Sin agua y resilientes: cómo los chillers enfriados por aire están respondiendo a las exigencias de los centros de datos modernos

A medida que la inteligencia artificial y el cómputo de alto rendimiento moldean el futuro de la infraestructura digital, las exigencias sobre los centros de datos están cambiando de manera dramática. La diversidad de cargas de trabajo — desde aplicaciones empresariales tradicionales hasta entornos de cómputo GPU de altísima densidad — requiere un enfoque flexible y escalable para la refrigeración. La respuesta es clara: no existe una solución universal única, y los operadores que planifican como si la hubiera se verán limitados precisamente cuando sus instalaciones necesiten crecer.

Los chillers enfriados por aire han servido bien a la mayoría de los centros de datos durante décadas y seguirán siendo altamente relevantes para operaciones de baja a mediana intensidad. Sin embargo, el auge de las cargas de trabajo de IA ha elevado las densidades de potencia por rack a niveles que desafían el enfriamiento por aire convencional. Para estos entornos de alta densidad, el enfriamiento líquido — principalmente directo al chip — se ha convertido en una necesidad. Aun así, los sistemas de enfriamiento por aire siguen siendo esenciales para disipar el calor residual que los sistemas líquidos no capturan directamente, lo que significa que ambos enfoques son complementarios, no competitivos.

El enfriamiento gratuito como ventaja competitiva

La adopción de arquitecturas de enfriamiento líquido permite operar los circuitos de agua helada a temperaturas más altas que los diseños convencionales de climatización por aire. Esto amplía considerablemente el potencial del enfriamiento gratuito — aprovechamiento del aire ambiente en lugar de sistemas de compresión intensivos en energía — en un rango mucho más amplio de condiciones y horas de operación que el que era viable anteriormente. En climas con temperaturas moderadas o estaciones frías pronunciadas, el enfriamiento gratuito puede cubrir una parte sustancial de la demanda anual de refrigeración, con un impacto directo en el PUE y el costo operativo de la instalación.

Para aprovechar este potencial, Dunham-Bush ha desarrollado un sistema de serpentín de enfriamiento gratuito integrado de fábrica en sus chillers enfriados por aire. El sistema utiliza una estrategia de ventiladores de condensador de velocidad variable compartidos que sirven simultáneamente tanto al serpentín de enfriamiento gratuito como a los serpentines de condensador de refrigerante, con el controlador del chiller optimizando continuamente la velocidad de los ventiladores para minimizar el consumo total de energía del sistema en cada condición operativa. En comparación con las soluciones de enfriamiento gratuito añadidas como componentes instalados en campo, el enfoque integrado simplifica la instalación, la puesta en marcha y la coordinación de controles en un único alcance de suministro.

Preparación de instalaciones para las exigencias futuras

Para los operadores de centros de datos, planificar para el mañana es tan esencial como atender los requisitos de hoy. Actualizar o diseñar instalaciones para cargas de trabajo de IA significa adoptar sistemas de refrigeración lo suficientemente flexibles para soportar tanto las demandas actuales como las futuras. Las consideraciones clave incluyen:

— Planificación para la expansión: incorporar capacidad adicional y espacio físico para futuros incrementos en la densidad de rack y la carga de refrigeración. La capacidad de escalar rápidamente es fundamental, especialmente para sitios de hiperescala y colocation donde los requisitos pueden cambiar de manera inesperada.

— Adopción de tecnologías mixtas: estar preparado para operar sistemas de enfriamiento por aire y por líquido de forma simultánea. La cartera de chillers enfriados por aire de Dunham-Bush — que incluye configuraciones con preenfriamiento adiabático para climas cálidos y áridos y paquetes de baja temperatura certificados para sitios en climas fríos — está diseñada para cubrir la totalidad de las condiciones que los operadores encuentran en diversas geografías.

— Maximizar la eficiencia energética: la demanda global de energía eléctrica para centros de datos crecerá de manera significativa en los próximos años, y la disponibilidad de energía será una de las principales restricciones al crecimiento.

La operación de baja elevación (low-lift), disponible en chillers equipados con compresores de cojinetes magnéticos, aprovecha al máximo las condiciones de baja temperatura ambiente para lograr la mayor eficiencia posible del sistema, reduciendo los costos anuales de energía muy por debajo de lo que sugeriría una selección basada únicamente en el punto de diseño.

— Gestión del riesgo operativo en toda la envolvente de temperatura: los sistemas de refrigeración deben estar certificados para operar de manera continua y arrancar de forma confiable en todo el rango de temperatura ambiente del sitio, incluyendo la temperatura de aire de entrada al condensador elevada por el efecto de isla de calor de un campus de equipos de gran escala y por la operación con generador de emergencia. Este efecto ha sido documentado a niveles muy por encima de los datos meteorológicos regionales en instalaciones en climas que, sobre el papel, no presentan un desafío térmico extremo — lo que lo convierte en una de las variables más importantes a abordar en la etapa de especificación.

Los operadores deben evitar diseños rígidos y sobredimensionados que se centren únicamente en los requisitos actuales, así como subestimar los efectos térmicos locales que un campus de gran escala genera en torno a sus propios equipos. Ignorar la contribución del efecto de isla de calor en la etapa de selección es una de las causas más frecuentes de pérdida de capacidad no anticipada durante la operación.

La respuesta a la creciente complejidad de la refrigeración de centros de datos no es elegir una única tecnología y comprometerse totalmente con ella. Es construir una estrategia que combine enfriamiento mecánico eficiente, aprovechamiento del enfriamiento gratuito, protección para los extremos de calor y frío, y la capacidad de escalar con la demanda. Ese enfoque integrado — adaptado al clima específico, el perfil de carga y la trayectoria de crecimiento de cada instalación — es el único que garantiza la competitividad a largo plazo.

(datacenterdynamics.com)

Seguiremos brindándote más información sobre este tema en las siguientes presentaciones físicas y digitales de Channel News Perú

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