Os dados de Power Usage Effectiveness (PUE) do Uptime Institute são uma prova do progresso que o setor de data center fez em eficiência energética nos últimos 10 anos. No entanto, o PUE médio global estagnou em torno de 1,6 desde 2018. Sendo assim, hoje para que os data centers obtenham uma melhoria substancial, a maioria das instalações teria que passar por revisões financeiramente inviáveis de seus sistemas de refrigeração para obter eficiências notavelmente melhores, enquanto os edifícios modernos já operam perto dos limites físicos de refrigeração a ar.
Um repasso na refrigeração líquida
Na incansavel busca por eficiência, atualmente, um número crescente de operadores de data centers busca por resfriamento líquido direto (DLC) para suas instalações. Mas uma mudança para a refrigeração líquida em grande escala envolve complexidades operacionais e da cadeia de suprimentos que desafia até mesmo as organizações técnicas mais engenhosas. O Uptime destaca apenas um caso, de um grande data center que executa o DLC como padrão. Trata-se do provedor francês de hospedagem e nuvem, OVHcloud, que hoje é uma exceção com uma infraestrutura verticalmente integrada usando refrigeradores de água internos personalizados e designs de servidor.
Quando se trata do uso de resfriamento líquido, uma parte frequentemente negligenciada da infraestrutura de resfriamento é a rejeição de calor. A rejeição de calor para a atmosfera é uma das principais fontes de ineficiências, manifestando-se não apenas no uso de energia, mas também em custos de capital e grandes reservas de energia para as necessidades de resfriamento do pior caso.
Um pequeno número de data centers tem usado com sucesso elementos de água como dissipadores de calor há alguns anos.
Em vez de remover o calor através de torres de água, chillers resfriados a ar ou outros meios que dependem do ar ambiente, algumas instalações usam água gelada em circuito fechado, que rejeita o calor através de um trocador de calor resfriado por um circuito aberto de água. Esses projetos de resfriamento usando dissipadores de calor de água estendem os benefícios das propriedades térmicas da água, desde o transporte de calor dentro do data center até a rejeição de calor fora das instalações.
Uma pesquisa do Uptime identificou mais de uma dúzia de data centers, alguns operados por marcas globais, que usam uma fonte de água como dissipador de calor. Todos os projetos de refrigeração de passagem única usam algum equipamento personalizado. Atualmente, não há projetos prontos para uso comercial disponíveis para data centers. Embora as instalações que estudamos variem em tamanho, localização e algumas opções de engenharia, existem alguns pontos em comum entre os projetos.
Os players entrevistados para a pesquisa (todos provedores de colocation) consideraram seus projetos de refrigeração um sucesso técnico e comercial, alcançando forte desempenho operacional e atraindo clientes. A crise que afeta os preços de energia que começou em 2021, combinada com uma corrida corporativa para reivindicar fortes credenciais de sustentabilidade, supostamente elevou o nível de retorno desses investimentos além de cenários otimistas.
A rejeição de calor em massas d'água garante PUEs estáveis durante todo o ano, o que significa que os provedores de colocation podem atender a uma carga de TI maior a partir do mesmo ambiente de energia no local. Outro benefício, é a capacidade de reduzir a temperatura da sala de computadores de, por exemplo, 18°C a 20°C de graça - isso não vem com penalidade de PUE. O fornecimento de ar de baixa temperatura ajuda os operadores a minimizar as falhas de componentes de TI e acomoda futuros servidores de alto desempenho com refrigeração suficiente. Quer a fonte de água flua naturalmente ou seja reabastecida, os operadores também eliminam a necessidade de chillers ou outros grandes sistemas de refrigeração de sua infraestrutura que, de outra forma, seriam necessários para backup.
Ainda assim, o fato de esses resultados favoráveis superarem os investimentos necessários estava longe de ser certo durante o projeto e a construção, pois todas as tarefas envolviam esforços de engenharia não triviais e custos associados. O patrocínio comprometido da alta administração foi fundamental para dar luz verde a esses projetos e superar quaisquer dificuldades inesperadas.
Prevemos um mercado mais maduro
Impulsionada pela experiência positiva das instalações que estudamos, o Uptime espera que o resfriamento contínuo gere mais interesse no futuro. Um mercado mais maduro para esses projetos levará em consideração as decisões de localização, bem como os requisitos de licenciamento jurisdicional como um indicador de eficiência e sustentabilidade. A expectativa é que esses sistemas ajudem a maximizar os benefícios de eficiência energética de futuros lançamentos de DLC, por meio de operações "gratuitas" de baixa temperatura, criando uma infraestrutura de refrigeração líquida de ponta a ponta.