Los enormes centros de datos que procesan y almacenan información, a nivel industrial y empresarial, están desarrollando cambios significativos en todo el mundo debido al uso intensivo de datos actual. Los servidores alojados en estos centros suponen un alto coste en consumo de energía y su actividad genera una gran cantidad de calor, haciendo que su funcionamiento eficiente dependa, en gran parte, de la capacidad de enfriar los equipos.
La empresa 3M ha desarrollado soluciones para la refrigeración líquida de centros de datos con su línea de fluidos 3M Novec, utilizados para la refrigeración por inmersión en centros de datos, tanto en funcionamiento monofásico como bifásico. El resultado de la utilización de los fluidos es un ahorro en costes de energía hasta del 97%, permitiendo un rendimiento óptimo de los equipos y reduciendo el impacto medioambiental. Un ejemplo de esta optimización es que el enfriamiento por inmersión permite reducir el tamaño del centro de datos a solo una fracción de lo que sería si la refrigeración se realizara mediante aire tradicional.
Los principales desafíos a los que se enfrenta un centro de datos son la prevención y la gestión de problemas eléctricos y de refrigeración.
«Aproximadamente el 38% de la electricidad necesaria para ejecutar las operaciones se dedica solamente a enfriar la electrónica», explica Laura Nereng, líder de desarrollo de negocios y sostenibilidad de la división de electrónica y energía de 3M.
¿En qué consiste el enfriamiento por inmersión?
Las técnicas de enfriamiento por inmersión de 3M pueden ser tanto monofásicas como bifásicas. En primer lugar, en el enfriamiento por inmersión en una sola fase, el fluido posee un punto de ebullición más alto y permanece en su fase líquida durante la duración del proceso. Los componentes electrónicos se sumergen en un baño no-conductor lleno de líquido Novec de 3M, de modo que el calor de éstos de transfiere al fluido y el fluido calentado se bombea a un intercambiador de calor, donde se enfría y se vuelve a conectar al baño.
De igual manera, 3M también utiliza un proceso pasivo de enfriamiento por inmersión en dos fases, donde los componentes se sumergen también en un baño de Novec. Phil Tuma, especialista de este tipo de tecnología en 3M, explica cómo funciona: «Los fluidos Novec eliminan el calor a través del contacto directo con el chip u otra fuente de calor, lo que hace que el fluido hierva y capture el calor en forma de vapor. El vapor generado se eleva del líquido a un serpentín condensador y luego vuelve a caer en el baño. No se requiere energía para mover el vapor y tampoco se necesita enfriador para el condensador, que se enfría con el agua de la instalación suministrada por un enfriador en seco».
Para los operadores de centros de datos también resulta una preocupación el uso eficiente del agua ya que muchos de ellos utilizan grandes cantidades en el proceso de enfriamiento. Con el enfriamiento pasivo de inmersión en dos fases, se puede eliminar este uso del agua ya que funciona con un circuito cerrado de refrigeración con agua bombeada a través de todo el sistema a los enfriadores en seco sin tener que abandonar el sistema.
Principales retos de los centros de datos
Los principales desafíos a los que se enfrenta un centro de datos son la prevención y la gestión de problemas eléctricos y de refrigeración. La eficiencia energética juega un papel clave en el desarrollo de la actividad de los centros de datos. Por ejemplo, en Estados Unidos, los centros de datos consumen cerca de un 2,5% del total de la electricidad generada en el país. Es indispensable disponer de herramientas adecuadas para resaltar áreas que no estén funcionando bien, ya que de lo contrario, este tipo de problemas son invisibles.
En 2016, Aston Martin Red Bull Racing equipó su centro de datos con cámaras térmicas FLIR pro. El equipo utiliza cámaras térmicas FLIR y equipamientos de prueba y medición para otros activos de la empresa, y para la gestión térmica del túnel de viento. Utilizan también soluciones de seguridad integral de FLIR con una combinación de cámaras de seguridad térmicas y de luz visible para vigilar el interior y el interior de sus fábricas.
Los datos deben ser distribuidos, protegidos y controlados, a la vez que se garantiza que la infraestructura continuará funcionando bajo cualquier circunstancia. Por ello, los centros de datos han de estar equipados con Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI) que garanticen el continuo funcionamiento de los equipos. Según un estudio de GE Industrial Solutions, una mejora de tan sólo un 1% en el despliegue de un SAI de un Centro de Datos de 10 MW (pasando del 93% al 94% de eficiencia) supondría un ahorro aproximado de 1,4 millones de dólares a lo largo de 10 años.
