{"id":18635,"date":"2020-06-03T07:41:40","date_gmt":"2020-06-03T07:41:40","guid":{"rendered":"https:\/\/www.andira.org.mx\/?p=18635"},"modified":"2020-06-03T07:41:40","modified_gmt":"2020-06-03T07:41:40","slug":"climatizacion-para-un-futuro-sustentable","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/2020\/06\/03\/climatizacion-para-un-futuro-sustentable\/","title":{"rendered":"Climatizaci\u00f3n para un futuro sustentable"},"content":{"rendered":"<p>Altos niveles de seguridad, control de humedad y temperaturas precisas son requerimientos b\u00e1sicos para proteger la infraestructura y equipos inform\u00e1ticos de los data centers. Su \u00f3ptimo acondicionamiento, por supuesto, debe ir en sinton\u00eda con los criterios de eficiencia, sostenibilidad y ahorro energ\u00e9tico<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">Rafael L\u00f3pez-Pabello<\/p>\n<p>El crecimiento a nivel global de los centros de datos, impulsados por el uso cada vez mayor de las tecnolog\u00edas digitales, impactan innegablemente al planeta. Conceptos como huella de carbono, eficiencia energ\u00e9tica y sustentabilidad se hacen cada vez m\u00e1s presentes, exigiendo que el dise\u00f1o y gesti\u00f3n de los <em>data centers<\/em> tomen en cuenta todas las posibles complicaciones en materia de energ\u00eda y cuidado del medioambiente.<\/p>\n<p>En menos de 10 a\u00f1os, el consumo el\u00e9ctrico de los centros de datos a nivel mundial se increment\u00f3 de 1 a 2 por ciento y la tendencia sigue en ascenso, con cada vez m\u00e1s empresas y proveedores que habilitan infraestructura para soportar los servidores de almacenamiento y de las redes. La importancia de estos espacios se debe a que transportan los millones de datos que generan la nube, la movilidad, el Big Data y el Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en ingl\u00e9s). Es por ello que muchas compa\u00f1\u00edas proveedoras de servicios de internet est\u00e1n transformando sus centros de datos en funci\u00f3n de optimizar la climatizaci\u00f3n.<\/p>\n<p>En aras de lograr un futuro sustentable, los <em>data centers<\/em> deben cumplir con las normas de operaci\u00f3n para responder, de manera responsable, a la creciente necesidad de eficiencia y sustentabilidad. En este sentido, la industria HVAC juega un papel importante en la manera en que \u00e9stos operan.<\/p>\n<p>Cabe recordar que los equipos de c\u00f3mputo generan altos niveles de calor mientras est\u00e1n operando; por ello, los sistemas de aire acondicionado facilitan la tarea de dispersi\u00f3n de la temperatura. Lo anterior favorece la operaci\u00f3n del centro de c\u00f3mputo y brinda continuidad al negocio.<\/p>\n<p>En un primer momento, es necesario entender el consumo energ\u00e9tico de servidores, discos duros, unidades <em>flash,<\/em> cableado y, principalmente, aire acondicionado, sin el cual no es posible determinar la importancia de los <em>data centers<\/em> en la vida cotidiana. Posteriormente, se explicar\u00e1n algunas de las mejores pr\u00e1cticas que se realizan en diversos centros de c\u00f3mputo en el mundo.<\/p>\n<p><strong>Consumo el\u00e9ctrico<\/strong><br \/>\nCon el auge de los centros de datos, la energ\u00eda utilizada para la operaci\u00f3n de los diversos elementos que los componen tambi\u00e9n se ha incrementado. Estimaciones del Consejo de Defensa de Recursos Naturales (NRDC, por sus siglas en ingl\u00e9s) consideran que, para 2020, se incrementar\u00e1n cerca de 140 mil millones de Kilowatt-hora (kWh), lo que se traduce en 13 mil millones de d\u00f3lares en facturaci\u00f3n de electricidad para los negocios.