Aprende a Usar los Estándares de Enfriamiento de ASHRAE en un Centro de Datos

Si ya haz trabajado con sistemas HVAC, probablemente conozcas a ASHRAE, la Sociedad Americana de Ingenieros en Calefacción, Enfriamiento y Aire Acondicionado, una organización muy influyente en la industria de climatización, la cual ha establecido todo tipo de tendencias en esta industria. Técnicamente no tienes que seguir los estándares de ASHRAE, sin embargo hacerlo puede hacer la diferencia para que tu sistema sea mucho más efectivo y energéticamente más eficiente. Nosotros te ayudaremos a conocer todos los aspectos básicos para que puedas asegurarte de que tus centros de datos tienen el enfriamiento adecuado.
ASHRAE: Clasificación de Equipos
Uno de los aspectos clave de los estándares de enfriamiento para los centros de datos, es la clasificación de los equipos. El equipo básico de IT se divide en función a su operación y a la descripción técnica de este. Si ya conoces los estándares de ASHRAE es posible que conozcas la clasificación. Sin embargo, recientemente se han realizado actualizaciones, por lo que es una oportunidad para repasarlos nuevamente. Estas clasificaciones se definen en ASHRAE TC 9.9.
  • A1: Esta clase considera servidores empresariales y otros productos de almacenamiento. El equipo A1 requiere el más alto nivel restrictivo de control ambiental.
  • A2: El equipo A2, son servidores de volumen general, productos de almacenamiento, computadoras personales y estaciones de trabajo.
  • A3: Esta clasificación es muy similar a la A2, sin embargo, el equipo A3 puede soportar un rango de temperaturas mucho más amplio.
  • A4: Tiene el rango más amplio de temperaturas permitidas. Se aplica a ciertos tipos de equipos de IT como computadoras personales, productos de almacenamiento, estaciones de trabajo y servidores de volumen. [1]
Recomendaciones de Temperatura y Humedad por ASHRAE
El propósito principal de las clases de equipo de ASHRAE es indagar cuáles son las condiciones de funcionamiento que necesita el equipo. Una vez que has usado los recursos de ASHRAE para encontrar la clase adecuada para el producto específico, solo necesitas asegurarte de que el clima de la sala de servidores satisface las necesidades

En primer lugar, la temperatura general de la sala de servidores debe cumplir con los estándares de ASHRAE para su clase. Estos estándares siempre recomiendan que el equipo se mantenga entre 18°C y 27°C cuando sea posible. Sin embargo, cada clase tiene un rango operativo permisible mucho más amplio. [1]

Estos rangos son:
  • A1: Temperatura de operación permitida 15°C a 32°C.
  • A2: Temperatura de operación permitida 10°C a 35°C.
  • A3: Temperatura de operación permitida 5°C a 40°C, máximo punto de rocío 24°C.
  • A4: Temperatura de operación permitida 5°C a 45°C. [1] máximo punto de rocío 24C.
También debes prestar especial atención a la humedad. La humedad es un poco más compleja de medir que la temperatura. Los técnicos deberán observar tanto el punto de rocío, que es la temperatura cuando el aire está saturado, como la humedad relativa, que es el porcentaje de saturación del aire a una temperatura determinada. [2] Los estándares de humedad para las clases de ASHRAE son los siguientes:
  • A1: Máximo punto de rocío no debe ser más de 17°C. La humedad relativa debe estar entre 20% y 80%.
  • A2: Máximo punto de rocío no debe ser más de 21°C. La humedad relativa debe estar entre 20% y 80%.
  • A3: Máximo punto de rocío no debe ser más de 24°C. La humedad relativa debe estar entre 8% y 85%.
  • A4: Máximo punto de rocío no debe ser más de 24°C. La humedad relativa debe estar entre 8% y 90%. [1]
Sugerencias para Diseñar Salas que Cumplan con los Estándares de Enfriamiento de ASHRAE para Centros de Datos
Los estándares de ASHRAE son bastante amplios. Casi cualquier sistema de enfriamiento de precisión de calidad puede alcanzar sin mayor problema los rangos de ASHRAE en un centro de datos. Sin embargo, un buen diseño debería abarcar algo más que simplemente alcanzar constantemente un rango de temperatura. Planificar cuidadosamente el diseño correcto puede ayudar a reducir el uso de energía y facilitar el trabajo en el centro de datos. Existen un sin número de factores a considerar.
Dado que la mayoría de las empresas también quieren ahorrar energía, puede ser tentador diseñar un sistema de enfriamiento que funcione según las pautas máximas permitidas de ASHRAE. Sin embargo, las temperaturas de operación más altas pueden terminar acortando la vida útil del equipo y haciendo que la tecnología operada de manera ineficiente utilice más energía. [3] El análisis cuidadoso de estos costos puede ayudar a las empresas a encontrar el rango de temperatura adecuado para su sistema.
Una vez configurada la temperatura deseada, es momento de buscar soluciones de enfriamiento. Las unidades CRAC o una manejadora de aire del cuarto de cómputo, mejor conocida como CRAH (Computer Room Air Handler) suelen ser una opción confiable y eficaz para centros de datos de cualquier tamaño. Otro enfoque que se está popularizando es un sistema de enfriamiento líquido, en el cual el líquido utilizado dispersa el calor de los sistemas de alta temperatura. La mayoría de las empresas que se encuentran en climas fríos, están cambiando a sistemas de enfriamiento con economizador ambiental, el cual extrae el aire frío del exterior. [3]
Gran parte del diseño del centro de datos se centra en organizar los equipos HVAC de una manera que proporcionen una eficiencia adicional. La distribución de pasillos fríos y calientes puede ser una técnica sencilla y beneficiosa. Esto implica colocar los pasillos de los servidores uno al lado del otro para que el aire caliente que sale por la parte trasera fluya en una sola dirección hacia la rejilla de salida. También puedes considerar una configuración de piso elevado, donde el aire frío ingresa a través de una unidad de enfriamiento de piso. Esto se emplea cuando hay tendencia al aumento del calor, por lo que el aire de enfriamiento se mueve por toda la habitación. [4] Al diseñar cuidadosamente el flujo de aire y la ubicación del producto se pueden conseguir los estándares ASHRAE mientras se mejora la eficiencia.
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Referencias

[1] https://www.chiltrix.com/documents/HP-ASHRAE.pdf

[2] https://www.chicagotribune.com/weather/ct-wea-0907-asktom-20160906-column.html

[3] https://www.ibm.com/downloads/cas/1Q94RPGE

[4] https://www.simscale.com/blog/2018/02/data-center-cooling-ashrae-90-4/

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