Puede actualizar cada componente de su planta de refrigeración y aun así desperdiciar energía si se equivoca en un número: el punto de consigna de temperatura del aire de suministro. Ese único valor le dice a su aire acondicionado de precisión para sala de servidores qué tan frío debe estar el aire al salir de la unidad, y determina silenciosamente la carga del compresor, la velocidad del ventilador y su factura mensual de electricidad.
La mayoría de los operadores copian un valor predeterminado de la puesta en marcha y nunca vuelven a modificarlo, y esa es precisamente la razón por la que tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores puede funcionar a una temperatura más baja de lo necesario. La diferencia entre un punto de consigna de 18 °C y uno de 24 °C puede suponer la diferencia entre un índice de eficiencia en el uso de la energía (PUE) adecuado y una factura de refrigeración que se traga tu presupuesto de TI.
Por qué el punto de consigna del aire de impulsión es lo más importante
Tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores cuenta con numerosos parámetros ajustables, pero el punto de consigna del aire de impulsión es el que tiene un mayor efecto en cadena. Este define la temperatura del aire que entra en el pasillo frío, que es, aproximadamente, la temperatura a la que se ven sometidas las entradas de aire de tus servidores. Los fabricantes de servidores diseñan el hardware en función de un rango de temperaturas de entrada, por lo que la elección del punto de consigna determina si el sistema de aire acondicionado de precisión de la sala de servidores hace funcionar los equipos dentro de los límites de la garantía o cerca de ellos.
Según las Directrices Térmicas de ASHRAE de 2021, el rango recomendado para la Clase A1 es de 18 °C a 27 °C de temperatura de bulbo seco del aire de impulsión, con una humedad relativa de entre el 8 % y el 70 %. El rango admisible se extiende de 15 °C a 32 °C, pero el funcionamiento fuera del rango recomendado puede anular las garantías y acortar la vida útil de los componentes. Si se ajusta a un valor demasiado bajo, se obliga al compresor a eliminar calor que nunca fue necesario eliminar. Si se ajusta a un valor demasiado alto, se corre el riesgo de que se produzcan puntos calientes y estrangulamiento.
La norma ASHRAE 2021: los requisitos que debe cumplir tu sistema de aire acondicionado de precisión
Antes de tocar ningún controlador, debes consultar las normas térmicas del Comité Técnico 9.9 de ASHRAE, ya que definen los parámetros que puede alcanzar tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores. Las directrices de 2021 dividen los entornos de procesamiento de datos en clases, y es casi seguro que su sala de servidores se clasificará en la clase A1 o A2. Para la clase A1, el rango de temperatura de bulbo seco recomendado es de 18 °C a 27 °C; para la clase A2, se amplía de 10 °C a 35 °C.
La humedad relativa recomendada es del 8 al 70 % en instalaciones con bajos niveles de contaminación, y el punto de rocío debe mantenerse entre -9 °C y 15 °C. Tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores no necesita mantener una temperatura de 18 °C para garantizar la seguridad. Funcionar a 24 °C o 26 °C en la entrada del servidor cumple plenamente con los requisitos, por lo que puede aumentar el punto de consigna dentro de la envolvente y reducir el trabajo del compresor sin comprometer la fiabilidad. En resumen, la envolvente de ASHRAE ofrece a su sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores más margen de ahorro de lo que la mayoría de los operadores creen.
Detección del aire de impulsión frente a la del aire de retorno: elige una opción
Tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores se puede controlar de dos formas fundamentalmente diferentes, y la elección determina cómo se comporta el punto de consigna. El control de la temperatura del aire de retorno es el método más extendido: el sensor se sitúa cerca de la entrada de aire de la unidad, y el controlador mantiene el aire de retorno estable en el punto de consigna que hayas establecido.
