APLICACIONES PARA CENTROS DE COMPUTO

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1 Asociación Colombiana del Acondicionamieto de Aire y de la Refrigeración 01 / 2008 APLICACIONES PARA CENTROS DE COMPUTO Primera área limpia para investigación en micro y nano electrónica del país Legionela: El enemigo de la calidad del aire interior - CAI Sistemas de filtración de alta eficiencia I S S N T A R I F A P O S T A L R E D U C I D A A D P O S T A L N o / 2008

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3 CONTENIDO

4 Edición No. 49 ISSN TARIFA POSTAL REDUCIDA ADPOSTAL No VENCE: 31 DE DICIEMBRE 2008 MIEMBROS JUNTA DIRECCION GENERAL FABIO CLAVIJO YOHANNA ALZAMORA RODRIGO VÁSQUEZ CAMILO BOTERO MAURICIO GLEISER ANDRES VELÁSQUEZ LUIS GAY SALVINO GIOVANNI BARLETTA JOSE MAURICIO PARDO LUIS FERNANDO ESPINOSA LEONARDO CASTIBLANCO MIEMBROS COMITÉ EDITORIAL Fabio Clavijo Yohanna Alzamora Claudia Sánchez DIRECTORA EJECUTIVA Claudia Sánchez ANGELA PACHÓN SILVIO TORO JOSÉ ARIAS 4 EDITORIAL 6 ENTREVISTA 10 NOTICIAS FRESCAS 12 TECNOLOGIA AL AIRE Transferencia tecnológica - Acuerdos de futuro Primera área limpia para investigación en micro y nano electrónica del país Perspectivas de la construcción en el 2008 Sistemas de filtración de alta eficiencia 15 AMBIENTE AL DIA Extracción natural de aire 18 NUEVOS VIENTOS 24 NORMAS Y LEGISLACION 26 EVENTOS RESEÑAS Legionela: El enemigo de la calidad del aire interior Ciudades menos contaminadas Buenas Prácticas de Ingeniería - BPI -:una realidad Línea única de capacitación acaire XXXVII Feria internacional Industrial de ACAIRE CLL 70 No Tel / 72 Fax Colombia. DISEÑO, IMPRESIÓN, REDACCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN Jireh Publicidad y Mercadeo Tels.: /91/92 Fax: Colombia. 28 NUESTROS AFILIADOS

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6 EDITORIAL Entre tanto seguimos avanzando para ampliar nuestra cobertura a otras ciudades y regiones. Invitamos de manera especial a nuestros miembros a vincularse a estos programas que se constituyen en la gran oportunidad para actualizarse en los temas y prácticas de ingeniería que nos comprometen con las futuras generaciones. Nueva Junta de Direccion General- La Asamblea General realizada el pasado 18 de Abril en las instalaciones de ACAIRE permitió refrendar nuestros sueños y mantener el liderazgo que tanto nos obliga y compromete. señales que nos llegan de otros hemisferios nos LLas invitan a reforzar nuestro trabajo. Debemos avanzar consistentemente en programas y eventos que aseguren la alineación de nuestra ingeniería con los objetivos mundiales. Desarrollar soluciones tecnológicas integradas en edificios de alto desempeño requiere de un esfuerzo interdisciplinario donde la arquitectura y la ingeniería deberán integrar conocimientos y experiencias para optimizar la compleja ecuación energética de nuestras construcciones. Edicion 50 Revista Acaire- En medio de estos avances y retos, celebramos esta edición 50. Al permitirnos volver sobre nuestros pasos, celebramos la primera edición promovida por la Junta Directiva del año 199X bajo la presidencia del Ing. Aurelio Jiménez. A partir de esa feliz iniciativa, cada Junta ha acompañado este esfuerzo para dejar constancia de nuestra huella en la historia de la ingeniería colombiana. Diplomados Una realidad- Reuniones sostenidas en estas últimas semanas con diversas universidades de nuestra geografía colombiana han activado los acuerdos para ofrecer programas de diplomados en Climatización y en Refrigeración en el curso de este año. Los convenios suscritos con: Universidad Autónoma de Occidente de, Universidad del Norte de Barranquilla, Universidad Pontificia Bolivariana de Medellín y Universidad Industrial de Santander de Bucaramanga confirman el trabajo realizado desde la Junta de Dirección General. Damos la bienvenida a los nuevos miembros de Junta de Dirección General con nuestros augurios por un año pleno de gestiones y logros. Minambiente UTO- Un grupo selecto de empresarios y técnicos fueron receptores de equipos de colección y reciclaje de refrigerantes por parte del Ministerio de Medio Ambiente durante el mes de Abril. En esta ocasión, ACAIRE fue receptora igualmente de un juego de equipos y herramientas que se ha dispuesto para uso en nuestros programas de capacitación de técnicos e ingenieros. Las generaciones venideras nos agradecen el compromiso de brindarles un futuro sostenible y estable 1/2008

