El Free Cooling es un modo de operación que incorporan algunos equipos de Aire Acondicionado de Precisión (AAP) y es un tema que interesa cada vez más a los especialistas de infraestructura para centros de datos. En la actualidad existen innumerables variantes, pero todas ellas persiguen el objetivo de reducir el consumo de energía del centro de datos y mejorar el PUE mediante la optimización del funcionamiento de los equipos de AAP.

El término Free Cooling sugiere que uno no tiene que pagar nada por este tipo de refrigeración, sin embargo, eso es una falacia. ¿Existe algo gratis en estos días?

Partamos de su definición: “Free Cooling significa que el consumo de energía del sistema de aire acondicionado en el sitio se reduce al mínimo necesario a través de medios adecuados, sin comprometer la confiabilidad y disponibilidad”. Las palabras "medios adecuados" y "en el sitio" abren un abanico muy amplio de posibilidades.

A continuación, se describen las soluciones de Free Cooling existentes hoy en día:

 

Free Cooling Directo

Para decirlo en pocas palabras, esto podría ser descrito como lo siguiente: una ventana abierta, un golpe de aire frío del exterior pasa a través del centro de datos, esta masa de aire frío abate el aire caliente generado por los equipos de TI y lo transporta hacia el exterior, ¡listo! Físicamente hablando, eso es exactamente lo que sucede, sólo que el proceso de "mover el aire" requiere de energía.

Stulz free cooling

Por desgracia, en la vida real las cosas no son tan simples. El aire exterior no siempre está en una condición con la que los equipos de TI se sientan cómodos. A veces hace calor y a veces frío, a veces es muy húmedo y a veces muy seco. A eso hay que agregar que el aire exterior no siempre es limpio. El aire exterior está a menudo lleno de partículas que pueden ser muy hostiles para los equipos de TI modernos.

Por lo tanto, el Free Cooling sólo debe usarse cuando las propiedades negativas del aire exterior puedan ser controladas por medidas económicamente aceptables. Antes de permitir el acceso del aire exterior al centro de datos, este debe ser filtrado. Si el aire exterior es demasiado frío, una cierta proporción de aire caliente proveniente del centro de datos debe mezclarse con el aire frío para suministrar aire a una temperatura adecuada en los equipos informáticos. El concepto de flujo de aire y el sistema de control en el centro de datos deben estar diseñados para asegurar esto. Si el aire exterior es demasiado cálido, se requiere refrigeración mecánica adicional (uso del compresor). Por lo tanto, en lugares con temperaturas medias anuales muy altas, el Free Cooling Directo puede no ser una opción viable.

La humedad del aire es otro desafío, a pesar de que son sólo las máquinas, a los servidores no les agrada el aire excesivamente seco o húmedo. Las medidas a tomar para humidificar o deshumidificar el aire también pueden resultar extremadamente caras y complejas.

Como podemos ver, las principales ventajas se ponen en duda si son necesarias ciertas medidas adicionales que al final resulten costosas debido a las condiciones del sitio en cuestión.

Sin embargo, este tipo de tecnología será cada vez más utilizada debido a que el ciclo de renovación tecnológica de los equipos TI será más corto y por consecuencia de mayor continuidad, permitiendo así que los equipos no reflejen ningún tipo de impacto que pudiesen causar las variables ambientales del aire exterior que se ingresa a la sala.

 

Free Cooling Indirecto

Con Free Cooling Indirecto, la ventana permanece cerrada. El aire exterior, con todas sus variables antes mencionadas, no puede entrar en el centro de datos y tiene que quedarse fuera. Todas las desventajas potenciales del Free Cooling Directo mencionadas anteriormente no se presentan con el Free Cooling Indirecto. El Free Cooling Indirecto requiere de un intercambiador de calor (serpentín) entre el aire en el centro de datos y el aire exterior, este es el método que en nuestra geografía resulta ser el más viable.

 

Sistemas de Free Cooling Indirecto de dos etapas

Los sistemas de Free Cooling Indirecto de dos etapas son los más comunes en nuestro mercado, estos funcionan con dos transferencias de calor.

Stulz free cooling

En el primer intercambiador de calor, el aire caliente en el centro de datos se transfiere a un líquido (Agua + Glycol).  Entonces se transporta hacia el exterior en tuberías relativamente delgadas, en donde se expulsa hacia el aire exterior a través de un segundo intercambiador de calor. Aquí también, la unidad de refrigeración mecánica es parte del sistema y sólo se utiliza para complementar el Free Cooling a temperaturas exteriores altas. Si hace mucho calor, todo el enfriamiento se llevará a cabo de forma mecánica (Modo DX).


 STULZ ha sido pionero en el desarrollo de soluciones Free Cooling, por lo cual actualmente cuenta con soluciones maduras y exitosas en diferentes mercados alrededor del mundo. Desde principios de la década de los 80´s inició en Europa cierta tendencia hacia una mayor protección del medio ambiente y del clima, esto colocó firmemente por primera vez el uso de energía en el primer plano, el resultado fue la creación del primer sistema de ahorro de energía STULZ con Free Cooling Indirecto.

Los sistemas con Free Cooling están tomando cada vez más fuerza al demostrar los ahorros sustanciales aprovechando las bajas temperaturas que se tienen en muchas localidades del país sobre todo por las noches, tan sólo en la Ciudad de México se mantiene una temperatura promedio menor a los 13-15°C en gran parte del año, con esto es suficiente para que este tipo de equipos empiecen a trabajar en modos de Free Cooling Extendido o modo Mixto (Free Cooling + compresores) y, con temperaturas más bajas, poder lograr Free Cooling al 100%. Si esto lo trasladamos a un cálculo anual, al menos una tercera parte o la mitad del año los equipos de enfriamiento funcionarán con los compresores a carga parcial o apagados, teniendo como resultado ahorros que pueden representar entre un 30% a un 50% del consumo anual en comparación con un equipo que trabaja el 100% del tiempo en modo DX.

Para mayor información acerca de este y otros sistemas de enfriamiento, por favor acérquese con nosotros:

 

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