Frente a un cambio climático potencialmente desastroso, los países y las organizaciones buscan con urgencia maneras de reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), y una de las soluciones más obvias es la eficiencia energética. Por lo tanto, los sectores que consumen grandes cantidades de energía están expuestos un alto grado de escrutinio. El siguiente artículo explica cómo se pueden implementar eficiencias de enfriamiento en centros de datos que consumen mucha energía. También describe los increíbles ahorros de costos y las mejoras en el desempeño ambiental que son posibles gracias a mediciones precisas.

Contexto

Los delegados de la conferencia sobre el clima COP26 en Glasgow regresaron a casa con la alarmante noticia de que las contribuciones determinadas a nivel nacional combinadas para la reducción de las emisiones de GEI serían insuficientes para limitar el calentamiento global a 1.5 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales. Por lo tanto, los países y las organizaciones buscan con urgencia maneras de lograr sus ambiciones "Net Zero".

Se ha estimado que los 18 millones de centros de datos del mundo usaron 200-250 TWh en 2020 (1) que representa alrededor del 1 % del consumo mundial de electricidad. Este gran requisito de energía en los centros de datos está impulsado por la infraestructura de TI (aproximadamente 60% en promedio) y los sistemas de refrigeración y aire acondicionado asociados (aproximadamente 60% en promedio). 40% en promedio). Hasta la fecha, las mejoras de eficiencia energética en los centros de datos han logrado desvincular el crecimiento del tráfico de datos del uso de energía. Los equipos de TI son cada vez más eficientes, pero también los sistemas de refrigeración deben monitorearse y controlarse estrictamente para minimizar el consumo de energía. Con los costos de energía en espiral, los impulsores para optimizar la eficiencia energética de los centros de datos son tanto ambientales como financieros.

En la actualidad, EE. UU. tiene 2670 centros de datos —con mucho la mayor cantidad—, seguido de 452 en el Reino Unido, 443 en Alemania y números significativos en China, los Países Bajos, Australia, Canadá, Francia y Japón (2).

Los costos de energía de los centros de datos y otras actividades basadas en TI se enfrentan a medidas regulatorias más estrictas a medida que los gobiernos buscan resiliencia en el suministro de energía y el progreso hacia Net Zero. En Singapur, por ejemplo, los centros de datos son responsables de alrededor del 7% del consumo de electricidad y se acaba de levantar una suspensión que afectaba nuevos centros de datos (3). En el futuro, los centros de datos nuevos y existentes deberán ser más eficientes. En Irlanda, un informe reciente estima que el 29% de la demanda total provendrá de los centros de datos para 2028 (4). En el Reino Unido, la consultora Carbon3IT estima que los centros de datos representan al menos el 12% del consumo de electricidad del Reino Unido (5).

Las criptomonedas están imponiendo enormes demandas de energía. La minería de Bitcoin, por ejemplo, es una actividad que está siendo realizada cada vez más por nuevos grandes centros de datos, algunos de los cuales utilizan energía barata de combustibles fósiles. Los efectos ambientales de las criptomonedas ahora se comprenden mejor y esto crea riesgos y desafíos para que el sector sea más eficiente desde el punto de vista energético. A modo de comparación, se ha estimado (6 & 7) que la minería de Bitcoin por sí sola usa más energía que algunos países, incluidos Noruega, Argentina, los Países Bajos y Pakistán.

En los últimos años, el crecimiento de la demanda de centros de datos ha provocado el cierre de instalaciones antiguas e ineficientes y la construcción de nuevos centros de datos de hiperescala eficientes. Esto ha ayudado a reducir la tasa de crecimiento en el consumo de energía. Sin embargo, con más datos almacenados en la nube y con el desarrollo de más recursos basados en TI, como IA, aprendizaje automático, automóviles autónomos, etc., se acepta que la demanda de energía puede crecer de manera significativa.