<\/p>\n<p>Bajo ese mismo tenor, el Departamento de Energ\u00eda de Estados Unidos estima que su consumo el\u00e9ctrico durante 2016 fue de 70 mil millones de kWh. La demanda, sin embargo, podr\u00eda alcanzar los 73 mil millones de kWh para 2020, una cifra que contrasta de manera importante con lo expuesto por el NRDC. Este incremento pone en riesgo algunas metas, entre ellas la disminuci\u00f3n de emisiones de di\u00f3xido de carbono y los altos costos operativos de la actualidad.<\/p>\n<p>Por su parte, Ian Bitterlin, profesor adjunto de la Universidad de Leeds, Reino Unido, estim\u00f3 que la energ\u00eda consumida por los centros de datos se duplica cada cuatro a\u00f1os.<\/p>\n<p>Las cifras del gasto de electricidad en data centers contrastan fuertemente entre los organismos internacionales; no obstante, el alza es m\u00e1s que evidente. Empresas del sector, preocupadas por estos aumentos, comenzaron a desarrollar productos m\u00e1s eficientes. Hoy en d\u00eda, los procesadores, <em>switches,<\/em> sistemas de almacenamiento, <em>routers,<\/em> equipos de monitoreo, cintotecas, salas de operaci\u00f3n y de impresi\u00f3n cuentan con una eficiencia energ\u00e9tica superior a otras \u00e9pocas. De tal forma que la creaci\u00f3n y gesti\u00f3n se vuelve m\u00e1s efectiva en t\u00e9rminos de reducci\u00f3n del consumo el\u00e9ctrico.<\/p>\n<p>Al inicio de este art\u00edculo se daba cuenta de c\u00f3mo las tendencias en telecomunicaciones incrementaron el inter\u00e9s por la creaci\u00f3n de los centros de datos. Pero no s\u00f3lo por las telecomunicaciones; algunos fen\u00f3menos m\u00e1s recientes \u2013como el <em>cloud computing<\/em> y el almacenamiento\u2013 impulsaron su construcci\u00f3n en empresas de todo el mundo, haciendo m\u00e1s f\u00e1cil la creaci\u00f3n de nubes privadas para la seguridad de los datos.<\/p>\n<p>Cabe se\u00f1alar que la creaci\u00f3n de nubes privadas por parte de empresas influy\u00f3 en un mayor gasto de energ\u00eda, ya que los centros de datos se encuentran en oficinas, cumpliendo las normas b\u00e1sicas de operaci\u00f3n. Esta pr\u00e1ctica; no obstante, supone poca preparaci\u00f3n por parte de los departamentos de Tecnolog\u00eda de Informaci\u00f3n (TI) para cumplir con est\u00e1ndares de calidad que permitan una reducci\u00f3n en el consumo el\u00e9ctrico de su nube.<\/p>\n<p>De acuerdo con Google, los productos en la nube pueden distribuir los recursos \u2013o infraestructura\u2013 de un centro de datos a muchos usuarios. Esto implica que las empresas incrementan su productividad con poco consumo energ\u00e9tico. Lo anterior es validado por el Laboratorio Nacional Lawrence en Berkeley, California, que recientemente desvel\u00f3 los resultados de una investigaci\u00f3n sobre el tema; dicho estudio determin\u00f3 que si todos los empleados de EEUU utilizaran servicios en la nube, el gasto de energ\u00eda de las TI se reducir\u00eda hasta un 87 por ciento.<\/p>\n<p>A medida que se multiplican los requerimientos, m\u00e1s regulaciones y est\u00e1ndares aparecen, con el objetivo de que los equipos se vuelvan m\u00e1s eficientes, seguros y de alto rendimiento.<\/p>\n<p><strong>Est\u00e1ndares y regulaciones aplicables a la climatizaci\u00f3n<\/strong><br \/>\nComo se ha mencionado, todos los componentes electr\u00f3nicos y, principalmente, los procesadores generan calor durante su operaci\u00f3n. Si \u00e9ste no se disipa, la eficiencia energ\u00e9tica decrece y, en algunas circunstancias, falla. En consecuencia, se infiere que la climatizaci\u00f3n de los centro de datos es fundamental. Por ello, es importante contar con una gu\u00eda que permita cumplir con est\u00e1ndares de alta calidad en la seguridad del servicio.