7 ENTREVISTA vez más pequeños, lo que ocasiona una mayor concentración de información y a la vez mayor disipación de calor al ambiente. El reto consiste en diseñar equipos o sistemas de climatización que aseguren un enfriamiento uniforme manteniendo una humedad controlada en los racks que contienen servidores y otros equipos. En respuesta al desarrollo de productos de alta tecnología en IT y la implementación de racks de alta densidad la industria de aire acondicionado dedicada a equipos de precisión ha hecho cuantiosas inversiones en investigación para atender los retos tecnológicos actuales de alta disipación de calor en los centros de cómputo. La búsqueda de soluciones eficientes, que aporten bajos costos de operación asociados a altos niveles de servicio y confiabilidad constituyen un objetivo permanente de la industria especializada de CVAR en este tipo de aplicaciones. Nuevas tecnologías de climatización en centros de datos Con este objetivo ACAIRE invitó al Ing Germán A. Torres, Gerente de Servicios de la fábrica APC-MGE, perteneciente al grupo francés Schneider Electric. ACAIRE: Los centros de cómputo consumen y disipan cada vez más energía. cuál es el reto de las empresas que implementan o desarrollan equipos de climatización para centros de cómputo? ING. GERMAN TORRES: El consumo de energía en los centros de cómputo es uno de los focos principales de investigación en la actualidad. El problema consiste en que los servidores actuales tipo blade manejan una mayor cantidad de información en servidores cada El logro de la eficiencia tiene varios componentes: Primero, los clientes deben concentrarse en la optimización de sus inversiones, evitando sobredimensionar su infraestructura. Han quedado en el pasado las tendencias de adquirir equipos de potencia o UPS con cargas de trabajo reales menores a 40%. Tampoco resulta aceptable disponer de soluciones de aire acondicionado sobredimensionadas que consumen grandes cantidades de energía. La clave hoy es proyectar centros de cómputo verdes, con esquemas modulares que aporten disminuciones de por lo menos un 20%. Si consideramos que un centro de cómputo opera 24 horas diarias los 365 días del año y durante muchos años, podemos apreciar que este 20% puede constituirse en una enorme cantidad de dinero y si a este número agregamos un 15% de ahorro de energía eléctrica en la operación del sistema de aire acondicionado y un 70% adicional en la efectividad de enfriamiento del centro de cómputo, podemos concluir que hay soluciones y muchas oportunidades para responder a estos retos. 1/ 2008

8 ENTREVISTA los sistemas de aire acondicionado ha evolucionado para lograr niveles de enfriamiento que atiendan con eficiencia estos requerimientos. ACAIRE: Qué tecnologías se están implementando para dotar los centros de cómputo con soluciones eficientes de ahorro de energía, enfriamiento, control de humedad y control de gestión? ING. GERMAN TORRES: Antes de hablar de una tecnología en particular, nosotros debemos referirnos a arquitecturas integradas que vinculan a todos y cada uno de los componentes del centro de cómputo. Estos están conformados por muchas equipos y elementos, que deben interactuar entre sí. De nada sirve contar con un equipo de aire acondicionado eficiente si el diseño del centro de cómputo y la distribución de los racks no responde a un patrón de distribución seguro, lógico y eficiente. Una primera aproximación de toda la industria fue la implementación de mejores prácticas que se resumen en su mayoría en el estándar TIA 942, sin embargo, las nuevas tecnologías han avanzado mucho más rápido que estos estándares, lo que ha llevado a crear nuevas tecnologías y conceptos pensados para que los componentes y sistemas interactúen entre si. Cuando se hace el análisis de qué debemos enfriar, si el centro de datos o el rack, concluimos que en realidad los dos deben ser atendidos. Se han desarrollado tecnologías de enfriamiento de flujo cerrado (Close Coupling) que permiten brindar soluciones de enfriamiento individuales para cada rack y sus componentes. En los centros de cómputo tradicionales era habitual contar con racks de baja carga térmica (3 kw/rack), mientras que hoy en día existen racks con consumos eléctricos cercanos a los 25 kw/ rack. Es decir, que éstos requieren de 7 toneladas redundantes de enfriamiento para remover el calor allí generado. El diseño de ACAIRE: Cuáles son los pasos a seguir para resolver las demandas de aire acondicionado de alta densidad en centros de cómputo? ING. GERMAN TORRES: En realidad existen dos tipos de decisiones en este proceso: Unos clientes han escogido la planeación meticulosa de adquisición de los sistemas de aire acondicionado de acuerdo con los incrementos y/o actualización futura de su base tecnológica de servidores. Otros, con una instalación y/o implementación de servidores actual, requieren el aire acondicionado cuando aprecian que es necesario aumentar la capacidad de enfriamiento debido a que la temperatura del centro de cómputo se ha elevado por encima de niveles mínimos aceptables. 8 1/2008

