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Los dispositivos de red, especialmente los servidores, generan un calor significativo dentro de espacios reducidos. Con los avances tecnológicos, los servidores modernos son ahora más compactos y cuentan con CPUs más rápidas, lo que resulta en una mayor producción de calor. Este calor, si no se gestiona adecuadamente, puede estresar los sistemas de control climático de los centros de datos. De hecho, el calor generado por los componentes en un centro de datos de tamaño medio puede rivalizar con el calor necesario para calentar una casa durante el invierno.

Si los servidores y otros equipos de red se sobrecalientan, pueden fallar o tener una vida útil reducida. El daño por calor puede no ser inmediatamente perceptible; Puede causar problemas como fallos de nodos de red y fallos de hardware, lo que puede llevar a tiempos de inactividad prolongados. Las salas de servidores suelen estar equipadas con sistemas de refrigeración especializados, como potentes aires acondicionados y sistemas de refrigeración por suelo elevado, para hacer frente a altas demandas de refrigeración. Sin embargo, también es fundamental asegurarse de que los armarios individuales que albergan el equipo de la red tengan una ventilación adecuada. Incluso con temperaturas más bajas en los centros de datos, los armarios pueden sobrecalentarse si la distribución del aire es subóptima.

La mejor manera de enfriar armarios de servidores

Varias variables, como las perforaciones de las puertas, el tamaño del armario y los tipos de componentes, influyen en la temperatura dentro de un armario. Asegurar un flujo de aire adecuado es el método más sencillo para enfriar equipos de red. El objetivo es asegurarse de que cada servidor, router y switch reciba aire de refrigeración adecuado, independientemente de su posición en el armario. Aunque los fabricantes de equipos ofrecen una orientación mínima en este aspecto, algunos métodos básicos pueden ayudar a optimizar la ventilación de los armarios.

1. Mejorar la circulación de aire a través de la puerta del armario

Para asegurar un buen flujo de aire, la mayoría de los fabricantes de servidores sugieren que la parte delantera y trasera de las puertas de los armarios tengan al menos un 63% de espacio abierto. Esto se puede lograr quitando por completo las puertas de los armarios o utilizando armarios con puertas perforadas. Dado que la mayoría de los servidores y dispositivos de red tienen ventiladores internos, las puertas abiertas o perforadas suelen proporcionar suficiente ventilación, siempre que el centro de datos disponga de aire acondicionado adecuado para soportar la carga térmica. Además, usar armarios con paredes laterales puede evitar que el aire de un armario se mezcle con el aire caliente de los armarios vecinos.

2. Determinar el tipo de refrigeración por convección necesaria

2.1 Refrigeración por convección natural:

Cuando la temperatura ambiente alrededor del armario es inferior a la interna, el calor se transfiere de forma natural del ambiente más cálido al más frío. Este método sencillo se basa en la liberación natural de calor a través de las paredes del armario. Sin embargo, a menudo es menos eficaz, especialmente cuando la diferencia de temperatura no es suficiente para enfriar adecuadamente los componentes.

2.2Enfriamiento por convección forzada:

Los ventiladores o sopladores pueden mejorar la transferencia de calor de zonas más calientes a zonas más frías al reducir la resistencia en el límite entre estas áreas. Los ventiladores ofrecen una solución asequible para la refrigeración por convección forzada, ayudando a reducir las temperaturas internas. Sin embargo, si el aire exterior contiene contaminantes como polvo o aceite, estos pueden depositarse en componentes eléctricos. En tales casos, se recomienda usar un intercambiador de calor aire-aire de circuito cerrado, aunque sigue dependiendo de la temperatura ambiente del aire para la refrigeración.

