Principales diferencias entre un aire acondicionado de precisión y uno de confort

aire acondicionado de precision data center

Mejora la eficiencia energética, opera sin interrupciones y prevé daños futuros, con el sistema de enfriamiento ideal para tu data center.

¿Sabías que operar un centro de datos a una temperatura menor a 27oC según la ASHRAE, puede generar consumos altos e innecesarios de energía?

De acuerdo con la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), un sistema de acondicionamiento genera aproximadamente 60% -70% de la energía que se consume en data centers y se utiliza exclusivamente para la función de enfriamiento.

Además de poder operar de forma más eficiente y sostenible, la solución de enfriamiento adecuada, ayuda a prevenir futuros daños al sistema y la infraestructura, así como caídas repentinas durante la operación y un alto consumo de energía eléctrica. 

De hecho, según la revista especializada Mundo HVAC&R, el 90% de la energía que se genera en un centro de datos se transforma en calor. En ese sentido, mantener una temperatura y nivel de humedad adecuados es primordial para evitar que se detenga la operación y esto afecte la disponibilidad de la sala. 

En el mercado existen diferentes soluciones. Entre las más conocidas y utilizadas se encuentran los aires acondicionados de precisión y los aires de confort. Ambas alternativas poseen características diferentes que es importante conocer para elegir  la mejor opción.

¿Qué es un aire acondicionado de precisión?

El aire acondicionado de precisión es un sistema de refrigeración creado para acondicionar salas con equipos de cómputo, informática o data center. Su infraestructura facilita el correcto flujo del aire y ayuda a mantener la temperatura ideal y el nivel de humedad necesario para un funcionamiento óptimo de tus equipos, asegurando así la operación continua del negocio. Además tienen la capacidad de trabajar continuamente durante las 24 hrs, los 7 días de las semana y 365 días del año.

Asimismo, en comparación con el aire acondicionado de confort, suele durar más años (entre 15 y 20 años según la Revista Mundo HVAC&R) y su mantenimiento tiende a ser más rentable. 

Un data center procesa grandes volúmenes de información sensible, hablamos de millones de GB y además, los equipos producen una alta densidad de calor puesto que trabajan sin interrupción. En ese sentido, implementarlos puede ayudar a prevenir fallas por sobrecalentamiento y minimizar el riesgo de una caída en el sistema.

data center
Foto de Brett Sayles en Pexels

¿Qué es un aire acondicionado de confort?

El aire acondicionado de confort es un sistema de refrigeración diseñado para brindar comodidad a las personas en su ambiente. En comparación con el aire acondicionado de precisión, su infraestructura es menos robusta y no tienen la capacidad que se necesita para manejar altas cargas térmicas.

Las salas de ordenadores requieren de un control continuo y simultáneo de la temperatura y la humedad, además de una correcta distribución del aire. Estos aspectos como tal, no se pueden controlar con precisión con un aire acondicionado de confort.

Los sistemas de enfriamiento de confort están diseñados para manejar cargas de calor de baja densidad y generalmente se les da un uso intermitente. Sin embargo, si el aire de confort llegara a fallar, aunque las personas se sientan incómodas, no es prioritario activarlo de inmediato. A diferencia de las fallas del aire acondicionado de precisión, en dónde la inmediatez de activación si es crucial para que el funcionamiento del centro de datos no se vea afectado.

aire acondicionado de confort
Foto de Freepik

Diferencias entre aire acondicionado de precisión y aire acondicionado de confort

Hay diferentes condiciones sobre las cuales podemos ver las diferencias entre estos sistemas de enfriamiento, algunas de las cuales son:

Densidad de la carga térmica

Es la cantidad de calor producida y concentrada en un espacio, que necesita ser distribuida a través de un sistema de enfriamiento. 

Relación entre tipos de refrigeración

Existen dos tipos de refrigeración, la latente, que se usa para eliminar la humedad y la sensible, que se usa para eliminar el calor. Analizar estos factores permite tener claridad sobre la demanda de enfriamiento en el espacio y la capacidad que necesita el equipo para funcionar de manera óptima.

Tiempo de uso

Es importante conocer para qué se usará el aire acondicionado y por cuánto tiempo se requiere mantenerlo operando. Según el tipo de sistema de enfriamiento esto puede variar, pero por lo general, los hay para uso continuo o para uso intermitente.

Distribución del aire

Según el diseño y distribución de los equipos, el aire puede circular de diferentes maneras, sin embargo lo importante es que se distribuya uniformemente y llegue a todos los lugares que se necesitan acondicionar.

Filtración de partículas en el aire

El polvo generado en el espacio es uno de los aspectos que quizá puede pasar desapercibido, pero que en realidad es muy importante, puesto que el polvo filtrado puede llegar a los equipos ocasionando daños físicos o mal funcionamiento.

Control de humedad

Las soluciones de enfriamiento funcionan de forma diferente, sobre todo cuando se trata de controlar el nivel de humedad. Dependiendo de las necesidades particulares del espacio y la forma en la que será usado, se deberá contemplar que solución puede ayudar a mitigar el calor y al mismo tiempo, controlar la humedad. 

Vida útil

A nivel de rentabilidad, conocer el tiempo de vida útil de los equipos es muy importante. Lo anterior no sólo para asegurar un buen funcionamiento del data center por más tiempo, sino también para poder tener control sobre el mantenimiento de los equipos y saber cuándo sería necesario reemplazarlos.

Aplicaciones

Aunque ambos sistemas de refrigeración son similares en cuánto a sus funciones, cada uno de ellos responde a necesidades distintas. Conocer las aplicaciones permitirá tener un panorama más amplio sobre el uso que actualmente se le da a estos sistemas de enfriamiento.

