4 aspectos críticos de eficiencia energética en Data Centers

El Data Center o CPD (Centro de Procesado de Datos) es una instalación cada vez más utilizada  en empresas de cualquier tamaño. Estas instalaciones ya demandan energía por sí mismas, pero el auge de este sector hace que la dicha demanda de energía este aumentado exponencialmente.

En algunos casos, las empresas que visito al hacer auditoría energética tienen un cuarto cerrado, apartado, que apenas entra nadie, pero que resulta que está 24h dándole al consumo de energía, sí el Data Center.

Para los auditores energéticos el Data Center es un proceso dentro de las empresas que hay que evaluar a aparte, porque puede estar o no, situaciones habituales:

1. Data Center en la Empresa. Baja Eficiencia.
2. Corporación con Data Center Central. Alta Eficiencia
3. Data Center Externalizado a empresa especializada. Alta Eficiencia

Desde el punto de vista puramente técnico, lo recomendable es que los Data Centers sean entornos o espacios  especializados y diseñados específicamente para su fin (Situaciones 2 y 3) pero es muy habitual que el Data Center se encuentre en el cuarto de la fregona, o el antiguo armario de los abrigos, en la pequeña e incluso mediana empresa…

¿Es posible ahorrar energía en un Data Center?

Ya sea en el proyecto de un nuevo CPD o en uno ya construido, la respuesta es Si. 

Hay 4 estrategias generales para ahorrar energía en un Data Center. Aspectos donde evaluar los rendimientos energéticos de nuestra instalación y donde atacar con medidas de eficiencia energética.

He sumado conocimiento de mi experiencia en Auditoria Energética en Data Centers, con Raul Hernanz experto en construcción, reforma y mantenimiento de Data Centers, mediante su empresa RHZ CONSULTORIA para redactar este artículo:

1. Diseño del CPD.

Centrándonos en los ya construidos, el mayor problema suele ser la falta de planificación y estudio. El CPD se van ampliando y al cabo de un par de años se ha triplicado y no se ha hecho un diseño correcto, ni de espacios ni de equipos de refrigeración.

Además, se suelen cometer errores graves de diseño:

• Colocar SAIS dentro del CPD (Calor extra dentro de tu CPD)
• No separar computación de comunicación (Admite temperaturas diferentes)
• No dirigir los flujos de aire a los focos de calor en los armarios
• No sellar falsos suelos y obtener pérdidas.
• No aislar tuberías de refrigerante de los Aires Acondicionados.
• No plantear freecooling o sistemas de agua.

Una buena estrategia es diseñar un Data Center con pasillo frío aislado, pasillo de recogida de calor.

Pensemos que un CPD está activo las 24 horas por lo que cualquier equipamiento relacionado con las infraestructuras que soporta los Centros de Datos que sea eficiente y haga ahorrar energía, lo hará las 24 horas. Pensemos que invertir en eficiencia en estos entornos es ahorra 24 horas 365 días.

En la imagen puede verse un Pasillo Frío, aislado por compuertas. El aire de refrigeración sale de las rejillas inferiores, y las paredes obligan al aire refrigerado a atravesar el rack, refrigerando el equipo. En la parte posterior se recogen los  flujos de aire recalentados y se conducen a la extracción, bien para volver a ser tratados, bien para expulsarlos al exterior, depende de las temperaturas la que salen.

El sistema es inteligente y puede decidir que aire ingresa al sistema, aire del exterior o aire de re-circulación. Funciona de la forma que suponga menor gasto de energía.

Es crucial adecuar los equipos, racks y pasillos bien dimensionados acorde a las necesidades del CPD y disponer de previsión de ampliación.

La refrigeración más económica es sacar el calor al exterior y meter aire directo de la calle, cuando tenga un salto térmico adecuado (sin olvidar que la humedad no es amiga de las computadoras), aunque sea solo 2 o 4 meses al año.  A esto se le llama Freecooling.

Pero no siempre es viable plantear estas soluciones, porque el cuarto del CPD, suele estar en el lugar más escondido e inaccesible del edificio.

2. Sistemas de Climatización.

La Climatización, aunque se pueda incluir dentro del apartado anterior, la trataremos a parte ya que es uno de los elementos indispensables y complicados de estudiar en estos entornos.

