Como fechadura e chave, resfriamento e umidade vêm como um par. Controlar a umidade de seus racks é tão importante quanto controlar a temperatura. No entanto, a umidade costuma ser a metade esquecida da equação.

Nem muito úmido, nem muito seco, equilibrar a umidade pode ser um desafio. Muita umidade pode levar à erosão e danos aos principais componentes metálicos em todo o espaço em branco. No entanto, você ainda precisa de um pouco de umidade para evitar o acúmulo de descarga eletrostática, capaz de criar faíscas que interrompem as operações.

Encontrar o equilíbrio entre os dois é um desafio, diz Ken Fulk, vice-presidente da Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar-Condicionado (ASHRAE).

A ASHRAE agora recomenda uma faixa de umidade entre 20% e 80% de umidade relativa. É chamado de umidade relativa porque o valor leva em consideração as condições externas. Fulk explica que "não existe um número mágico" e, na realidade, a maioria dos componentes hoje em dia pode suportar faixas de umidade entre 10% e 90% antes de experimentar quaisquer resultados indesejáveis. Por causa disso, fixar-se em um número ou intervalo geralmente não ajuda, diz ele.

Steve Skill, engenheiro de aplicação sênior da Vertiv, acrescenta que normalmente são os data centers legados que são mais sensíveis às flutuações de umidade, pois as instalações mais novas são equipadas com componentes mais resilientes, capazes de suportar níveis de umidade mais altos e mais baixos.

Em última análise, diz Fulk, "os componentes não gostam de mudanças", portanto, controlar a umidade é mais sobre mantê-la igual, em vez de apontar para um número específico.

Em 2008, a ASHRAE emitiu novas orientações, reduzindo o limite inferior para 20% dos 40% emitidos anteriormente. Ela também definiu orientações sobre o ponto de orvalho, outra medida de umidade.

Interrupções causadas por problemas de umidade são raras, mas não inéditas. No ano passado, a Universidade de Utah experimentou falhas generalizadas de TI devido ao aumento da umidade externa, causando aumento da umidade interna, provocando uma interrupção.

Maurizio Frizziero, diretor de inovação e estratégia de resfriamento da Schneider Electric, explica que o ponto de orvalho ideal fica entre 5 °C e 15 °C. O ponto de orvalho é a temperatura na qual qualquer corpo de ar não pode mais reter água na forma de gás; essencialmente, a temperatura na qual a condensação acontece.

Vlad-Gabriel Anghel, diretor de engenharia de soluções da unidade de treinamento da DCD, DCD>Academy, diz que o ponto de orvalho se tornou uma escolha popular para monitorar a umidade, pois monitora cada rack com um sensor individual. Ele explica que a temperatura e a umidade podem variar em cada rack em um data hall, dependendo de quão perto eles estão do sistema de resfriamento ou umidade. O ponto de orvalho permite que os operadores monitorem os níveis de umidade dos racks individualmente usando monitores conectados a cada rack.

Ficando quente e úmido com o tempo

Fulk projeta e implanta sistemas de resfriamento de data centers há décadas. Quando ele começou, as instalações de data centers tinham uma densidade fixa com "calor sendo produzido em uma base de metro quadrado". O ar-condicionado convencional era mais do que suficiente para distribuir o ar e manter os níveis ideais de umidade. Desde então, e mais crucialmente desde o aumento das cargas de trabalho de IA e computação em nuvem, manter a umidade não é tão fácil quanto instalar um arranjo de "concha", diz Fulk.

"Você não pode mais ter boas fileiras de equipamentos e salas de informática perfeitamente organizadas com unidades de ar-condicionado", explica ele. Selecionar a faixa de umidade ideal para uma instalação é complicado pelo fato de que diferentes componentes têm parâmetros diferentes.

A ASHRAE definiu classificações para os componentes do data center: A1, A2, A3 e A4. Anghel, da DCD>Academy, explica que essas classificações medem efetivamente a sensibilidade de um componente do data center às mudanças de umidade e temperatura. Por exemplo, A1, a classificação mais rigorosa, afirma que o equipamento nessa categoria só pode operar entre 15 °C e 32 °C entre 20% e 80% de umidade relativa. É no A1 que você encontrará a maioria dos servidores e a infraestrutura mais crítica.