El aire acondicionado de precisión:

  • Ayuda a disipar el calor que generan los equipos y componentes físicos: máquinas, servidores, switches, etc durante su operación. Debido al alto calor sensible generado en las salas de cómputo, la capacidad de refrigeración es 3 o 5 veces más potente que la de un sistema de confort. 
  • En las salas de cómputo, se requiere mantener un nivel de humedad menor al 60% de HR (Humedad Relativa), para evitar la formación de gases contaminantes y ácidos que dañan las placas de circuitos (corrosión). Si bien una cantidad demasiado alta de humedad puede causar condensación, deterioro y corrosión del equipo de TI, una cantidad demasiado baja aumentará la electricidad estática que puede dañar los componentes eléctricos. Solo un aire de precisión puede controlar y mantener el nivel adecuado de humedad durante su operación continua para prevenir caídas del sistema y daños permanentes en tus equipos.
  • Los espacios con densidad alta de calor, como los centros de datos, requieren de una alta capacidad de enfriamiento sensible y una baja capacidad de enfriamiento latente. Esto quiere decir que la relación con el calor sensible necesaria para un enfriamiento efectivo es de 0.8 a 1, o sea que el 80% – 90% está dedicado al enfriamiento y 0%-20% a remover la humedad en el ambiente. Esto principalmente porque los equipos no producen la cantidad de humedad que las personas producen, pero sí generan una cantidad masiva de calor.
  • La infraestructura y sistema, fueron diseñados para trabajar de forma continua, es decir 24 x 7 x 365 (hasta 8,760 horas al año sin detenerse), lo cual es sumamente importante para mantener las operaciones de un data center.
  • Sus rangos de temperatura oscilan entre 18°C a 27°C y la temperatura promedio para que un centro de datos y todas sus partes funcionen de forma óptima, es de 21 °C a 23 °C.  
  • Los sistemas de aire acondicionado de precisión funcionan con una alta tasa de circulación de aire, unos 160 pies cúbicos por minuto (271 m³/h). Esto ayuda a reducir la posibilidad de generar concentraciones de calor o polvo en el ambiente y tener una distribución más uniforme del enfriamiento.
  • En cuanto al filtrado del aire, estos sistemas cuentan con filtros internos que funcionan con un 40% de eficiencia, logrando ambientes menos contaminados por partículas en el aire que puedan introducirse en los equipos y que al acumularse en ciertos espacios puedan afectar el sistema o la circulación del aire.

El aire acondicionado de confort:

  • Ayuda a disminuir el calor y controlar la humedad que generamos las personas por naturaleza. Mientras mayor sea la densidad de las personas en un ambiente, mayor capacidad se requerirá del sistema de enfriamiento para lograr un acondicionamiento óptimo en el espacio. 
  • Debido a que el objetivo de este sistema de enfriamiento es brindar condiciones de ambiente cómodas para las personas, se puede usar de diferentes maneras, por ejemplo subiendo el termostato durante invierno y bajando el termostato durante verano.
  • Se le da un uso constante pero no contínuo, es decir, en ocasiones puede estar activo y otras no. En otras palabras, el aire acondicionado de confort se utiliza a conveniencia del usuario.
  • Sus rangos de temperatura oscilan entre los 25°C y 37°C.
  • Aunque algunos de estos equipos cuentan con la función “dry”, diseñada para disminuir la humedad en el ambiente, su configuración no permite estipular los niveles específicos requeridos por la sala o el espacio.
  • Las personas no producimos el nivel de calor que producen los equipos de cómputo, pero si producimos humedad, esto significa que la necesidad de enfriamiento latente para eliminar la humedad es mayor en estos espacios.
  • La relación con el calor sensible es de 0.6 – 0.7 esto significa que, están dedicados en 60% – 70% a controlar la temperatura y 30% – 40% a controlar la humedad.
  • En cuanto a la distribución del aire, tiene una tasa baja de circulación promedio de entre 85 y 115 pies cúbicos por minuto (144-195 m3/h). Es decir que, las partículas se quedan más tiempo suspendidas en el aire provocando contaminación en el ambiente y aumentando el riesgo de sobrecalentamiento de los equipos.
  • El control del polvo en el ambiente no es una de las prioridades en este tipo de sistemas. Aunque usan dispositivos de filtrado para el polvo, su eficiencia es del 10%. 

Tal vez te interese saber:
“Mejores prácticas en la instalación de un aire acondicionado de precisión para data center”

aire de precisión
Fuente: ATN Ingeniería y Servicios

Tipos de aire acondicionado de precisión

Asimismo, dentro de los sistemas de acondicionamiento de precisión existen varias opciones, según la distribución y ubicación de la infraestructura:

• In – room: Se recomienda cuando la densidad de la carga térmica es baja.

• In – rack: Ideal para cuando la densidad de la carga térmica es alta.

• In – row: Puedes usarlo cuando la densidad de la carga térmica va de media a alta.

Cada uno de estos modelos estándar se implementa y funciona diferente, aunque se adaptan a diversas necesidades de la sala de cómputo, es importante conocer primero las especificaciones de enfriamiento de tus equipos para poder elegir la solución más adecuada.

¿Cómo elegir el sistema de enfriamiento ideal para tu centro de datos?

Un especialista puede ayudarte a identificar las necesidades primordiales de tu centro de datos para que puedas tomar la mejor decisión en la implementación de un sistema de enfriamiento.

En ATN Ingeniería y Servicios nos encargamos de diseñar e implementar soluciones de enfriamiento para salas de misión crítica y alto desempeño. Además, contamos con una amplia gama de productos para ayudarte a garantizar operaciones sin interrupciones, consumos de energía sostenibles y mejoras en el nivel de eficiencia de tu data center.

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