<\/p>\n<p>Dentro del segmento de los data centers existen diversos elementos que son regulados por normas en cada pa\u00eds de origen o de destino. Es decir, reguladores como la Sociedad Americana de Ingenieros de la Calefacci\u00f3n y Aire Acondicionado (ASHRAE, por sus siglas en ingl\u00e9s) han motivado que los fabricantes optimicen los equipos dedicados a la climatizaci\u00f3n de dichos espacios.<\/p>\n<p>Pero no s\u00f3lo est\u00e1 la ASHRAE, la ICREA (Asociaci\u00f3n Internacional de Expertos de Centros de C\u00f3mputo) desarroll\u00f3 por su parte una norma sin comparaci\u00f3n en el mundo, aplicable internacionalmente y que compila las mejores reglas operativas que existen. \u00c9sta es la raz\u00f3n por la que desde\u00a0 hace m\u00e1s de 15 a\u00f1os ICREA es referente de c\u00f3mo construir y adaptar nuevos <em>data centers.<\/em><\/p>\n<p>Dado que durante el desarrollo y proceso de construcci\u00f3n de un centro de c\u00f3mputo el \u00e1rea de climatizaci\u00f3n juega un papel determinante, la norma ICREA motiva la incorporaci\u00f3n de equipos de alta eficiencia energ\u00e9tica, adem\u00e1s de priorizar la utilizaci\u00f3n de sistemas exclusivos para el ambiente de TI y de telecomunicaciones.<\/p>\n<p>Anteriormente, los <em>data centers<\/em> sol\u00edan tener s\u00f3lo pasillos calientes, lo que implicaba un enorme gasto de energ\u00eda y desperdicio de calor. Ahora la normatividad establece la creaci\u00f3n de pasillos fr\u00edos y de calor, de tal\u00a0 forma que pueda aprovecharse la transferencia de temperatura del edificio.<\/p>\n<p>Para la creaci\u00f3n de este tipo de estructura se colocan los servidores en racks, lo que facilita su operaci\u00f3n a la vez de enclaustrar la parte frontal. Este tipo de arquitectura permite transportar el aire fr\u00edo de los equipos de climatizaci\u00f3n hacia los servidores; \u00e9stos, a su vez, dispersan el calor resultante de su operaci\u00f3n hacia la parte posterior, siendo un ciclo continuo 24\/7 los 365 d\u00edas del a\u00f1o. Cabe recordar que la temperatura promedio de los centros de datos debe ser entre 24 y 26 grados Celsius.<\/p>\n<p>De acuerdo con la norma ICREA 2017 \u2013recientemente hecha p\u00fablica\u2013 se establece que el sistema de climatizaci\u00f3n debe contener:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-18638\" src=\"https:\/\/www.andira.org.mx\/website\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/A0AN0004169-300x185.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"185\" \/>Nivel I:<\/p>\n<ul>\n<li>Capacidad de enfriamiento N<\/li>\n<li>Equipo de climatizaci\u00f3n N<\/li>\n<li>Circuitos hidr\u00e1ulicos N en sistemas de agua helada.<\/li>\n<li>Alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica a equipos SVA (Simple V\u00eda de Alimentaci\u00f3n)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Nivel II:<\/p>\n<ul>\n<li>Capacidad de enfriamiento N+1<\/li>\n<li>Equipo de climatizaci\u00f3n N+1<\/li>\n<li>Circuitos hidr\u00e1ulicos N en sistemas de agua helada<\/li>\n<li>Alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica a equipos SVA<\/li>\n<li>Climatizaci\u00f3n en zona de UPS N+1<\/li>\n<\/ul>\n<p>Nivel III:<\/p>\n<ul>\n<li>Capacidad de enfriamiento N+1<\/li>\n<li>Equipo de climatizaci\u00f3n con redundancia N+1<\/li>\n<li>Se permite el uso de elementos port\u00e1tiles como apoyo para el mantenimiento sin suspensi\u00f3n del servicio<\/li>\n<li>Circuitos hidr\u00e1ulicos N en sistemas de agua helada<\/li>\n<li>Alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica a equipos SVA o DVA (Doble V\u00eda de Alimentaci\u00f3n)<\/li>\n<li>La topolog\u00eda debe permitir dar mantenimiento a cualquier elemento