El consumo de estos equipos, sin un previo análisis a la hora de instalarlos, puede llegar a ser superior al 60 % del consumo global del CPD si bien es cierto que, con el previo estudio y correcta instalación, dicho consumo se puede llegar a minimizar hasta valores de un 30 % del consumo global. La climatización es uno de los factores que afectan al cálculo del PUE.

Por la tipología de Data Center que realizamos antes, podemos abordar de dos maneras los proyectos de climatización.

• La opción económica o para salir del paso: Poner Equipos de Aire Acondicionado Domésticos. Económicos, que pueden durar 3 o 5 años. Pero que consumen mucha electricidad en el proceso. (Se suele utilizar en Data Center en la Empresa. Baja Eficiencia.)
• La opción profesional: Equipos específicos para Data Center. A partir de un Data Center de un cierto Tamaño (20m2) ya debería plantearse estas opciones (Utilizados en Corporación con Data Center Central y Data Center Externalizado a empresa especializada. Alta Eficiencia)

3. Elementos pasivos.

De nada vale que nos esforcemos en tener equipamientos muy eficientes si luego nos dejamos la puerta abierta…. Es un ejemplo muy gráfico que en algunos casos puede llegar a ser real.

Hoy en día está más que comprobado que con elementos pasivos y análisis diarios del CPD se puede llegar a conseguir un aumento considerable de la eficiencia y del correspondiente ahorro.

• Cierre de huecos con chapas o paneles ciegos.
• Colocación de cepillos para el paso de cableado.
• Recogida de cableado para el correcto flujo de aire en los Racks.
• Colocación de rejillas donde es necesario.

Cierre de espacios donde no se necesita flujo de frio.

4. Optimizar el uso de la carga IT. 

La mayor parte de este trabajo recae en los informáticos especialistas.  Gestionar  los procesadores para trabajar con el mayor rendimiento.

En este campo debes tener un buen contacto de empresa especializada para poder hacer una segunda evaluación y aportar mejoras. O simplemente asesorarte cuando tienes que re-diseñar o ampliar tu CPD.

Mi compañero Raul Hernanz de RHZ CONSULTORIA nos explica las oportunidades de ahorro que encontramos en un CPD antiguo y mal diseñado:

Oportunidades de ahorro en Data Center

          Raul Hernanz – Experto Data Center

La combinación del estudio previo que desarrollan las Ingenierías y la experiencia que aportan las empresas instaladoras puede ser la fórmula perfecta para obtener un Centro de Datos con niveles muy altos de eficiencia energética y su correspondiente ahorro, sin dejar de lado la alta disponibilidad del conjunto de las infraestructuras.

Es importante remarcar que en la mayoría de los casos la eficiencia es compatible con el alto rendimiento siempre que se haga un previo estudio.

De nada vale tener los equipos más modernos y eficientes del mercado si luego no somos capaces de instalarlos y configurarlos óptimamente.

La eficiencia suele estar vinculada a la inversión y gasto, pero en muchos casos solo es un tema de compromiso y estudio. Está comprobado que, sin realizar grandes inversiones se puede mejorar la eficiencia, por ejemplo, cerrar huecos entre equipos, vigilar la masificación de cableados en las salidas y entradas de aire de los servidores, o apagar y desmontar plataformas IT que ya no se usen, reciclándolas o dándolas un segundo ciclo de vida en otros sectores.

Siempre se puede mejorar y optimizar.

Desde RHZ Consultoría te ayudamos a hacer realidad tus proyectos o a analizar y mejorar los proyectos ya construidos.

La experiencia adquirida durante más de 18 años en el sector de las infraestructuras, unidas a los grupos de colaboradores y partners de confianza que nos han acompañado todo este tiempo, nos permiten poder valorar, analizar y afrontar múltiples tipologías de proyectos.

Un dato curioso para Frikis Energéticos

Sabías que el Data Center más rápido de España y tercero de Europa está en Barcelona. Se trata del Barcelona Supercomputing Center – MareNostrum

Lo más curioso y espectacular es que está construido en el espacio central de una antigua capilla.

La capilla de Torre Girona, que a mitad del siglo XIX pertenecían al alcalde Manuel Girona y que desde 1975 son propiedad de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).

Pues las instalaciones están abiertas al público solicitando visita en su página web. Sin duda es uno de los lugares curiosos y poco conocidos para visitar en Barcelona.

Estoy deseando ir con mi cámara termográfica para ver si la refrigeración y aislamientos son correctos y hacer un reportaje especial.

Os dejo este video para los que viven lejos