Mientras el consumo de energía continúa siendo una consideración secundaria al mantener la funcionalidad y resistencia de un datacenter, el problema de la eficiencia energética y la huella de carbono está teniendo cada vez más importancia. Consecuentemente, las presiones para encontrar formas de reducir el consumo de energía sin comprometer las funciones primarias de la instalación están creciendo exponencialmente.

En paralelo, mientras el poder de procesamiento se incrementa también lo hace la carga de la refrigeración, generando un desafío más. Sin embargo, al mismo tiempo, nuevos servidores están siendo más tolerantes a las altas temperaturas, hasta 26 ºC sin problemas. Entonces, diseñar para las condiciones estándar de 22 ºC a una humedad relativa del 50% puede no ser necesario en las instalaciones modernas.

Claramente se trata de una decisión que debe tomarse según cada proyecto y muchos data centers managers, con razón, pueden estar nerviosos de alejarse de la “norma”. Sin embargo, dados los grandes picos de carga en un data center típico, una falla mayor en la refrigeración puede generar que el incremento de pocos grados en la temperatura base genere sólo una pequeña diferencia.

La ventaja de permitir que las temperaturas de referencia sean mayores es que otorga más flexibilidad para configurar los sistemas de refrigeración en aras de una mejor eficiencia energética. Por ejemplo, al operar con mayores temperaturas hay oportunidad de utilizar mayor temperatura del agua, quizá 10 ºC/16 ºC flujo/retorno, a diferencia de las tradicionales temperaturas 6 ºC flujo/12 ºC retorno. Muchas veces será necesario incrementar los volúmenes de aire también, resultando en un incremento del poder de ventilación, pero el ahorro energético promedio será significativo.

Otra ventaja de trabajar con mayores temperaturas del agua refrigerada es que hay mayores oportunidades de utilizar aire exterior para refrigerar el agua a la temperatura deseada, aplicación conocida como free cooling. Para eso existen cuartos de unidades de aire acondicionado computarizados (computer room air conditioning, o CRAC) que han sido optimizados para maximizar este flujo, incluso en temperaturas externas altas como 15 ºC.

Con 15 ºC, el aire externo puede utilizarse para pre-enfriar el agua, que posteriormente se refrigera para llegar a la temperatura de referencia. Cuanto más baja es la temperatura exterior, mayor es la contribución de aire que puede generarse, a tal punto que la refrigeración del agua a temperatura ambiente de 0 ºC puede lograrse sin necesidad de gasto de energía adicional. En conclusión, trabajar con mayores temperaturas de agua refrigerada maximiza el potencial de free cooling.

Claramente esta oferta significa grandes oportunidades para el ahorro de energía. Pruebas de campo con plantas optimizadas para free cooling, operando las 24 horas al día como un data center normal, pudieron generar un 35% de ahorro de energía comparado con los diseños tradicionales.

Los altos niveles de flexibilidad requeridos para los data centers significan que muchas veces tendrán más unidades CRAC que las que necesitan para llegar a las cargas de refrigeración. El objetivo es prevenir posibles caídas y tener la posibilidad de restaurar el flujo normal ante eventuales mantenimientos. Sin embargo, también significa que las unidades van a trabajar a una parte de su potencial durante un tiempo, lo que es ineficiente. Utilizando ventiladores de velocidad variable se puede paliar esta deficiencia de unidades individuales mientras se mantiene una capacidad ociosa para lograr los requerimientos de redundancia.

Otra consecuencia de la redundancia es la necesidad de estrictos regímenes de mantenimiento, lo que abre las puertas para la refrigeración por agua con torres de enfriamiento, que son más eficientes que los refrigeradores de aire en términos de energía. En muchos ambientes comerciales, los sistemas de refrigeración por aire son los favoritos debido a sus bajos requerimientos de mantenimiento, pero aquí esto no sería posible.

Cualquier medida que se tome para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de carbono no debe comprometer los niveles de operatividad de la instalación. Por ende, las medidas aquí mencionadas deben ser tenidas en cuenta a la luz de los requerimientos individuales de cada data center en particular. La clave es no estancarse a lo que se hizo sino observar y explorar las posibilidades que están disponibles hoy con una mente abierta.