9 ENTREVISTA Cualquiera de las dos situaciones aunque corresponden a realidades diferentes convergen en un mismo punto. Las tecnologías más recientes de aire acondicionado proponen sistemas en formato rack que pueden ser instaladas, bien sea desde la etapa de diseño original del centro de datos o durante la vida útil como resultado de requerimientos de expansión. En cualquiera de estos casos, la industria de CVAR ha desarrollado componentes y soluciones flexibles y dinámicas de acuerdo con las necesidades particulares de cada cliente. En el pasado, era habitual disponer de soluciones de distribución de aire a través de piso falso como único medio para atender los requerimientos de flujo de aire. En años recientes, nuevas investigaciones tienden a fortalecer aplicaciones con patrones de flujo de aire horizontal o de descarga vertical que hacen caso omiso de los sistemas de piso falso. Estas últimas tecnologías buscan resolver los problemas asociados con servidores tipo blade de alta densidad que se caracterizan por su alta disipación de calor. ACAIRE: Cuáles son las características de los equipos de precisión más avanzados que existen en el mercado? ING. GERMAN TORRES: Las palabras eficiencia y eficacia son los dos pilares de los diseños actuales. Los equipos deben ofrecer ahorros energéticos del orden de un 30% y al mismo tiempo aumentar la eficacia en el enfriamiento de la carga crítica. Por lo anterior, se han desarrollado herramientas de apoyo que permiten medir la eficiencia energética de las instalaciones en tiempo real, el consumo eléctrico efectivo y la disipación térmica interna dentro de los equipos IT. La única forma de mejorar hacia el futuro el desempeño global de los centros de cómputo consiste en medir y evaluar continuamente el estado de los componentes internos, así como el comportamiento de temperatura y humedad en cada zona crítica. El monitoreo continuo y la programación de secuencias de operación ante situaciones de falla de uno de los equipos o componentes, constituyen una invaluable herramienta de respaldo para estos centros tecnológicos. 1/ 2008

10 NOTICIAS FRESCAS ASHRAE dictará 5 talleres de optimización energética en Data center A ASHRAE, en colaboración con la autoridad de la investigación en el desarrollo de materias energéticas del estado de Nueva York (NY- SERDA), organizará 5 talleres sobre las pautas termales para la informática y el rendimiento energético de los data center de alta densidad. Según el comité técnico de la asociación sobre instalaciones de misiones críticas, espacios tecnológicos y equipos electrónicos, se calcula que el uso total de energía en los centros de datos es casi el 2% del consumo total del país, lo que es equivalente a cerca de ocho plantas eléctricas de MW. ASHRAE recibió una ayuda económica por US$ de la Autoridad en Investigación y Desarrollo Energético del estado de Nueva York (NY- SERDA) para realizar los cinco talleres de inscripción gratuita. Los temas que se abordarán son mejores prácticas y oportunidades de eficiencia en operarios, usuarios, directivos de información, diseñadores y consultores de centros de datos. Programación Hora: 8:00 a.m. 5:00 p.m. Fecha: 20 de Mayo de 2008 Lugar: Ciudad de New York Steven L. Newman Real Estate Institute, Universidad de Baruch Costo: Gratis Talleres adicionales en 2008 Universidad Syracuse, New York 29 de Julio Búfalo, Autoridad de la Energía de New Cork 9 de septiembre Ciudad de New York, Steven L. Newman Real Estate Institute, Universidad de Baruch 6 de noviembre 10 1/2008

