Climatización en Centros de Datos: Tipos de Sistemas y Configuraciones

 

   



Eduardo Muñoz N. Ingeniero ETICSA. 

Introducción

En el contexto de la gestión de centros de datos, es esencial mantener condiciones ambientales óptimas para garantizar el rendimiento y la longevidad de los equipos. De acuerdo con Recknagel y Sprenger (1974), definimos "climatizadores" como aquellos aparatos que influyen tanto en la temperatura del local como también en la humedad. La definición destaca que si solo se regula la temperatura y la humedad interviene indirectamente, estaríamos hablando de unidades de calefacción o de refrigeración por aire (Recknagel & Sprenger, 1974, Climatización, Editorial Blume).

 

Por otro lado, las recomendaciones de TC 9.9 de ASHRAE en "Directrices térmicas y mejores prácticas para equipos eléctricos de centros de datos" sugieren controlar la humedad (y la Temperatura de Punto de Rocío Máximo). Por lo tanto, es crucial instalar climatizadores y no solamente equipos de refrigeración de aire tipo heavy duty en las salas de centros de datos (ASHRAE, 2011, Directrices térmicas y mejores prácticas para equipos eléctricos de centros de datos, TC 9.9).

 

Este artículo discutirá los diversos tipos de climatizadores y equipos de aire acondicionado específicos para salas de datos. En esta ocasión, nos centraremos en los equipos CRAC (Computer Room Air Conditioner), que son sistemas de aire acondicionado diseñados específicamente para enfriar el aire en las salas de servidores. Dejaremos los equipos CRAH (Computer Room Air Handler), que son manejadores de aire utilizados para enfriamiento a través de la circulación de agua refrigerada, para evaluar los tipos de enfriamiento o refrigeración de las salas en un futuro artículo.

 

Además, se mencionarán los siguientes tipos de climatizadores: In-Row (En Fila), In-Rack (En Rack), Perimetral Upflow (Flujo Ascendente), Perimetral Downflow (Flujo Descendente), configuración aérea tipo cassette, configuración aérea para enductar, tipo consola de piso con inyección upflow y equipos de montaje en muro exterior (wall-mounted, conocidos como tipo "mochila"). Cabe destacar que estos últimos tienden a utilizarse sin control de humedad. Dejaremos para otra ocasión el análisis de gabinetes refrigerados o Micro DataCenters.

 

Tipos de Equipo

Climatización In-Row (En Fila)

Los climatizadores In-Row se instalan entre los racks de servidores e n los centros de datos. Estos equipos están diseñados para enfriar el aire directamente en la fila de racks, mejorando la eficiencia de enfriamiento y reduciendo la distancia que el aire frío necesita viajar. Esto resulta en una distribución de aire más precisa y una reducción del riesgo de puntos calientes.

 

 

Climatización In-Rack (En Rack)

Los climatizadores In-Rack se integran directamente en los racks de servidores. Estos equipos proporcionan enfriamiento justo donde se necesita, eliminando casi por completo las pérdidas de enfriamiento. La proximidad al equipo crítico permite un control más eficiente de la temperatura y una mejor gestión del calor generado por los servidores.

Climatización Perimetral Upflow (Flujo Ascendente)

Los climatizadores perimetrales Upflow se colocan en el perímetro de la sala de datos y dirigen el aire frío hacia arriba. Por lo general, se debe proveer un pequeño plénum de inyección o una red de ductos para hacer llegar el aire tratado hacia el pasillo frío. Este flujo desciende a través de rejillas y distribuye el aire frío a través del espacio de dichos pasillos, aprovechando los pasillos fríos y calientes para optimizar el rendimiento del sistema de enfriamiento.

 

Climatización Perimetral Downflow (Flujo Descendente)

Los climatizadores perimetrales Downflow dirigen el aire frío hacia abajo desde la unidad, inundando generalmente pisos elevados. Este método es ideal para salas de datos con piso elevado, donde el aire frío puede ser distribuido a través del espacio desde abajo, proporcionando una refrigeración eficaz a los servidores instalados en racks. El aire frío se inyecta a través de palmetas perforadas o rejillas de alto tráfico para piso elevado. Es necesario tener precaución con este tipo de sistemas debido a la altura del piso elevado y la saturación de bandejas portaconductores, cables o cañerías que circulen en su interior, ya que este espacio funciona como un plénum. El retorno de aire caliente aprovecha la diferencia de densidad del aire, permitiendo que el aire cálido se acumule en la parte superior y sea tomado por el equipo desde la parte superior.

 

Configuración Aérea Tipo Cassette

Los climatizadores de configuración aérea tipo cassette se montan en el techo y distribuyen  el aire frío hacia abajo en lugares específicos. Este tipo de unidad es ideal para espacios donde el espacio en el suelo es limitado, proporcionando una solución de enfriamiento discreta y eficiente que no interfiere con la disposición de los racks. Al igual que con los equipos Upflow, es crucial contar con una altura adecuada para la instalación de estas unidades, que deben quedar por encima de los racks. También se debe tener precaución con las diversas soportaciones de escalerillas o ductos presentes en las salas.

 

Configuración Aérea para Enductar

Estos climatizadores están diseñados para ser conectados a un sistema de conductos, permitiendo una distribución precisa del aire frío a lo largo de la sala de datos. La configuración para enductar es particularmente útil en instalaciones grandes donde el control del flujo de aire y la distribución uniforme son críticos para mantener la eficiencia del enfriamiento.

 

 

Tipo Consola de Piso con Inyección Upflow

Las consolas de piso con inyección Upflow se colocan en la parte baja de los muros, de manera también perimetral, y dirigen el aire frío hacia arriba. Este tipo de unidad es fácil de instalar y mantener, y es adecuada para centros de datos más pequeños o como solución complementaria en áreas específicas que requieren enfriamiento adicional.

Equipos de Montaje en Muro Exterior (Wall-Mounted)

Conocidos como "tipo mochila", estos equipos se montan en las paredes exteriores de la sala de datos. Aunque tienden a utilizarse sin control de humedad, son una opción práctica para instalaciones donde el espacio interior es limitado. Estos equipos proporcionan enfriamiento directo y son fáciles de instalar y mantener, aunque su uso principal es en aplicaciones donde el control preciso de la humedad no es crítico.

 

 

Conclusiones

Mantener condiciones ambientales óptimas en los centros de datos es fundamental para el rendimiento y la longevidad de los equipos. Los diversos tipos de climatizadores y sistemas de aire acondicionado desempeñan un papel crucial en el control de la temperatura y la humedad, aspectos esenciales según las recomendaciones de TC 9.9 de ASHRAE y las definiciones clásicas de Recknagel y Sprenger.

 

En este breve artículo, hemos analizado los diferentes tipos de equipos de climatización, desde los climatizadores In-Row, In-Rack, y los sistemas perimetrales Upflow y Downflow. También hemos cubierto configuraciones aéreas como los tipos cassette y para enductar, además de las consolas de piso con inyección Upflow y los equipos de montaje en muro exterior. Cada tipo de equipo tiene sus particularidades y es adecuado para diferentes configuraciones y necesidades de los centros de datos.

 

Es importante elegir el equipo de climatización adecuado para garantizar la eficiencia energética y la protección de los equipos críticos. La selección y correcta instalación de estos sistemas pueden marcar una gran diferencia en la operatividad y mantenimiento de un centro de datos.

 

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