El fabricante de sistemas de refrigeración de precisión Stulz señala que el control del aire de retorno con un punto de consigna de 33 °C y una diferencia de diseño de 15 K da como resultado una temperatura del aire de impulsión de unos 18 °C a plena carga. Sin embargo, los centros de datos rara vez funcionan a plena carga; es probable que su instalación opere entre el 40 % y el 60 % de su capacidad de diseño. Con un caudal de aire constante, la temperatura del aire de impulsión oscila entre los 24 °C y los 27 °C, aunque el aire de retorno parezca estar en perfectas condiciones.
Tu controlador nunca detecta esa desviación, pero tus servidores sí. El control de la temperatura del aire de impulsión resuelve este problema manteniendo constante la temperatura de salida, lo que garantiza la estabilidad de las condiciones de entrada independientemente de las fluctuaciones de carga. Para los racks modernos de alta densidad, debes optar por el control del aire de impulsión, y es aquí donde la mayoría de los sistemas de aire acondicionado de precisión para salas de servidores pierden eficiencia de forma imperceptible.
¿Cuánto se ahorra realmente al subir la temperatura de referencia 1 °C?
Seguramente habrás oído que subir el punto de consigna ahorra energía, pero las cifras reales son espectaculares. Un estudio del IEEE de 2022, dirigido por Jiaxing Cai y sus colegas, analizó salas reales de centros de datos de Internet aumentando la temperatura del aire acondicionado y supervisando las condiciones de los pasillos fríos. Por cada aumento de 1 °C, el consumo energético del aire acondicionado se redujo entre un 12,9 % y un 14,0 %, solo en los equipos de refrigeración, no en toda la instalación.
Si se combina un aumento de entre 2 °C y 3 °C con el sistema de contención del pasillo frío, el efecto se multiplica: los análisis del sector indican un ahorro energético en refrigeración de entre el 20 % y el 43 %, así como mejoras en el PUE de entre el 15 % y el 20 %, con una amortización en un plazo de entre 12 y 24 meses. Los resultados concretos dependen del clima, el flujo de aire y el perfil de carga, pero la tendencia es siempre la misma. Cuanto más alta se pueda ajustar de forma segura la temperatura del aire de impulsión, menos energía consumirá tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores por kilovatio de carga informática. Multiplica eso por cada unidad de tu parque, y un simple cambio en el punto de consigna se convierte en la mejora más rápida que tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores jamás recibirá.
Límites de humedad y punto de rocío que no puedes pasar por alto
La temperatura es solo la mitad de la ecuación. Al aumentar el punto de consigna del aire de impulsión, se modifica el comportamiento de la humedad, y pasar esto por alto provoca fallos que parecen averías de hardware. El Comité Técnico 9.9 de ASHRAE recomienda un rango de punto de rocío de entre -9 °C y 15 °C. Una humedad relativa inferior al 20 % aproximadamente aumenta el riesgo de descargas electrostáticas, mientras que una humedad sostenida superior al 70 % acelera la migración de la plata, la corrosión electroquímica y los fallos de conducción relacionados con el polvo.
Las normas industriales sobre ESD, como la ANSI/ESD S20.20 y la IEC 61340-5-1, recomiendan mantener la humedad relativa entre el 30 y el 70 por ciento. Debes ajustar el humidificador y el deshumidificador de tu unidad de precisión de tal forma que, al aumentar el punto de consigna de la temperatura, no se superen estos límites, y así tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores te garantizará un funcionamiento sin problemas. Controla el punto de rocío en lugar de limitarte a la humedad relativa, ya que el punto de rocío se mantiene estable cuando la temperatura fluctúa.
Errores en la colocación precisa de los sensores de CA
La precisión de tu sistema de aire acondicionado para la sala de servidores depende en gran medida de su red de sensores, y la mayoría de los problemas de precisión se deben a una mala ubicación. Si el sensor de aire de impulsión está situado demasiado cerca de la batería de refrigeración o en una cámara de distribución con fugas, medirá un aire que no es representativo del que entra en los servidores.
