Los equipos eléctricos en los centros de datos generan una gran cantidad de calor, lo que significa que requieren enfriamiento las 24 horas para mantenerlos dentro del rango de temperatura óptimo. La guía general es que las temperaturas internas de la sala del servidor deben mantenerse entre 18 y 27 ° C. El gran crecimiento en el número de centros de datos y la capacidad de procesamiento significa que los equipos de refrigeración en estas instalaciones utilizan alrededor del 40 por ciento de toda la energía [Nota del editor: la mayoría de los nuevos centros de datos deberían funcionar mucho mejor que esto, lo que sugiere un PUE de 1.66, . Una forma de mejorarlo sería tener pasillos calientes considerablemente más calientes de lo que se sugiere aquí].
El propósito de este documento es crear conciencia sobre los pasos relativamente sencillos que se pueden tomar al especificar materiales de aislamiento para reducir el costo y mejorar la eficacia de las salas de datos de refrigeración. Históricamente, los centros de datos fueron diseñados y operados con un enfoque en la estabilidad de los equipos de TI en lugar de ahorrar energía, aunque la elección cuidadosa del aislamiento puede lograr una utopía entre estos dos requisitos.
Elige el aislamiento adecuado
Ahora hay muchos centros de datos únicos en todo el mundo que utilizan métodos ingeniosos para mantener una temperatura constante, incluso bajo el agua, en un búnker nuclear, en el Círculo Polar Ártico e incluso en catedrales del siglo XIX (o al menos, en una iglesia). Sin embargo, con los avances en los sistemas de enfriamiento y la elección cuidadosa de los materiales de aislamiento, ahora hay formas más fáciles de lograr un ambiente interno óptimo.
Tradicionalmente, el aire frío de un acondicionador de aire de sala de computadoras (CRAC) se usa para presurizar el espacio debajo de un piso elevado. Los mosaicos perforados permiten que este aire frío ingrese al espacio principal de la sala de datos, idealmente frente a las tomas del servidor, antes de regresar al CRAC para enfriarse. Durante la última década, la contención de pasillos calientes también ha crecido en popularidad, porque es más rentable al enfriar solo áreas críticas de la habitación. Este enfoque permite que el calor escape a través de una ruta predefinida, mientras que el aire frío se canaliza específicamente donde debe estar. Otros sistemas de enfriamiento incluyen enfriamiento evaporativo, libre y líquido.
Cualquiera que sea el sistema de enfriamiento elegido, todos dependen de la selección cuidadosa del material de aislamiento y aquí hay tres factores importantes que deben considerarse. En primer lugar, el aislamiento debe ser capaz de evitar la formación de condensación en las tuberías que transportan líquido refrigerante o refrigerante, especialmente importante cuando hay equipos eléctricos cerca, ya que el goteo de agua puede causar problemas graves. Al mismo tiempo, el aislamiento debe ser eficiente para minimizar la pérdida de energía del aire caliente o frío de las tuberías mientras se transfiere a su destino. El tercer requisito surge del hecho de que los centros de datos son entornos de "sala limpia", lo que significa que el aislamiento no debe liberar polvo o fibras que puedan interferir con el rendimiento del equipo, y no debe ser corrosivo en caso de incendio.
La especificación de una espuma de aislamiento flexible de celda cerrada con una resistencia incorporada a la difusión del vapor de agua en agua refrigerada y tuberías de refrigerante es una forma efectiva de cumplir con todos estos requisitos. Por ejemplo, no necesita una barrera de vapor de agua externa porque los millones de celdas cerradas herméticas, que están selladas entre sí, son impenetrables a la humedad y al vapor. Eso es importante porque evitar que el agua ingrese al aislamiento mantiene su rendimiento: cualquier material saturado pierde energía rápidamente. Las espumas de aislamiento de celda cerrada también están libres de polvo y fibra, además de no ser corrosivas en caso de incendio. Por ejemplo, están disponibles versiones de aislamiento sin halógeno y de humo reducido para proporcionar esta protección.
Las alternativas, el aislamiento de fibra de vidrio y lana mineral, están hechas de vidrio hilado apretado o fibras minerales, sin embargo, están hechas de un material flexible, suave y de celdas abiertas que tiende a atrapar la humedad, lo que genera moho. Al ser una estructura de celda abierta también permite que el aire llegue a la superficie de las tuberías más frías y eso provoca condensación. Los materiales de aislamiento rígidos como el fenólico, el PIR y el XPS (poliestireno expandido) son de celda cerrada, pero no son flexibles, lo que dificulta el aislamiento de las tuberías, y aún pueden requerir una barrera de vapor.
Otro factor a considerar es el rendimiento a largo plazo del aislamiento, lo que significa determinar si sufre "envejecimiento térmico", que es donde algunos materiales pierden un porcentaje de su resistencia térmica con el tiempo. Esto puede ser causado por la difusión de agentes de soplado fuera de las celdas dentro del aislamiento para ser reemplazados por aire, que tiene un rendimiento térmico más pobre.
Conclusión
Mantener una temperatura constante en los centros de datos es fundamental para garantizar el tiempo de actividad y la confiabilidad del sistema, así como para reducir los costos de energía para los operadores. Los materiales flexibles de espuma de celda cerrada se pueden usar para aislar tuberías enfriadas y calientes, enfriadores, tanques de enfriamiento y manipuladores de aire. También se pueden usar para acústica. Debido a que la espuma flexible de celda cerrada resiste el ingreso de humedad y se puede moldear alrededor de la mayoría de las formas, es una opción efectiva y fácil para aislar el sistema de enfriamiento de los centros de datos.
Durante la última década, los centros de datos han realizado esfuerzos considerables para garantizar la eficiencia y confiabilidad de la energía. Actualmente, la cantidad de datos a procesar se está expandiendo exponencialmente, debido al crecimiento de la industria de la tecnología de la información, y la construcción de centros de datos está en aumento para satisfacer esta demanda. La clave para garantizar la fiabilidad y la eficiencia es la elección del material de aislamiento.
El aislamiento flexible de Armacell se utiliza en Destiny, el Laboratorio de EE. UU. conectado a la Estación Espacial Internacional, donde este aislamiento de espuma de celda cerrada de alta ingeniería mantiene las líneas de aire acondicionado libres de condensación y congelación en el espacio.
Por Tom Merton, especialista técnico en Armacell