11 NOTICIAS FRESCAS La globalización de la ingeniería en Latinoamérica Los estándares de ingeniería de ASHRAE se traducen al español. Como un esfuerzo regional para fortalecer la gestión internacional, el programa de traducción de estándares de Ingeniería da su siguiente paso hacia su consolidación. Los países que confirmaron su participación están decidiendo este mes de Abril, los estándares que traducirán al español y su cronograma para cumplir con los compromisos suscritos con ASHRAE. Cada grupo de trabajo apoyará este proceso de transferencia tecnológica, dentro del objetivo de disponer en el curso de este año de estándares traducidos que podrán ser adap- tados, más adelante, a la realidad de cada una de las naciones de la región ibero-americana. La importancia de este esfuerzo regional radica en que los profesionales del acondicionamiento de aire y refrigeración cuenten con recomendaciones mínimas de instalación que permitan garantizar niveles aceptables de eficiencia y productividad para la industria y sus países. Este programa, pretende desarrollar en el curso de los próximos años una colección de estándares y guías de ingeniería que consti- tuyen las prácticas de ingeniería que hoy comprometen a los ingenieros de CVAR a nivel mundial. El llamado de ASHRAE a garantizar un futuro sostenible a las nuevas generaciones, constituye un reto que hemos aceptado con entusiasmo y que promoveremos desde cada país. Las asociaciones de la región vinculadas a través de FAIAR Federación iberoamericana de asociaciones de aire acondicionado y refrigeración han ratificado su compromiso con el desarrollo sostenible y las necesidades tecnológicas de la región. 1/

12 TECNOLOGIA AL AIRE - Sistemas Así mismo, según datos de la firma analista de mercados IDC, se gasta en energía alrededor de 50 centavos por cada dólar invertido en equipos de cómputo y se espera que esta tendencia crezca en un 54 % en los próximos cuatro (4) años. IBM liderando tecnologías en el uso eficiente de energía Big Green es el proyecto de IBM para transformar el nivel de eficiencia energético en TI (tecnología informática). La Multinacional norteamericana está invirtiendo mil millones de dólares anuales para duplicar la capacidad informática de sus propios centros de cómputo en el mundo, con lo cual se evitará un mayor consumo energético cercano a cinco mil millones de kilowatios-hora (Kw/h). I INFRAESTRUCTURAS TECNO- LOGICAS MAS EFICIENTES En la actualidad, IBM administra la infraestructura tecnológica comercial más grande del mundo, con centros de cómputos en seis (6) continentes que sumadas representan una superficie cubierta de más de 800,00 mt2 (8,000,000 pies2). Mediante la utilización de nuevos enfoques tecnológicos, IBM espera duplicar la capacidad informática de sus centros de cómputos, en los próximos tres años, eliminando la necesidad de incrementar su consumo energético, lo que de paso no implicará mayores emisiones de dióxido de carbono al ambiente. Jorge Vergara, arquitecto de soluciones de IBM, explica como los problemas de los centros de cómputo radican básicamente en los costos de energía. Un centro de cómputo consume de 10 a 100 veces más energía que una oficina normal. Además se proyecta que entre los años 2000 y 2010 la instalación de servidores crecerá seis (6) veces. Ante esta perspectiva, y basándose en la experiencia e innovación tecnológica, IBM con su Proyecto Big Green, busca mejorar la eficiencia energética, no solo de sus clientes sino de su infraestructura. El Green Team convocado a nivel mundial está constituido por más de 850 especialistas en eficiencia energética quienes comprometerán sus esfuerzos para sacar provecho de las nuevas tecnologías y de los nuevos servicios verdes. CINCO PASOS HACIA NUEVOS NIVELES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA IBM ha proyectado su plan de trabajo en las siguientes etapas. 1. DIAGNÓSTICO 2. CONSTRUCCIÓN 3. VIRTUALIZACIÓN 4. GESTIÓN 5. REFRIGERACIÓN 1. DIAGNÓSTICO La mayoría de los centros de cómputos tienen espacios en los que se concentra una gran densidad de alta potencia que son el resultado combinado de: la disposición defectuosa de gabinetes (racks) para servidores, de diseños de piso imperfectos y de la mezcla inadecuada de corrientes de aire frío y aire caliente. La Tecnología de Medición Móvil (MMT) efectúa una medición en 3D de la distribución de la temperatura dentro de los centros de cómputos. El servicio de análisis térmico para centros de informática de 12 1/2008