del sistema sin necesidad de suspender la operaci\u00f3n del data center. Esto incluye v\u00e1lvulas de bypass en el circuito hidr\u00e1ulico, en el equipo de bombeo y en todo aquello que requiera alguna maniobra de mantenimiento para lo que se consideran acoplamientos temporales, a fin de reparar el circuito hidr\u00e1ulico completo sin suspender el servicio<\/li>\n<li>Climatizaci\u00f3n en zona de UPS, N+1, con las mismas caracter\u00edsticas mencionadas anteriormente<\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-18637\" src=\"https:\/\/www.andira.org.mx\/website\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/A0AN0004168-300x144.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"144\" \/>Nivel IV:<\/p>\n<ul>\n<li>Capacidad de enfriamiento 2N<\/li>\n<li>Equipo de climatizaci\u00f3n 2N<\/li>\n<li>Circuitos hidr\u00e1ulicos 2N en sistemas de agua helada<\/li>\n<li>Alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica a equipos DVA en generadoras de agua helada<\/li>\n<li>La topolog\u00eda debe permitir dar mantenimiento a cualquier elemento del sistema sin necesidad de suspender la operaci\u00f3n del centro de datos. Esto implica v\u00e1lvulas de bypass en el circuito hidr\u00e1ulico, en el equipo de bombeo y en todo aquello que requiera alguna maniobra de mantenimiento para lo que se consideran acoplamientos temporales para reparar el circuito hidr\u00e1ulico completo sin suspender el servicio<\/li>\n<li>Detecci\u00f3n autom\u00e1tica de fugas de agua<\/li>\n<li>Clima continuo para densidades superiores a 6 kW\/m2 o cargas concentradas esperadas superiores a 12 kW\/rack<\/li>\n<li>Climatizaci\u00f3n en zona de UPS: 2N con alimentaci\u00f3n en DVA<\/li>\n<\/ul>\n<p>Nivel V:<\/p>\n<ul>\n<li>Capacidad de enfriamiento 2N<\/li>\n<li>Equipo de climatizaci\u00f3n (2N) + 1 en generadores de agua helada y 2N en el equipo de Aire Acondicionado de Expansi\u00f3n Directa (CRAC), adicionando uno de \u00e9stos por cada circuito hidr\u00e1ulico<\/li>\n<li>Doble rama de distribuci\u00f3n hidr\u00e1ulica principal<\/li>\n<li>Circuitos hidr\u00e1ulicos 2N en sistemas de agua helada<\/li>\n<li>Alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica a equipos DVA en generadoras de agua helada y CRAC<\/li>\n<li>La topolog\u00eda debe permitir dar mantenimiento a cualquier elemento del sistema sin necesidad de suspender la operaci\u00f3n del centro de datos. Esto implica v\u00e1lvulas de bypass en el circuito hidr\u00e1ulico, en el equipo de bombeo y en todo aquello que requiera alguna maniobra de mantenimiento para lo que se consideran acoplamientos temporales, a fin de reparar el circuito hidr\u00e1ulico completo sin suspender el servicio<\/li>\n<li>Detecci\u00f3n autom\u00e1tica de fugas de agua en los circuitos hidr\u00e1ulicos en toda su trayectoria<\/li>\n<li>Enfriamiento continuo para densidades superiores a 6 kW\/m2 o cargas concentradas esperadas superiores a 12 kW\/rack para lo cual, a partir de 12 kW\/rack debe estar el pasillo confinado<\/li>\n<li>Respuesta autom\u00e1tica a una soluci\u00f3n en caso de fallas<\/li>\n<li>Compartimentaci\u00f3n de instalaciones de UPS<\/li>\n<li>Climatizaci\u00f3n en zona de UPS: 2N +1 con alimentaci\u00f3n en DVA<\/li>\n<li>Cada unidad debe alimentarse por medio de diferentes circuitos hidr\u00e1ulicos<\/li>\n<li>Monitoreo autom\u00e1tico de par\u00e1metros de climatizaci\u00f3n<\/li>\n<\/ul>\n<p>Como se mencion\u00f3, la norma constituye una gu\u00eda para la planeaci\u00f3n y desarrollo de centros de datos que requieren una operaci\u00f3n constante. En este sentido, ICREA recomienda que durante la prospecci\u00f3n de los mismos se consideren sistemas y equipos que cumplan con el coeficiente de operaci\u00f3n de la ASHRAE. Con ello, se busca la implementaci\u00f3n de un est\u00e1ndar eficiente de operaci\u00f3n.