La importancia de mantener la frescura 

Dado que la refrigeración y el aire acondicionado (A/C) son responsables de alrededor del 40% del uso de energía, está claro que esta infraestructura que no es de TI debe administrarse de la manera más eficiente posible. Sin embargo, el control preciso de la temperatura y la humedad también es vital para el correcto funcionamiento de los equipos informáticos. 

"En muchas instalaciones modernas se espera un tiempo de actividad del 99,999 %, lo que representa un tiempo de inactividad anual de solo unos minutos. Estos niveles extremadamente altos de rendimiento son necesarios debido a la importancia y el valor de los datos y los procesos que maneja la infraestructura de TI", dice Anu Kätkä, Experta de la Industria de Vaisala.

"La baja humedad aumenta el riesgo de electricidad estática y la alta humedad puede provocar condensación. La temperatura incorrecta o fluctuante también puede dañar los dispositivos de TI o acortar su vida útil. Por lo tanto, es de suma importancia que los sistemas de monitoreo y control estén respaldados por sensores que sean estables, precisos y confiables a largo plazo. Los dispositivos de Vaisala tienen una precisión de medición de temperatura de hasta ±0,1 °C y medición de humedad de hasta ±0,8 % de HR, lo que los convierte en una opción óptima para los centros de datos. “

Al destacar la importancia de sensores precisos, uno de los clientes de Vaisala estimó que solo 1 °C de sobreenfriamiento podría aumentar los costos anuales de energía de enfriamiento hasta en un 8.5 por ciento. 
"Para poner esto en perspectiva, el aumento de los costos de energía para un centro de datos pequeño sería de más de 0.4 millones de euros durante 10 años, y para un centro de datos grande costaría más de 4 millones de euros", agrega Kätkä.

Además de su gama completa de sensores para centros de datos, Vaisala también es el fabricante líder mundial de equipos de monitoreo meteorológico, lo cual es importante porque muchos centros de datos emplean la economización; medir el entorno exterior para mejorar la optimización de las condiciones interiores y mejorar la eficiencia energética.

Responder a la creciente necesidad de mediciones de procesos efectivas

Tradicionalmente, la refrigeración por aire se emplea en los centros de datos, pero a medida que aumenta la densidad de los racks, existe una demanda creciente de sistemas de refrigeración más eficaces. Por lo tanto, las soluciones de refrigeración líquida son cada vez más  populares, porque son mucho más efectivas para eliminar el calor. Para respaldar esta tendencia, Vaisala ha desarrollado un nuevo sensor de alta calidad para medir la temperatura del líquido de enfriamiento/calentamiento. 

"El nuevo transmisor de temperatura Vaisala TMI110 de tipo inmersión se suministra con un certificado de calibración y ofrece un excelente tiempo de respuesta con una precisión de ±0,1 °C. Nos complace incluir este producto en nuestra cartera, porque los clientes ahora pueden obtener todos sus sensores más importantes de un solo proveedor: sensores de temperatura del aire, humedad y presión diferencial para habitaciones y conductos, sensores meteorológicos para el clima exterior y ahora sensores de temperatura de inmersión para sistemas de refrigeración", concluye Anu Kätkä.

Resumen

En comparación con los costos energéticos, ambientales y financieros de la ineficiencia energética, las inversiones en sistemas de medición precisos y estables son insignificantes. Entonces, así como las misiones espaciales utilizan la tecnología de medición de Vaisala en las condiciones más exigentes, los administradores de centros de datos eligen las mismas soluciones para sus entornos más críticos aquí en la Tierra.
Al controlar estrictamente los sistemas de ventilación y refrigeración con sensores precisos y estables, los administradores de los centros de datos pueden reducir los costos de energía, reducir la huella de carbono y preparar el sector para el futuro a medida que se intensifica la demanda de reducción de emisiones de GEI.

Referencias

1. International Energy Agency
2. Global data centers
3. Singapore Data centers
4. Centros de datos de Irlanda
5. Centros de datos del Reino Unido
6. Índice de consumo de electricidad de Bitcoin de la Universidad de Cambridge
7. Administración de Información de Energía de EE. UU.