Una sala de servidors és, des del punt de vista tèrmic, una anomalia: concentra una densitat de calor extraordinària en un espai reduït, funciona 24 hores al dia els 365 dies de l’any i requereix unes condicions de temperatura i humitat molt més estrictes que qualsevol altre entorn industrial o comercial. Una fallada en la climatització pot provocar la caiguda dels equips en qüestió de minuts, amb pèrdues econòmiques que poden arribar a milers d’euros per hora d’inactivitat.
No obstant això, moltes empreses a València continuen gestionant les seues sales de servidors amb equips d’aire condicionat convencionals que no estan dissenyats per a esta funció. Este article explica per què la climatització d’un centre de dades requereix un enfocament específic i quines són les solucions tècniques més adequades.
Requisits tèrmics d’un centre de dades
La norma de referència internacional per a les condicions ambientals en centres de dades és la ASHRAE TC 9.9, que estableix els rangs recomanats:
- Temperatura de l’aire d’entrada als equips: entre 18 C i 27 C (rang recomanat A1).
- Humitat relativa: entre el 20% i el 80%, amb un punt de rosada màxim de 15 C.
- Velocitat de variació de temperatura: inferior a 5 C per hora per a evitar condensacions i estrés tèrmic en els components.
Estos rangs poden semblar amplis, però la realitat és que en un rack de servidors d’alta densitat, la diferència de temperatura entre l’entrada i l’eixida de l’aire pot ser de 15 C o més. Si l’aire d’entrada ja està a 27 C, l’eixida pot superar els 40 C, generant problemes en els equips adjacents si el flux d’aire no està correctament gestionat.
Per què un aire condicionat convencional no serveix
Els equips de climatització comercials (tipus split o multisplit) estan dissenyats per a climatitzar persones, no equips electrònics. Les diferències fonamentals són:
- Relació calor sensible/calor latent: en una oficina, una part significativa de la càrrega tèrmica és latent (humitat generada per les persones). En un centre de dades, pràcticament el 100% de la càrrega és calor sensible (generat pels equips electrònics). Un aire condicionat convencional dedica part de la seua capacitat a deshumidificar un aire que no ho necessita, malbaratant energia i secant l’ambient en excés.
- Funcionament continu: els equips convencionals no estan dissenyats per a funcionar 24/7 els 365 dies de l’any. Els seus compressors, ventiladors i controls tenen cicles de vida calculats per a un ús intermitent.
- Precisió de control: un split comercial manté la temperatura amb una precisió de 2-3 C. Un equip de precisió per a centres de dades treballa amb toleràncies de 0,5 C.
- Redundància: els sistemes per a centres de dades es dissenyen sempre amb redundància (N+1 com a mínim) per a garantir que una fallada en un equip no compromet la sala.
Sistemes de climatització específics
Unitats de climatització de precisió (CRAC/CRAH)
Els equips CRAC (Computer Room Air Conditioning) i CRAH (Computer Room Air Handler) són la solució clàssica per a sales de servidors de grandària mitjana. S’instal·len en la pròpia sala i distribueixen l’aire fred a través d’un fals sòl tècnic (sistema de passadís fred/passadís calent) o mitjançant conductes.
- CRAC: incorporen el seu propi compressor i circuit frigorífic. Adequats per a sales de fins a 100-200 kW de càrrega tèrmica.
- CRAH: utilitzen aigua refredada procedent d’una refredadora exterior. Més eficients en instal·lacions de major potència i permeten aprofitar tècniques de free-cooling.
Sistema de passadís fred/passadís calent
L’organització dels racks en files alternes de passadissos freds (entrada d’aire) i passadissos calents (eixida d’aire) és la base de qualsevol disseny eficient. El confinament dels passadissos calents o freds amb panells i portes evita la mescla d’aire fred i calent, millorant dràsticament l’eficiència del sistema.
Refrigeració en el rack (in-row cooling)
Per a sales amb racks d’alta densitat (més de 10 kW per rack), les unitats de refrigeració in-row s’instal·len entre els racks, proporcionant refrigeració localitzada on més es necessita. Este enfocament redueix les distàncies de transport de l’aire i millora l’eficiència.