<\/p>\n<p><strong>La norma ICREA y la tendencia de <em>Free Cooling<\/em><\/strong><br \/>\nDesde 2014, el llamado <em>free cooling<\/em> regula la construcci\u00f3n de centros de datos. Esta nueva directriz refiere al uso eficiente del aire exterior y tiene como objetivo mejorar la eficiencia y consumo de electricidad de los equipos de aire acondicionado.<\/p>\n<p>Para ello, ICREA establece que se puede utilizar la plataforma <em>free cooling<\/em> para la climatizaci\u00f3n, aprovechando los medios externos de cada localidad. Cuando el sistema es directo, haciendo uso del aire externo se debe realizar un an\u00e1lisis previo de la contaminaci\u00f3n del aire, de acuerdo con los requerimientos de la ASHRAE. \u00c9sta es una ventana de oportunidad para hacer <em>free cooling<\/em> dependiente de la temperatura de retorno, a fin de lograr un sistema de confinamiento.<\/p>\n<p>Uno de los ejemplos m\u00e1s recientes son los llamados <em>data centers<\/em> de gallinero, desarrollados generalmente por Yahoo!, as\u00ed como los que aprovechan el aire fr\u00edo del ambiente en \u00e9poca invernal. Cuando \u00e9stos est\u00e1n en las oficinas, el aire caliente puede disiparse, dando lugar a un sistema de calefacci\u00f3n en la construcci\u00f3n.<\/p>\n<p>De acuerdo con este ejemplo, una correcta disipaci\u00f3n de temperatura tender\u00e1 al ahorro energ\u00e9tico primordial en cualquier costo operativo de un centro de datos.<\/p>\n<p>Para considerar un sistema <em>free cooling<\/em>, ICREA recomienda construir una barrera de vapor. El desarrollo de esta estructura permite el ahorro energ\u00e9tico y cuidado operativo de los equipos, pues quita el exceso de humedad que existe en la sala. Por ejemplo, en invierno, la humedad puede ser de 10 a 20 por ciento fuera del centro de datos, poniendo en riesgo los equipos; por ello, una barrera de vapor mezcla el aire del ambiente, manteniendo una humedad \u00f3ptima.<\/p>\n<p><strong>Hacia un centro de datos sostenible<\/strong><br \/>\nHasta el momento hemos revisado c\u00f3mo es posible aprovechar la eficiencia energ\u00e9tica de los equipos HVAC para reducir el consumo de electricidad. Sin duda, \u00e9ste es un gran paso para crear un respaldo tecnol\u00f3gico de nuestra informaci\u00f3n hacia el futuro.<\/p>\n<p>Para ICREA, la transformaci\u00f3n de centros de datos es una tarea que requiere la participaci\u00f3n de todos los involucrados. Los fabricantes, reguladores, constructores y clientes deben voltear hacia la mejora y procuraci\u00f3n del medioambiente, sin menoscabar el importante resguardo de la informaci\u00f3n empresarial.<\/p>\n<p>En este sentido, si bien los sistemas de aire acondicionado funcionan con refrigerantes como los fluorocarbonos o clorofluorocarbonos, su uso cada vez ha disminuido m\u00e1s, debido al da\u00f1o provocado al medioambiente, en especial a la capa de ozono. Por ello, ICREA adopt\u00f3 las resoluciones del Protocolo de Montreal y, recientemente, el Acuerdo de Par\u00eds, con el firme objetivo de disminuir el uso de agentes da\u00f1inos.<\/p>\n<p><strong>Rafael L\u00f3pez-Pabello <\/strong><br \/>\nVicepresidente ICREA y consultor independiente con 50 a\u00f1os de experiencia en el ramo de Centros de Datos.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Altos niveles de seguridad, control de humedad y temperaturas precisas son requerimientos b\u00e1sicos para proteger la infraestructura y equipos inform\u00e1ticos de los data centers. 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