2.3 Enfriamiento por Convección Activa:
 

Si la convección natural o forzada no puede enfriar suficientemente los componentes, puede ser necesario el aire acondicionado. El aire acondicionado funciona con un sistema de control en circuito cerrado, esencial cuando los componentes necesitan protección frente a factores ambientales como suciedad o líquidos. Cajas como la LP4000N-1 de Leipole pueden ahorrar energía refrigerando solo la carcasa, no toda la sala o el centro de datos. Calcular la capacidad de refrigeración es un paso crucial para elegir el tamaño adecuado del aire acondicionado. La capacidad de refrigeración de los aires acondicionados de los armarios oscila entre 300 y 6.000 vatios (1.000 BTU/hora a 20.000 BTU/hora). Son necesarios cálculos precisos para seleccionar el sistema adecuado para tus necesidades.

3. Colocación óptima del equipo y ventiladores del servidor

Evita sobrecargar el mueble; llenarlo hasta aproximadamente el 75% o el 80% de su capacidad suele ser suficiente. Mantén al menos 1U de espacio entre las filas de servidores para asegurar una ventilación adecuada de adelante hacia atrás. Deja al menos 4 cm entre el equipo y la parte delantera y trasera del armario. Utiliza paneles de bloque para cerrar los espacios libres del armario y evitar que el aire caliente y frío se mezclen. Mejora la ventilación instalando ventiladores para que el aire circule activamente a través del armario. El tipo más común de ventilador de armario es un panel de ventilador montado encima del armario, que atrae aire por la parte inferior o lo expulsa a través de una puerta. Para un enfriamiento específico en áreas específicas, utiliza ventiladores o paneles de ventiladores montados dentro del armario.

4. Monitorización de la temperatura
 

Para asegurarte de que tus componentes funcionen dentro de rangos de temperatura seguros, controla las condiciones dentro del armario. Aquí tienes algunos métodos:

Termómetro sencillo:Coloca un termómetro en el armario y toma lecturas regulares de temperatura. Este método es económico, pero requiere control manual si las temperaturas suben demasiado.

Termostatos:Los termostatos pueden activar automáticamente un ventilador cuando la temperatura del armario supera un límite preestablecido, manteniendo las temperaturas dentro de los límites seguros sin intervención manual.

Sensores SNMP y sensores accesibles por IP:Los dispositivos de red M1any tienen sensores SNMP o accesibles por IP integrados que indican temperaturas internas. Este método es preferido porque estos sensores están ubicados donde la temperatura más importa y permitenEstrategias avanzadas de refrigeración y conocimientos tecnológicosMás allá de las técnicas básicas e intermedias de refrigeración, las estrategias y tecnologías avanzadas pueden optimizar aún más el control climático de los armarios de servidores. Aquí tienes algunos métodos e innovaciones adicionales a tener en cuenta:
 

5. Soluciones de refrigeración líquida

Refrigeración líquida directa al chip:
La refrigeración líquida directa al chip implica circular un refrigerante directamente a los componentes más calientes de un servidor, como CPUs y GPUs. Este método es muy eficiente porque elimina directamente el calor de la fuente, permitiendo un mayor rendimiento y fiabilidad.

Refrigeración por inmersión:
La refrigeración por inmersión consiste en sumergir servidores en un líquido térmicamente conductor pero eléctricamente aislante. Este método proporciona una excelente eficiencia en la refrigeración y puede reducir significativamente la necesidad de aire acondicionado. La refrigeración por inmersión es especialmente eficaz en centros de datos de alta densidad donde los métodos tradicionales de refrigeración por aire pueden ser insuficientes.

6. Contención de pasillo caliente/pasillo frío

Contención en pasillos calientes:
En un sistema de contención de pasillo caliente, el aire caliente expulsado de los armarios de servidores se contiene y se dirige lejos de las tomas de refrigeración de otros servidores. Este enfoque evita que el aire caliente y frío se mezclen, mejorando la eficiencia del sistema de aire acondicionado.

