Aire Acondicionado en Centros de Datos: Comparación entre sistemas de Precisión y Confort

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Artículo escrito por Ing. Markus Trautwein, Ingeniero Diplomado (FH) y Director de Integración Tecnológica de STULZ (2016).

Ing. Markus Trautwein, Ingeniero Diplomado (FH) y Director de Integración Tecnológica de STULZ (2016). Cuenta con más de 20 años de experiencia profesional en la industria de la refrigeración, el aire acondicionado y la ventilación.

Aire Acondicionado en Centros de Datos: Comparación entre Sistemas de Precisión y de Confort

¿Enfriar las salas de servidores con aires acondicionados? Para algunos operadores de centros de datos, esto suena tentador. Es cierto que los aires acondicionados de salas no estaban pensados originalmente para su uso en salas tecnológicas; para ello se desarrollaron sistemas de aire acondicionado de precisión, que pueden regular la temperatura con mucha más precisión.

Pero los aires acondicionados de confort son considerablemente más baratos y a veces dan resultados igual de buenos que sus parientes en las pruebas. Entonces, ¿cuál debería ser el argumento en contra de ahorrarse la inversión en un costoso sistema de aire acondicionado de precisión y optar en su lugar por sistemas de aire acondicionado de confort?

Respuesta:

En realidad, todo. Porque los sistemas de aire acondicionado de confort se basan en un concepto de climatización completamente distinto al de los sistemas de aire acondicionado de precisión. Mientras que estos últimos funcionan en un 90% con refrigeración sensible, es decir, reduciendo realmente la temperatura ambiente, los acondicionadores de aire de confort utilizan la llamada refrigeración latente en un 40%. Con esta tecnología de aire acondicionado, no se reduce la temperatura ambiente, sino que se deshumidifica el aire; en términos puramente físicos, no se produce refrigeración.

Esto parece absurdo al principio, pero tiene sentido. Al fin y al cabo, se supone que los aparatos de aire acondicionado crean un clima ambiental agradable. Sin embargo, la percepción humana de la temperatura está relacionada con la humedad del aire. Si esta disminuye, la gente percibe la misma temperatura como más fresca. Los sistemas de aire acondicionado de confort aprovechan esta diferencia entre la temperatura ambiente real y la percibida: primero eliminan la humedad del aire y sólo entonces pasan a la refrigeración sensible físicamente verificable cuando el efecto de la deshumidificación por sí sola ya no es suficiente.

Climatización de salas técnicas

Este método de climatización ha demostrado su eficacia en salas donde hay personas. Sin embargo, si se aplica a salas técnicas, el aire acondicionado, hasta cierto punto, no es necesario. Esto empieza ya por el punto de funcionamiento: mientras que en las salas técnicas, p.ej un Centro de Datos, se pretende un clima ambiente de 24 °C y 50 % de HR, los aparatos de aire acondicionado de confort están diseñados para producir un clima de 27 °C y 48 % de HR en verano (modo refrigeración). Al refrigerar salas técnicas, se desvían del punto de funcionamiento óptimo, lo que reduce su eficiencia energética y provoca unos costes de electricidad excesivos.

Otro problema es la refrigeración latente: especialmente en las salas de servidores, el aire es tan seco que a menudo se utilizan humidificadores para evitar descargas electrostáticas. Si estas salas se climatizan con aparatos de aire acondicionado de confort, que extraen inicialmente la humedad del aire, se contrarrestan estos esfuerzos. Además, si la humedad es demasiado baja, el intercambiador de calor del equipo de aire acondicionado de confort se seca. Esto reduce la superficie de transferencia de calor y el intercambiador pierde más del 25 % de su eficacia.

Esta pérdida de eficiencia puede reducir la transferencia de calor a través del refrigerante de forma tan permanente que el sistema se desconecta temporalmente debido a temperaturas de evaporación demasiado bajas y sólo reanuda su trabajo cuando aumenta la humedad. El resultado de este funcionamiento de encendido y apagado son enormes fluctuaciones de temperatura en la sala de servidores, que pueden provocar un sobrecalentamiento y, por tanto, daños en los equipos informáticos.

Confort en salas de servidores

Pero no es sólo la elevada sequedad del aire lo que hace que parezca tener poco sentido utilizar sistemas de aire acondicionado de confort en salas de servidores. También en lo que respecta a la circulación de aire necesaria en este tipo de salas, los sistemas de aire acondicionado de confort no son una solución adecuada. Diseñados pensando en el bienestar humano, no deben crear corrientes de aire desagradables (corrientes de aire) y, por tanto, deben mover el mínimo de aire posible.

Por hora, un sistema de aire acondicionado de confort hace circular un volumen de aire de entre 200 y 2.000 m3 a velocidades de descarga de aire de entre 0,2 y 0,5 m/s; este movimiento de aire es suficiente para garantizar el confort humano. Sin embargo, este movimiento de aire no es suficiente para eliminar de forma fiable las cargas de calor concentradas de los servidores potentes y evitar así sistemáticamente la formación de nidos de calor. Estos puntos calientes, que pueden dañar irreparablemente los equipos informáticos, sólo pueden evitarse con movimientos de volumen de entre 3.000 y 30.000 m3 por hora y velocidades de descarga de aire de entre 2 y 3 m/s.

En última instancia, ambos servicios sólo los prestan los sistemas de aire acondicionado de precisión, que sólo por esta razón son la única solución sensata para climatizar salas de servidores. Además, realizan una reducción de la temperatura sensible y físicamente verificable y deshumidifican las instalaciones sólo cuando es necesario. De este modo, no aumenta innecesariamente el peligro de descargas electrostáticas ni se teme que el sistema se apague mientras tanto. De este modo, la temperatura de la sala permanece constante y, además, puede regularse con mucha más precisión que con los climatizadores de tipo confort.

Stulz Minispace EC

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Con el aire acondicionado de precisión, la desviación de la temperatura ajustada no es superior a 1 °C. Tampoco hay necesidad de comprometer la eficiencia energética del sistema, ya que está diseñado desde el principio para producir las condiciones en temperatura y humedad relativa deseado en salas técnicas. Por lo tanto, la inversión en un sistema de aire acondicionado de precisión merece la pena en todos los sentidos.

Quien, a pesar de todo, confía en los sistemas de aire acondicionado de confort, suele llevarse una desagradable sorpresa a más tardar en los meses de invierno, con un aire generalmente seco (comentario adicional: considerado en el norte de Europa). Muchos ahorradores que se dejaron deslumbrar por los bajos costes iniciales y los buenos resultados iniciales se han arrepentido más tarde de su decisión.

Tipo SistemaAire Acondicionado de PrecisiónAire Acondicionado de Confort
Capacidad de catálogo10 kW (24 °C/50% h.r.)10 kW (27 °C/50% h.r.)
Potencia frigorífica(24 °C/50 % h.r.)10 kW9 kW
Potencia latente (deshumidificación)0,5 kW (máx.)2,5 kW
Potencia sensible (reducción de la temperatura ambiente)9,5 kW6,5 kW
Volumen de aire1.500-30.000 m3/h (300 m3/kW)200-2.000 m3/h (100 m3/kW)
Velocidad de descarga del aire2-3 m/s0,15-0,5 m/s

Fuente: Niro SAC

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