Sistemas de Aire Acondicionado de Precisión para Salas de Cómputo y Comunicaciones

Hoy en día los procesos informáticos y de comunicación han tomado gran relevancia, debido a que la mayoría de las empresas privadas, gubernamentales, escuelas, hospitales, bancos, basan sus operaciones mediante estos procesos.

Ing. Dante Reynoso Franco

A los equipos utilizados y alojados en las salas de cómputo se les denomina cargas críticas, las cuales no deben interrumpir su operación de ninguna forma, una situación de este tipo puede ocasionar pérdidas económicas cuantiosas, prestigio e inclusive vidas humanas. Un inadecuado diseño del sistema de aire acondicionado es el segundo factor responsable de interrupción en la operación en salas de cómputo después del factor eléctrico. De ahí la importancia de analizar la mejor alternativa de acondicionamiento ambiental para ésta.

Resulta imprescindible diseñar la sala de cómputo o de comunicaciones, de tal manera que permita tener un alto nivel de calidad y confiabilidad en los conceptos básicos para su construcción:

1. Arquitectónico
2. Eléctrico
3. Comunicación y Monitoreo
4. Seguridad
5. Aire acondicionado

Criterios para seleccionar el sistema de aire acondicionado de precisión
Partimos de la idea que la sala es un recinto cerrado en el cual están alojados grandes equipos electrónicos que generan altas cantidades de calor sensible, y por lo tanto es necesario retirar ese calor generado de la manera más eficiente. En este fenómeno se muestra la primera ley termodinámica que nos indica que “la energía no se crea ni se destruye sólo se transforma”, (ver figura 1).

Figura 1. En estos lugares se acumula gran cantidad de calor sensible que se deberá extraer de la manera más eficiente.

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Selección del sistema de aire acondicionado
Inicialmente se realiza el cálculo térmico para determinar la capacidad de equipo de aire a instalar, considerando redundancia para aumentar la confiabilidad y la disponibilidad (5 9´s) 99.999.

Existen entidades como el Uptime Institute que hace recomendaciones para redundancia en categorías desde TIER 1 con redundancia N, hasta TIER 4 con una redundancia de mínimo N+1. El nivel de redundancia depende de qué tan crítica sea la operación y continuidad de la sala.

Posteriormente, una vez que se determina la capacidad y el nivel de redundancia que requerimos, se selecciona el sistema de enfriamiento.

Existen los siguientes sistemas básicos de enfriamiento en equipos de aire acondicionado de precisión:

• Sistemas de expansión directa DX: Enfriados por aire, agua y glycol.
• Sistemas enfriados por agua helada.
• Sistemas mixtos, evaporador con serpentín de expansión directa y serpentín de agua helada.

La selección va a depender de las distancias entre unidad interior y exterior, si tenemos una distancia menos a 30 metros entre unidades se recomienda utilizar sistemas de expansión directa enfriados por aire.

En caso de que la distancia sea mayor a 30 metros se sugiere emplear los sistemas de expansión directa enfriados por agua o glycol (de preferencia se recomienda utilizar glycol, que es un anticongelante, cuando tenemos temperaturas exteriores menores a 0°C para prevenir daños en tuberías).

El sistema de agua helada se utiliza cuando se determina manejar un sistema central generador de agua helada (ver figura 2).

Figura 2. Evaporador y condensadora de precisión

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Distribución de Aire
Si la sala se proyecta para distribuir el aire a través de piso falso es recomendable considerar una altura de 60 a 70 centímetros para tener una mejor distribución del mismo (ver figura 3). Pero si la sala no cuenta con piso falso también se tiene otra alternativa (ver figura 4).

Figura 3. Distribución de aire sin piso falso

Figura 4. Distribución de aire a través de piso falso

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Para estar dentro de la campaña mundial de ecología, a través de ahorro de energía y salas de cómputo verdes, es necesario y, generalmente usado, utilizar refrigerantes ecológicos que no dañan la capa de ozono como los R-407C y R-410A, así como utilizar motores, compresores y turbinas de alta eficiencia.

Alta Densidad de carga térmica
Los avances tecnológicos, propuestas e innovaciones, han llevado a diseñar los servidores con mayor capacidad y con menor tamaño, lo que ha ocasionado que en menos áreas, se tengan mayor cantidad de equipos, generando con esto una alta densidad de calor que puede ocasionar algunos conflictos (ver figura 5).

Figura 5. Sala de cómputo antes y ahora

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Para contrarrestar esta problemática de alta densidad, diferentes fabricantes de aire acondicionado de precisión han diseñado soluciones, como por ejemplo, colocar equipos junto a los gabinetes de servidores, situar equipos de enfriamiento en la parte superior de los gabinetes como complemento al equipo de enfriamiento a través de la colocación de piso falso y otros elementos que pueden ser compatibles con el diseño.

Sin embargo, existe una alternativa muy eficiente, que consiste en emplear como apoyo al sistema de distribución de aire hacia el piso falso, gabinetes diseñados para alta densidad con chimenea hacia el plafón y extractores de aire redundantes con operación automática en caso de mal funcionamiento o falla de uno de ellos.

Finalmente, es recomendable contratar un servicio de Commissioning, el cual es un proceso para asegurar que los sistemas utilizados para la infraestructura de la sala, sean diseñados, instalados, y funcionalmente probados, con un programa de mantenimiento y operación de acuerdo al diseño original.
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