Contención de pasillos fríos:
La contención de pasillos fríos consiste en contener el aire frío dentro de un pasillo específico y dirigirlo a las entradas de aire de los servidores. Esto garantiza que solo el aire frío llegue a los servidores, maximizando la eficiencia en la refrigeración y reduciendo la carga de trabajo sobre el sistema de aire acondicionado.

7. Refrigeración libre

Economizadores del lado de la aire:
Los economizadores del lado del aire introducen aire fresco exterior para reducir la necesidad de refrigeración mecánica. Cuando la temperatura exterior es inferior a la del interior del centro de datos, estos sistemas pueden reducir significativamente los costes energéticos aprovechando la refrigeración natural.

Economizadores en la zona del agua:
Los economizadores del lado del agua utilizan fuentes externas de agua fría, como ríos o lagos, para reducir la temperatura del agua utilizada en el sistema de refrigeración. Este método puede ser especialmente eficaz en regiones con climas más fríos.

8. Sistemas avanzados de monitorización y gestión

Herramientas DCIM (Gestión de Infraestructura de Centro de Datos):
Las herramientas DCIM proporcionan una monitorización y gestión integral de la infraestructura de centros de datos, incluyendo energía, refrigeración y condiciones ambientales. Estas herramientas ayudan a optimizar el rendimiento y la eficiencia de los sistemas de refrigeración mediante datos y análisis en tiempo real.

IA y aprendizaje automático:
La inteligencia artificial y el aprendizaje automático pueden utilizarse para predecir los requerimientos de refrigeración y optimizar los sistemas de control climático. Analizando datos históricos y condiciones actuales, los algoritmos de IA pueden realizar ajustes en tiempo real para mejorar la eficiencia de refrigeración y reducir el consumo energético.

Implementación de prácticas energéticamente eficientes

Para mejorar aún más la eficacia de tus sistemas de control climático y aire acondicionado, considera implementar las siguientes prácticas de eficiencia energética:

Mantenimiento regular:
El mantenimiento regular de tus unidades de aire acondicionado y sistemas de refrigeración es crucial para garantizar que funcionen a la máxima eficiencia. Esto incluye limpiar los filtros, comprobar fugas y asegurarse de que todos los componentes funcionan correctamente.

Equipos de eficiencia energética:
Invierte en aires acondicionados y equipos de refrigeración eficientes energéticamente. Busca unidades con altas calificaciones SEER (Ratio de Eficiencia Energética Estacional) y otras características de ahorro energético.

Gestión optimizada del flujo de aire:
Asegúrate de que no haya obstrucciones al flujo de aire dentro de tus armarios de servidores y centro de datos. Utiliza paneles de blanking para rellenar espacios vacíos en las estantas y evitar que el aire caliente y frío se mezclen.

Puntos de ajuste de temperatura:
Evita poner la temperatura de tu centro de datos más baja de lo necesario. ASHRAE (Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado) proporciona directrices sobre rangos óptimos de temperatura para centros de datos que equilibran la eficiencia de la refrigeración y la seguridad del equipo.
 

Leipole explicado

*Armarios de servidores con aire acondicionado:
Cuando necesitas alojar servidores o equipos informáticos fuera de tu centro de datos, especialmente en entornos hostiles donde no hay infraestructura de refrigeración, los armarios Leipole IP54 / 4000N-1 son la solución adecuada. La unidad de aire acondicionado controlada por CNC (tamaños que van de 1.705 a 13.650 BTU o de 500 a 4.000 vatios) garantiza que el equipo se mantenga fresco, incluso a temperaturas de hasta 55°C. La unidad está diseñada para ser utilizada en una amplia variedad de entornos. También elimina la acumulación de calor gracias a un circuito de refrigeración cerrado. Las entradas selladas por cable impiden el intercambio de aire con aire ambiente cálido. Simplemente instala tu equipo, conecta el aire acondicionado y tendrás un microcentro de datos completo, autónomo e independiente. No se requiere trabajo de instalación, ya que el evaporador interno elimina la condensación.