13 TECNOLOGIA AL AIRE alta densidad de IBM identifica y resuelve los problemas relacionados con el calor, además, brinda opciones para el ahorro energético y proyectos de expansión futura. IBM anticipa el empleo de los mundos virtuales, con el fin de explorar modelos en 3D aplicables a centros de cómputos, con el objetivo de mejorar los niveles de eficiencia energética. 2. CONSTRUCCIÓN La compañía realiza la evaluación de los niveles de eficiencia energética de los centros de cómputo con el objeto de reducir los costos hasta en un 40%, a través de un nuevo estándar de medición y un plan de mejoramiento de eficiencia energética, que podrán ser implementados por sus clientes y usuarios. IBM complementa sus demás productos de alta de eficiencia energética con los siguientes servicios: Evaluación y optimización de los flujos de aire en los centros de cableado, lo que mejorará el flujo de aire a través del piso falso del centro de cómputo, reduciendo a su vez los costos de cableado. Promover tecnologías especializadas que permitan diseñar y construir edificios verdes que integren los demás subsistemas del edificio y operen en un entorno seguro, eficiente, ecológico y con importantes ahorros energéticos. El centro de cómputo modular escalable de IBM es una solución preconfigurada para centros de cómputo que desarrollen soluciones de 50 a 100 mt2 cuya tecnología de alta eficiencia energética permitirá implementar instalaciones en un período de 8 a 12 semanas, con reducción en costos de construcción del orden de 15%. IBM ofrece computadoras centrales y sistemas de almacenamiento para realizar el mismo trabajo, empleando menor cantidad de computadoras. Esta optimización en la utilización de los equipos permite alcanzar casi el 100% de aprovechamiento de su capacidad. Hoy en día muchos procesadores utilizan entre el 5% y el 10% de su capacidad. También se pueden utilizar procesadores de propósito especial que permiten consolidar los sistemas distribuidos. Para los volúmenes de trabajo XML, por ejemplo, se cuentan con dispositivos que permiten reducir los costos al duplicar la capacidad de procesamiento del software, copiando procesos de otros servidores que se encuentran sobreexigidos. 4. GESTIÓN: El software de aprovisionamiento puede reducir hasta el 80% del consumo energético de los servidores al graduarles el modo stand-by cuando no se necesitan. Si se utilizase este software en todos los centros de cómputos de los Estados Unidos de Norteamérica, el país podría ahorrar 5,400 millones de kilowats-hora (suficiente energía eléctrica para dar calefacción a hogares en invierno). IBM está expandiendo su cartera de tecnologías eficientes Cool Blue gracias a un nuevo software que rastrea la utilización energética y carga de manera precisa el consumo energético de los departamentos en un centro de cómpu- 3. VIRTUALIZACIÓN: El uso de infraestructuras virtuales y sistemas híbridos emergentes en los centros de cómputo constituye una prioridad para reducir el consumo energético. 1/

