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Climatización de Data Centers

Con la primera presentación de un equipo de aire acondicionado (AA) en el año 1965 la tecnología de precisión que hoy en día conocemos era prácticamente inconcebible. En esos años eran los sistemas de confort que enfriaban las habitaciones de Data Centers proporcionando deshumidificación (Extracción de humedad por debajo de los limites aceptables para la operación eficiente de los equipos de un Data Center) Lo cual significa que el equipamiento de esta sala se expone a problemas ocasionados por un ambiente muy seco además de tener que añadir un sistema de humidificación para garantizar los parámetros de humedad relativa y temperatura adecuados, hoy en día esto se conoce como una mala práctica debido a que los equipos comerciales de AA están fabricados para operar 8-10 horas laborales preferentemente, por lo que usarlos en condiciones de tiempo más largos generan un desgaste prematuro y en muchos casos un mayor consumo de energía.

Aproximadamente el 90% de la energía generada por los equipos de una sala informática se trasforma en calor. La necesidad de climatizar estos ambientes debido a la excesiva carga de calor generada por el equipamiento que lo conforma, exige idealizar un sistema en el cual no solo necesites confort para las personas que trabajan en esa habitación sino también el de asegurar que los componentes típicos de los UPS trabajen en óptimas condiciones, deben de mantener estrictamente niveles de temperatura de 20°C a 22°C, humedad relativa de 45% +/- 3%, Niveles altos de filtración de aire, flujo de distribución de aire adecuado 160 cfm/Kw y un tiempo de funcionamiento de 8,760 horas/año.

Las aplicaciones o instalaciones las encontramos en la siguiente industria:

Archivos y Bibliotecas.

Centros de Telecomunicaciones, centros digitales y de información.

Educación.

Entretenimiento.

Financiero.

Gobierno y servicios públicos.

Cuidado de la Salud.

Cultivos interiores y agricultura vertical.

Laboratorios y salas de imágenes medicas.

Donde el objetivo técnico es garantizar la funcionalidad, vida útil y operación de los sistemas que conforman un Data Center, ya que estos siempre deben de estar disponibles y operativos los 365 días del año, el punto más importante para poder cumplir con esos requerimientos es la climatización, se deben garantizar condiciones específicas de Temperatura, Humedad y Filtración de aire con un flujo de aire adecuado, para lograr un diseño eficiente en cuanto al enfriamiento del Data Center, debemos de considerar al menos uno de los siguientes componentes:

1. Pasillos calientes y fríos: Este diseño perímete que, en un espacio abierto, el aire frío producido por los Computer Room Air Conditioner (CRAC) bajen la temperatura de los servidores y equipos contenidos en los racks

2. Pasillos confinados: Este tipo de estructura aísla el flujo del aire de toda la sala de cómputo, lo que permite que la eficiencia de equipos CRAC aumente, ya que evita la mezcla de aire frío y caliente como sucede en uno abierto.

3. Freecooling: Esta plataforma que regula la construcción de centros de datos se concentra en el uso eficiente de la temperatura externa, tienen como objetivo mejorar la eficiencia y el consumo de electricidad de los equipos de aire acondicionado.

Diseño Básico y Componentes de un Data Center

1. Detección y extinción de incendios.

2. Estructura piso falso o técnico

3. Cableado eléctrico y estructurado.

4. Monitoreo.

5. Seguridad y control de acceso.

6. Aires acondicionados de precisión.

7. Obra civil.

8. UPS.

9. PDU.

Para la implementación de un Data Center, obtener un proyecto altamente eficiente y evitar pérdidas económicas por un consumo excesivo de energía eléctrica o la adquisición del equipamiento incorrecto, recomendamos cumplir con los códigos nacionales e industriales internacionales tales como:

• Normativa Peruana ETP-ISO/IEC 22237, especifica requisitos y recomendaciones para respaldar a las distintas partes involucradas en el diseño, planificación, adquisición, integración, instalación, operación y mantenimiento de instalaciones e infraestructuras dentro de los centros de datos (salas blancas), así como un sistema de clasificación (clase 1,2,3 y 4).

• El producto o la unidad deben de estar listadas por Intertek (ETL Listed Mark) o Underwriters Laboratories, Inc. (UL).

• ASHRAE Std. 52.2, Método de prueba de los dispositivos de limpieza de aire de ventilación general para determinar la eficiencia de eliminación por tamaño de partículas.

Tipos de Montaje y Características

Equipos de Precisión Tipo Consola para montaje en el piso, tipo de descarga Up Flow (Impulsión Ascendente) o Down Flow (Impulsión descendente).

Se ha hecho una distinción entre las unidades de impulsión Ascendente y Descendente. En las unidades de flujo descendente el aire circula desde la parte superior, dentro de la unidad de A/C, e impulsado en el piso falso suelo. En las unidades ascendentes el aire retorna por la parte frontal a través de las puertas y se impulsa por la parte superior de la unidad A/C.