Anghel diz que a dificuldade é selecionar a umidade e a temperatura corretas que satisfaçam todos os componentes do ecossistema do seu data center. Entre todas as classificações de todos os equipamentos, é provável que haja uma sobreposição, ou seja, 'o ponto ideal'. As configurações devem ser pensadas como um ecossistema inteiro, com considerações sobre como essas partes interagem umas com as outras.

A consideração mais importante é o método de resfriamento. Fulk diz que o resfriamento líquido ou direto ao chip normalmente "diminui o impacto da umidade" porque o chip é essencialmente cercado por umidade de qualquer maneira, provando ser menos difícil manter a consistência. Mesmo assim, Fulk acrescenta que um operador deve garantir que a umidade seja baixa o suficiente para evitar a condensação com base na temperatura do líquido que está circulando no sistema.

Frizziero concorda que os sistemas de refrigeração líquida exigem um controle muito menos preciso da umidade relativa. No entanto, Fulk adverte que o prédio pode facilmente ter mofo em alta umidade, mesmo que os servidores permaneçam ilesos.

Skill acrescenta: "Certos produtos químicos na atmosfera de um local podem reagir com a umidade do ar para formar ácidos". Cloretos e sulfetos em países que queimam carvão, como a China e a Índia, podem produzir ácidos que podem facilmente corroer os componentes. Portanto, manter a umidade baixa ainda é importante.

Anteriormente, os data centers também precisavam considerar as pessoas que trabalhavam dentro deles, diz Skill. Altas umidades criaram condições de trabalho intoleráveis. Ele diz que hoje em dia, as instalações têm menos pessoas trabalhando dentro delas, então isso se tornou menos importante ao selecionar a umidade ideal.

O resfriamento gratuito pode ser caro

O resfriamento gratuito pode representar um desafio para manter a umidade consistente, mas apenas em termos de energia, diz Fulk. Por exemplo, ao operar em um local úmido como Dallas, o ar que está sendo trazido para a instalação deve ser "seco" antes de atingir os servidores, e isso requer mais energia.

O ar externo é normalmente desumidificado levando a superfície do trocador de calor a uma temperatura inferior ao ponto de orvalho definido, explica Frizziero. O ar que passa pelas folhas com uma fração da água como quando entrou.

Fulk diz que algum lugar como Phoenix pode ser mais quente que Dallas, mas é muito menos úmido, custando muito menos ao operador em termos de energia. O oposto pode ser dito para os nórdicos. É verdade que eles se tornaram um local popular por suas temperaturas mais baixas, mas isso não quer dizer que o ar será desumidificado o suficiente.

No entanto, mesmo que o ar precise ser umidificado ou desumidificado, ele ainda exigirá consideravelmente menos energia do que "colocar refrigerantes e glicol em um sistema de circuito fechado", diz Anghel. Além disso, será mais econômico em comparação com um operador que usa refrigeração líquida no mesmo local.

É mais provável que o ar precise ser desumidificado do que umidificado, de um modo geral, diz Skill. Nesses casos, os operadores normalmente instalariam uma planta de desumidificação separadamente da instalação para tratar o ar antes que ele entrasse. A Conapto é um exemplo de operador nórdico que usa uma planta separada para tratar o ar antes de entrar na instalação.

"Todo operador estará pensando em sustentabilidade", diz Fulk, porque o resfriamento, a temperatura e o controle de umidade exigem energia. Ao projetar uma instalação, grande consideração será feita para torná-la o mais eficiente possível em termos de energia.

"Especificamente com IA, mais do que com computação em nuvem, é importante que os sistemas de resfriamento sejam o mais eficientes possível para reduzir o impacto em nosso meio ambiente", diz ele. Os operadores devem escolher os locais estrategicamente para evitar a despesa adicional e a carga ambiental adicional de desumidificar e umidificar o ar.

A IA pode ser a palavra da moda hoje, mas não será a única coisa que aumentará as densidades. Em breve haverá algo mais que mudará a computação como a conhecemos, ajustando as recomendações da ASHRAE e a relevância da umidade. Até lá, o melhor que um operador pode fazer é permanecer consistente.