14 TECNOLOGIA AL AIRE - Sistemas to. El software de gestión energética puede brindar una visión real de la cantidad de energía eléctrica que se utiliza y permite asignar y equiparar los límites energéticos y térmicos, de manera efectiva, en el centro de cómputo. 5. REFRIGERACIÓN: IDC estima que en el 2006 se gastaron 29 mil millones de dólares en sistemas de TI para suministro energético y refrigeración. IBM cuenta hoy con una solución de refrigeración almacenada que aumenta de forma significativa la eficiencia del sistema de aire acondicionado. Estos equipos que se encuentran fuera del centro de cómputo, utilizan una solución líquida sintética que es distribuida desde los enfriadores hasta los intercambiadores de calor. La implementación de esta solución en los centros de cómputo en Québec (Canadá) mostró ahorros energéticos hasta del 45%. Por esta razón ASHRAE (Sociedad Norteamericana de ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado) designó esta solución como el mejor nuevo producto energético del año. El sistema patentado de puertas refrigeradas de IBM, ya se encuentra disponible en la mayoría de sus sistemas que utilizan agua fría para disipar el calor generado por los servidores tipo cuchilla (Blade). Dado que esta tecnología no requiere de la utilización de unidades acondicionadoras (coolers) o de electricidad adicional, se reduce el calor producido por el servidor hasta en un 60%. Otras Iniciativas de ahorro de energía En el año 2006 IBM adquirió megawatios-hora (MWH) de Certificados de Energía Renovable (CER) y MWH de electricidad generada por turbinas eólicas, paneles solares o biomasa. Esta es la compra más importante que haya realizado una compañía que se encuentra en la lista de las 10 primeras de la revista Fortune. De esta manera IBM se convierte en la séptima mayor compradora de energía renovable y de CER certificados Green-e en los Estados Unidos. IBM actualizará sus metas de conservación de energía y establecerá un nuevo objetivo de reducción de emisión de CO2, promoviendo programas enfocados a: Lograr ahorros anuales a través de programas de conservación de energía que alcancen el 3,5% de la utilización real de electricidad y combustible en las instalaciones que IBM posee, opera o arrienda. Reducción de emisiones de CO2: De 1990 a 2005, el programa de conservación de la energía de IBM redujo o evitó la emisión de CO2, en un porcentaje equivalente al 39,88% de sus emisiones totales en el año En el futuro, se mejorará este logro reduciendo aún más la emisión de CO2 asociada a la utilización de energía total de IBM en un 12% para el 2012, tomando al 2005 como año base, a través de: Programas de ahorro por conservación de energía, utilización de energía renovable y patrocinio de una reducción equivalente en la emisión de CO2, a través de la compra de certificados de energía renovable (CER) o instrumentos similares. Mayor Información: 14 1/2008

15 AMBIENTE AL DIA vale decir, un equivalente a 42 giga-toneladas de dióxido de carbono. La utilización de estos recursos naturales, no renovables, implica además de su cercano y progresivo agotamiento, un constante deterioro para el medio ambiente que se manifiesta en emisiones de CO2, NOx, y SOx, causantes del efecto invernadero y contaminación radioactiva constituyen riesgo potencial real para la supervivencia de la vida. Un aumento progresivo de la desertización, la erosión acompañada de la modificación de los mayores ecosistemas mundiales afectarán la calidad de vida futura y comprometen la desaparición de biodiversidad. Nuevos desarrollos para la eficiencia energética y el medio ambiente El consumo de energía eléctrica y la disponibilidad de recursos energéticos siguen ocupando las primeras páginas de los periódicos a nivel mundial. Las preocupaciones, hoy, deben dar paso a acciones concretas y a compromisos de corto plazo. La Agencia Internacional de Energía estima que, en el año 2030, la demanda crecerá en más de un 50% en relación con los niveles actuales. La predominancia en el uso de combustibles fósiles, elevará las emisiones de CO2 en un 57% en las próximas dos décadas, Esta perspectiva apocalíptica debe ser resuelta con el compromiso de la industria, principalmente de los países desarrollados y los gobiernos de todos los continentes. Respuestas provenientes de los países del orbe han generado programas que promueven la eficiencia en el consumo de energía y la protección al medio ambiente. AVANCES EN IT Ambiental La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos ha declarado que el consumo de energía en los centros de datos se duplicó entre 2000 y 2006, representando hasta un 1.5 por ciento del consumo total de electricidad en este país, y podría duplicarse nuevamente para De no controlarse esta tendencia podría llevar a un aumento en los costos operativos e incluso a escasez y racionamiento de energía. 1/

16 AMBIENTE AL DIA Este planteamiento ya se había desarrollado antes cuando una firma tecnológica contrató a Lawrence Berkeley Lab. para desarrollar un estudio que permitiera impulsar un producto. Dicho estudio resultó revelador y alertó a la industria IT (Tecnología informática) sobre sus nuevos retos frente al consumo de energía. Los resultados mostraron que los costos de la energía eléctrica usada por los servidores, así como por la infraestructura auxiliar y de enfriamiento, se estima que ascendieron a $2,700 miles de millones de dólares en los Estados Unidos y a $ 7,300 miles de millones de dólares en todo el mundo en Así mismo, el reporte del laboratorio estableció que los centros de datos en ese país consumen 5 millones de kilowatios de energía por año, el equivalente a la energía consumida por el estado de Missisippi. Los servidores y su infraestrucutura consumieron 1.2% del total de la energía eléctrica consumida en los Estados Unidos (EU) en Ante esta perspectiva, en el año 2007 se creó The Green Grid un consorcio mundial de empresas dedicado a promover la eficiencia energética en centros de datos y ecosistemas informáticos. Esta iniciativa fue acogida por empresas como AMD, APC, Dell, HP, IBM, Intel, Microsoft, Rackable Systems, SprayCool, Sun y VMWare. El consorcio busca desarrollar estándares, métodos de medición, procesos y nuevas tecnologías que sean significativos y puedan aplicarse a todas las plataformas, con el fin de mejorar el rendimiento eficiente en términos de energía en los centros de datos globales. 16 1/2008