Free-cooling
El free-cooling aprofita la temperatura exterior per a refredar la sala quan les condicions ho permeten. A València, amb temperatures nocturnes per davall de 15 C durant diversos mesos de l’any, el free-cooling pot cobrir una part significativa de les hores de funcionament, reduint el consum energètic de la refrigeració entre un 20% i un 40%.
Els sistemes de free-cooling poden ser directes (introducció d’aire exterior filtrat) o indirectes (intercanvi de calor sense mescla d’aire), sent estos últims preferibles en entorns amb exigències de neteja de l’aire.
Eficiència energètica: el PUE
L’indicador més utilitzat per a mesurar l’eficiència energètica d’un centre de dades és el PUE (Power Usage Effectiveness), que es calcula dividint el consum elèctric total de la instal·lació entre el consum dels equips informàtics:
- PUE = 2,0: per cada vat que consumeix l’equip informàtic, es consumeix un altre vat en refrigeració, il·luminació i altres sistemes auxiliars. És el valor típic d’instal·lacions antigues o mal dissenyades.
- PUE = 1,5: bon nivell d’eficiència, assolible amb equips de precisió i bones pràctiques de disseny.
- PUE = 1,2-1,3: excel·lent, aconseguit amb free-cooling, confinament de passadissos i control avançat.
La refrigeració és habitualment el component que més pes té en el PUE després dels propis equips informàtics. Per això, qualsevol millora en el sistema de climatització té un impacte directe i mesurable en els costos operatius.
Monitorització i control
Un centre de dades sense monitorització és un risc constant. Els paràmetres que han de vigilar-se de forma contínua inclouen:
- Temperatura en múltiples punts: entrada i eixida de cada rack, passadís fred, passadís calent, retorn a les unitats de climatització.
- Humitat relativa: almenys en els passadissos freds i en el retorn.
- Pressió diferencial del fals sòl: garanteix que el flux d’aire és el correcte.
- Estat dels equips de climatització: temperatures de treball, pressions del circuit frigorífic, estat de filtres, alarmes.
- Consum elèctric: per a calcular el PUE real i detectar desviacions.
Els sistemes de gestió (BMS o DCIM) recullen estes dades i generen alarmes automàtiques quan qualsevol paràmetre ix de rang, permetent actuar abans que un problema tèrmic afecte els equips.
Redundància i continuïtat
La regla bàsica en climatització de centres de dades és que la caiguda d’un equip no ha de comprometre mai la sala. Això implica:
- Redundància N+1: si la càrrega requereix tres unitats de climatització, se n’instal·len quatre. Si en falla una, les tres restants cobreixen la demanda.
- Alimentació ininterrompuda: els sistemes de control i els ventiladors de les unitats de climatització han d’estar connectats al SAI (sistema d’alimentació ininterrompuda) del centre de dades.
- Grup electrogen: en centres de dades crítics, la climatització ha de poder funcionar amb el grup electrogen durant el temps necessari.
Planificació i dimensionament
L’error més freqüent en la climatització de sales de servidors és dimensionar el sistema per a la càrrega actual sense preveure el creixement. La potència tèrmica dissipada pels equips informàtics ha crescut de forma constant en les últimes dècades, i un centre de dades que hui té marge pot saturar-se en dos o tres anys si no s’ha previst l’ampliació.
El dimensionament correcte parteix d’una anàlisi detallada de la càrrega tèrmica actual, la previsió de creixement, les condicions climàtiques de l’emplaçament i els requisits de disponibilitat del negoci.
En Acoval Instal·lacions Tècniques dissenyem i instal·lem sistemes de climatització de precisió per a sales de servidors i centres de dades d’empreses a València i la Comunitat Valenciana. Des de pimes amb un armari de comunicacions crític fins a centres de dades de major envergadura, adaptem la solució tècnica al nivell de disponibilitat que necessita cada client. Si vols avaluar la teua instal·lació actual o planificar un nou projecte, contacta amb nosaltres a través de la nostra pàgina de contacte.
