Climatización y eficiencia energética en Data Centers por Ricardo Abad

Todos notamos en nuestra vida diaria tanto a nivel personal como a nivel profesional, la escalada que estamos viviendo en el uso de tecnologías de la información. La explosión del uso de los smartphones, las redes sociales, el vídeo bajo demanda y demás servicios digitales de los que disponemos hoy en día, ha dado lugar a un crecimiento sin precedentes en sector de los Data Centers. Lo más apasionante de esta situación, es que está en sus inicios, pues tecnologías como el vehículo autónomo y el internet de las cosas harán crecer exponencialmente las necesidades actuales.

Se calcula, que el consumo anual del sector, es a día de hoy 200 terawatios hora (TWh) y que supondrá aproximadamente el 8% del consumo total de la energía del planeta en el año 2030, lo que equivale a un consumo de 3200 TWh. Siendo un sector de uso intensivo de energía, es desde el punto de vista de la climatización, un sector punta de lanza en el desarrollo de soluciones de alta eficiencia energética por motivos obviamente económicos y medioambientales.

Fue el primer sector en adoptar masivamente o “de serie” el uso de los motores EC en ventiladores, de enfriadoras con free cooling indirecto, de climatizadores con freecooling indirecto mediante recuperadores estáticos combinados con sistemas adiabáticos, etc. Ahora nos encontramos explorando la refrigeración por inmersión e implementando sistemas de refrigeración que trabajan con el agua a 20ºC en impulsión y 32ºC en retorno, con objeto de exprimir las horas de freecooling al máximo o con instalaciones que se refrigeran sin necesidad de compresión mecánica, las instalaciones llamadas chiller less.

Todo esto es posible, gracias a que unido al alto consumo de energía, el funcionamiento de estos edificios es ininterrumpido, lo que hace que el retorno sobre la inversión (ROI), se produzca mucho mas rápido, que en edificios destinados a otros usos.

Por lo tanto, la importancia de la eficiencia energética en este sector es máxima, habiendo creado sus propias métricas para medir dicha eficiencia en relación con los kilowatios consumidos por el equipamiento IT (hardware). Se analizan consumo de energía, de agua empleada para la refrigeración y emisiones de CO₂.

Esta importancia dio lugar a localizar las grandes instalaciones de este tipo en climas fríos con objeto de reducir la factura eléctrica, si bien hoy en día prima la proximidad al consumidor final, tanto particular como empresas, para poder reducir la latencia o tiempo necesario para la transmisión de los datos. Por tanto, hoy en día podemos encontrar hyperscale Data Centers, en todo tipo de climatologías.

Los avances realizados en eficiencia energética en Data Centers, en los últimos diez años han sido muy notables. Hace diez años se consumía tanta energía en climatización como energía consumían los servidores. Sin embargo, a día de hoy el consumo está entre el 5% y el 15%.

Sólo los profesionales que se dedican en exclusiva a este sector, son conocedores de las verdaderas dimensiones del mismo. Por poner un ejemplo, existen instalaciones concentradas en un solo complejo de más de 700.000 m² y con un consumo de 650 MW, así como instalaciones con consumos superiores a los 25 kW por m². No existen todavía instalaciones de este tamaño en España, si bien se están empezando a diseñar centros con acometidas superiores a los 25 MW.

Dado su alto consumo energético, es un sector en el permanente punto de mira de organizaciones ecologistas. Los grandes operadores internacionales son sensibles a la presión de dichas organizaciones y la práctica mayoría de ellos han sido los pioneros en cerrar grandes contratos, que garanticen que su suministro proviene de fuentes renovables. Asimismo, están siendo grandes impulsores de los PPA (Power Purchase Agreement), con objeto de garantizarse el suministro de energía renovable a un precio ventajoso a largo plazo. Es reseñable indicar, que Google es el principal comprador de energía renovable del mundo.

¿Qué nos depara el futuro? Sin duda veremos avances tecnológicos procedentes de este sector.

En 2016, Google empleó a su equipo de investigación de inteligencia artificial (IA) DeepMind, en la tarea de ajustar el sistema de refrigeración de sus Data Centers, para que se adaptara a las condiciones meteorológicas y a otros factores. Google dice que, en las pruebas, el equipo redujo su factura de energía de refrigeración en un 40% y tuvo el consumo más bajo de su historia. En agosto de este año, la compañía anunció que había pasado el control de refrigeración de algunos Data Centers, a su algoritmo de inteligencia artificial.

Lo expresado en el presente post, son algunos de los motivos por lo que hace ya muchos años decidí dedicar mi carrera profesional como ingeniero de instalaciones a este sector tan especializado. Un sector apasionante, innovador y con un gran futuro por delante.