema.

Água Gelada e Free-Cooling
Resfriamento a água gelada pode ser amplificado com free-cooling para aumentar a eficiência. O free-cooling usa a temperatura ambiente do ar para reduzir a necessidade de chillers mecânicos. Este tipo de sistema funciona melhor quando combinado com água gelada para aproveitar ambas as fontes de resfriamento.

Por exemplo, o sistema a água gelada pode ser usado durante os períodos de pico de demanda, enquanto o free-cooling assume durante os momentos de menor demanda. Ao aproveitar ambos os sistemas, Data Centers podem economizar dinheiro nos custos operacionais enquanto garantem uma performance ótima da infraestrutura.

Tecnologias de resfriamento a água Gelada e a líquido
Quando combinados com sistemas de resfriamento líquido, como soluções de imersão ou de resfriamento direto ao chip, os sistemas de resfriamento a água gelada podem proporcionar economias de energia ainda mais significativas e melhor performance térmica.

Resfriamento a água gelada e reutilização do calor no Data Center
A reutilização do calor, também chamada de recuperação de calor, é uma tecnologia emergente que permite aos Data Centers reduzir seu consumo de energia e seus custos operacionais através da reciclagem do calor residual gerado por seus servidores. Sistemas de reutilização de calor possibilitam aos operadores de Data Center capturar o calor dos servidores que seria desperdiçado e usá-lo para outros fins, como aquecer prédios ou fornecer água quente para instalações.

Isso reduz a energia que o Data Center precisa gerar e ajuda a reduzir sua pegada de carbono total. A tecnologia de reutilização de calor é mais eficaz quando integrada a um sistema de água gelada, uma vez que a água gelada pode ser usada para resfriar os servidores enquanto o calor residual é reciclado para outras aplicações.

Água gelada e refrigerantes com baixo GWP
Os Data Centers podem reduzir ainda mais seu impacto ambiental usando refrigerantes de baixo GWP (Potencial para Aquecimento Global) no sistema de resfriamento. Sistemas a água gelada usam refrigerantes ecológicos com baixo GWP e o refrigerante do sistema de água gelada pode estar localizado fora do espaço de produção (white space).

O que aconteceu com os Data Centers com piso elevado?
Data centers com piso convencional se tornaram cada vez mais populares com os provedores de colocation devido às suas diversas vantagens.

Primeiramente, pisos convencionais permitem mais flexibilidade e maior escalabilidade do que pisos elevados, permitindo que os provedores de colocation se expandam rapidamente adicionando equipamentos sem construir novas estruturas ou instalar infraestrutura mais complexa. Isso também reduz os custos de configuração e torna fácil fazer o upgrade das instalações conforme necessário. Pisos elevados precisam de infraestrutura adicional, como plenums e dutos, o que pode acrescentar despesas significativas e complexidade a um projeto.

Em segundo lugar, pisos convencionais são muito mais adequados para implementações de alta densidade do que pisos elevados devido ao pé direito mais alto e melhor fluxo de ar. Isso os torna mais eficientes no resfriamento dos equipamentos de TI, tornando-os uma solução atrativa para data centers com cargas de trabalho de grandes servidores ou precisando manter requisitos específicos de temperatura.

A adoção consistente de Data Centers com piso convencional significa que os sistemas de resfriamento a água gelada permanecerão uma parte importante das operações dos Data Centers. Com os avanços na tecnologia mencionados anteriormente, é agora possível resfriar de forma eficiente e confiável até mesmo as configurações mais densas utilizando-se um mínimo de energia. Isso permitiu às organizações ter melhor controle sobre seu gerenciamento térmico, reduzir os custos associados ao resfriamento e garantir a performance ótima de suas infraestruturas de TI.

Sistemas de resfriamento a água gelada continuarão a ser uma parte importante das operações dos Data Centers conforme a indústria adote práticas mais eficientes e mais sustentáveis para atender à sempre crescente demanda por serviços de TI.

Considerações para o resfriamento de Data Centers com piso convencional
O fluxo de ar é um fator essencial para manter um Data Center com piso convencional resfriado. O fluxo de ar deve ser projetado para garantir que o ar mais quente seja removido e substituído por ar mais frio vindo do exterior do Data Center. Pontos de calor podem ocorrer rapidamente quando muito calor é gerado, levando a falhas no sistema ou redução da performance. Para evitar essa questão, um sistema de resfriamento bem projetado deve ser usado para garantir que o fluxo de ar seja otimizado para o layout específico de um Data Center.

O resfriamento a água gelada tem se tornado cada vez mais popular para Data Centers com piso convencional pois ele se adapta a diferentes layouts e proporciona resfriamento eficiente com um uso mínimo de energia.

Sistemas de resfriamento projetados para Data Centers com piso elevado podem impactar inadequadamente o gerenciamento térmico do Data Center devido à pressão negativa na primeira fila de racks. Isso pode causar turbulência do ar dentro da sala e alta velocidade em frente a fila de servidores.

Para melhorar a distribuição do fluxo de ar para os servidores e reduzir a turbulência do ar, as unidades projetadas para água gelada sopram ar da secção da serpentina usando a maior área de face. Isso reduz a velocidade do ar e cria uma melhor distribuição do fluxo de ar. A grande área de face também permite uma pressão positiva em frente a todos os racks, o que reduz a turbulência do ar. Há diversas soluções de resfriamento para Data Centers com piso convencional.

Por Andrea Moscheni, gerente de Aplicação de Produtos para a região EMEA na Vertiv.