La mejor práctica consiste en medir el aire en el punto por donde lo aspiran los servidores: coloca los sensores en el pasillo frío, a la altura de la entrada de aire de los racks a lo largo de toda la fila, y no en una esquina. También debes contrastar las lecturas con imágenes térmicas obtenidas mediante cámaras portátiles durante la puesta en marcha, ya que un sensor que presente una desviación de 1 °C invalida, sin que te des cuenta, todas las decisiones que tomes sobre los puntos de consigna.
La contención convierte tu objetivo en ahorro
Aumentar el punto de consigna solo es seguro cuando el aire frío llega a las entradas de los servidores en lugar de mezclarse con el aire caliente de salida. Sin un sistema de contención, el aire de suministro a 24 °C puede llegar a la entrada del rack a 28 °C, ya que la recirculación arrastra el aire caliente desde la parte trasera del rack hacia la parte delantera. La elección entre la contención de pasillo frío o de pasillo caliente separa físicamente las vías de suministro y retorno.
Con la contención, la temperatura de entrada del rack sigue de cerca el punto de consigna del aire de suministro, por lo que tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores puede aumentarla con confianza y aprovechar al máximo el ahorro energético. La contención también estabiliza la distribución de la humedad, reduce el caudal de aire necesario para una carga térmica determinada y te permite hacer funcionar los ventiladores a menor velocidad. Las leyes de afinidad de los ventiladores establecen que reducir el caudal de aire en un 20 % reduce la potencia de los ventiladores en aproximadamente un 50 %, por lo que el control del caudal de aire es tan importante como el punto de consigna. Implemente primero la contención, ajuste después el punto de consigna, y su sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores ofrecerá resultados cuantificables en lugar de conjeturas.
Tu plan de optimización de la sala de servidores
Puede aplicar todos los puntos anteriores, siguiendo una secuencia de bajo riesgo, a su sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores. En primer lugar, registre el punto de consigna actual, las temperaturas reales de entrada y de retorno, la humedad y el consumo energético durante una semana para establecer una referencia.
A continuación, aumenta el punto de consigna del aire de suministro en 1 °C y espera 24 horas, supervisando las temperaturas de entrada en las posiciones más calientes de los racks. Si la temperatura de entrada más alta se mantiene por debajo del límite superior de la ASHRAE, fijado en 27 °C, y no se activa ninguna alarma, auméntalo otro 1 °C. Repite el proceso hasta alcanzar el valor más alto que mantenga la temperatura de entrada en el peor de los casos por debajo de los 26 °C, dejando un margen para la deriva de los sensores y los días de calor.
Durante todo el proceso, vigila que el punto de rocío se mantenga dentro del intervalo de -9 °C a 15 °C y comprueba que la sala de baterías —que tiene requisitos más estrictos— no se refrigere mediante el mismo circuito. Documenta cada cambio con lecturas de potencia antes y después; tu equipo financiero querrá pruebas de que el sistema de aire acondicionado de precisión de la sala de servidores está amortizando su inversión.
Aire acondicionado de precisión para salas de servidores: evita el enfriamiento excesivo
Ahora ya tienes una visión completa de la situación. Es probable que tu sistema de aire acondicionado de precisión para la sala de servidores esté enfriando el espacio varios grados de más, y ese hábito te cuesta un 13 % o más de energía de refrigeración por cada grado innecesario, según el estudio de campo del IEEE. La envolvente ASHRAE 2021 permite un funcionamiento a temperaturas más altas de lo que la mayoría de los operadores creen; la detección del aire de impulsión proporciona condiciones de entrada estables; la supervisión del punto de rocío mantiene la humedad bajo control; y la contención hace que cada aumento del punto de consigna sea seguro y cuantificable.
Empieza con un valor de referencia de una semana, aumenta el punto de consigna un grado cada vez y deja que los datos determinen cuándo debes parar. El ahorro es real, el riesgo de fiabilidad es controlable y lo único que se interpone entre tú y una factura de aire acondicionado más baja es una simple cifra que has estado ignorando.