Equipo de precisión Data Aire con descarga Down Flow

Equipo de precisión Data Aire con descarga Up Flow

Componentes Básicos

SISTEMA DE CONTROL

Mini Procesador de Alarma de Datos 4: El Mini Procesador de Alarma de Datos 4 basado en microprocesador está montado en la pared y tiene una pantalla de cristal líquido (LCD) de una sola fila de 16 caracteres en un formato vernáculo claro. El Mini Procesador de Alarma de Datos 4 no solo controla y monitorea la temperatura, la humedad, el flujo de aire y la limpieza de su habitación, sino que también proporciona un historial de alarmas y una autocomprobación automática del inicio del sistema del microprocesador. Se mostrarán varios mensajes al desplazarse automáticamente de cada mensaje al siguiente. Se mostrarán varias alarmas secuencialmente en orden de ocurrencia.

MARCO Y ARMARIO

El marco de acero tubular soldado heliarc proporciona máxima resistencia y facilidad de acceso. Los paneles laterales y frontales se pueden abrir y quitar fácilmente con sujetadores de un cuarto de vuelta que permiten un acceso completo a todos los componentes de la unidad. Todos los paneles incluyen aislamiento de una pulgada de espesor y una densidad de 1-1 / 2 libras para protección y atenuación del sonido.

SECCIÓN DE BOBINA O COIL

Diseñado para aplicaciones de extracción, el serpentín seleccionado por computadora ofrece una mayor eficiencia en el proceso de enfriamiento y deshumidificación. Se proporciona una derivación de aire para evitar que se introduzca aire saturado en el espacio controlado. La sección del serpentín está provista de una bandeja de drenaje de acero inoxidable.

VENTILADOR

El sistema viene equipado con un ventilador curvado hacia atrás con motor EC. El paquete integrado de motor y ventilador proporciona el funcionamiento más eficiente y básicamente no requiere mantenimiento.

HUMIDIFICACIÓN

gForce GT incluye un humidificador generador de vapor eléctrico con un cilindro desechable de “cambio rápido” y un ciclo de lavado automático. El humidificador generador de vapor, con su sistema de control patentado, optimiza la vida útil del cilindro y la eficiencia energética al concentrar el agua entrante a una conductividad predeterminada mucho más alta que la del agua entrante. El humidificador está diseñado para permitir que las unidades a cualquier voltaje produzcan una salida de vapor nominal completa a un nivel de agua óptimo según la conductividad de diseño.

SECCIÓN DE FILTRO

Las unidades están provistas de filtros plegados MERV 8 o MERV 12 de 4 pulgadas de profundidad, base en ASHRAE 52.2. Se puede acceder a la sección del filtro desde el frente en las unidades de 7-18 kW, y desde el frente y los lados de las unidades de 28-46kW.

VÁLVULA DE EXPANCIÓN ELECTRÓNICA – (EEV)

Una válvula de expansión electrónica (EEV) regula el flujo de refrigerante al serpentín para lograr la máxima eficiencia energética, lo que permite un control superior del recalentamiento y la capacidad de mantener un recalentamiento más bajo que ahorra energía.

COMPRESOR

El circuito de refrigeración de una etapa incluye un compresor hermético tipo scroll. Estos compresores duraderos, de servicio pesado y completamente soldados no tienen empaquetaduras ni sellos, lo que elimina la posibilidad de fugas de refrigerante o aceite en el espacio o entorno controlado. Los compresores scroll también brindan una combinación de confiabilidad, eficiencia y rendimiento mejorado del sonido del sistema. Las unidades enfriadas por agua / glicol incluyen un condensador de aletas de placa a contraflujo dimensionado para proporcionar la capacidad requerida para el rechazo de calor con un flujo mínimo de agua / glicol y una baja caída de presión total. Las válvulas reguladoras de presión de cabeza controlan la temperatura de condensación y mantienen la capacidad requerida a diferentes velocidades y temperaturas de flujo de agua / glicol.

EQUIPOS DE PRECISIÓN PARA MONTAJE EN TECHO O PARED

DATA AIRE’S Mini-Plus Ceiling SystemTM está diseñado para entornos donde el espacio en el piso es limitado. Diseñado para aplicaciones con conductos por encima del techo, el MiniPlus está disponible en una amplia gama de configuraciones y tipos de sistemas; enfriado por aire, enfriado por agua / glicol y agua enfriada. Partidos o empaquetados. Los sistemas de techo Mini-Plus funcionan con total independencia de otros sistemas de aire acondicionado y ventilación de edificios.

SECCIÓN DE EVAPORADOR / COMPRESOR

La sección del evaporador es del tipo de aspiración con doble ancho, ventilador de doble entrada con transmisión por correa y polea de paso variable. Los rodamientos de bolas autoalineables están clasificados para una vida útil mínima de 100.000 horas. El serpentín del evaporador está construido con tubos de cobre y aletas de aluminio. La válvula de expansión con ecualización externa está contenida en la sección del evaporador. Una bandeja de drenaje de acero inoxidable es estándar. La sección de condensación está contenida en un “side car” y unida a la sección del evaporador. La sección de condensación incluye un compresor scroll con calentador de cárter, filtro secador y mirilla.

SECCIÓN DEL CONDENSADOR

La sección del condensador incluye una bobina de condensado y un ventilador de condensador. El serpentín del condensador está construido con tubos de cobre y aletas de aluminio. El ventilador es de doble entrada, doble ancho con transmisión por faja y polea de paso variable.