17 AMBIENTE AL DIA Con este propósito, la organización ofrece documentos técnicos como: La Oportunidad Green Grid que explica los beneficios de eficiencia en centros de datos y centros de computación. Guía para la eficiencia de energía en centros de datos que expone las mejores pŕacticas para operar un centro de datos con mínimo consumo de energía. Métrica del Green Grid para usar correctamente las medidas PUE (efectividad del uso de energía) y la DCE (Eficiencia del centro de datos) y sistemas que permiten comparar la eficiencia de un centro de datos con otros. CONSTRUCCION VERDE Otra industria que también es responsable del deterioro ambiental es la de la construcción cuyo reto radica en diseñar ambientes que no solo permitan cumplir su función habitacional o comercial sino que cumpla con parámetros saludables y sostenibles. Por esta razón, el U.S. Green Building Council (USG- BC) creó el LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) un estándar voluntario para la construcción de edificios verdes de alto desempeño que según su declaración son más saludables, más ambientalmente responsables y con estructuras más rentables. Además de proporcionar estrategias para lograr una construc- ción verde, la certificación LEED ofrece una ventaja de mercado sobre la competencia y una validación por parte de terceros de sus logros sustentables. El U.S. Green Building Council (USGBC) ha desarrollado sistemas de calificación para todos los ambientes construidos: LEED para Interiores Comerciales (CI) LEED para Nuevas Construcciones (NC) LEED para Edificios Existentes (EB) LEED para Estructuras - Core and Shell (CS) en programa piloto LEED para Casa Habitación (H) en programa piloto LEED para Desarrollos Habitacionales (ND) en programa piloto Los parámetros de calificación para acceder a la certificación LEED son: Sitios Sustentables Eficiencia del Agua Energía y Atmósfera Materiales & Recursos dad del Ambiente Interior Innovación en Diseño. The Green GrId y la certificación LEED son solo dos ejemplos de cómo el mundo se prepara para nuevos desafíos que van más allá de cualquier interés económico y que buscan pensar responsablemente en un futuro más amigable con la naturaleza y el medio ambiente. 1/

18 NUEVOS VIENTOS Austin, que está certificado como Socio Energético Verde (Green Power Partner) por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos. Sus 50,000 pies cuadrados (4,645 M2) de piso falso necesitaban alojar racks de 4 kw de carga promedio con potencial de expansión para atender racks con capacidad adicional de 3 MW con cargas promedio por rack de 8 kw. El piso falso existente de 30 pulgadas de altura (76 cm) estaba proyectado en configuración de pasillos calientes y fríos. Limitaciones de enfriamiento en sistemas convencionales El enfriamiento convencional de pasillos calientes y fríos para equipos de alta densidad no provee una adecuada separación entre el suministro de aire frío y el retorno de aire caliente. Contención de alta densidad de calor en centros de datos Los centros de datos de hoy están invadidos por sistemas de CVAR, muchos de ellos sobrediseñados en flujo de aire y con serios problemas de distribución de aire. En lugar de proporcionar más flujo de aire frío se puede utilizar una propuesta más sencilla y eficiente que satisfaga los mismos requerimientos de enfriamiento. OOracle, en el año 2004, durante el proceso de diseño de expansión de un centro de datos existente para acomodar racks de alta densidad, decidió eliminar el exceso de flujo de aire con el objeto de mejorar el desempeño energético global. En un proyecto reciente Oracle recicló alrededor de un millón de galones de agua condensada en las unidades manejadoras de aire para bombearla a las torres de enfriamiento, reduciendo, de esta manera, el consumo de agua y de químicos en su centro de datos de El aire caliente se distribuye en los corredores fríos, en la parte alta de los racks, produciéndose una mezcla indeseable de aire frío y caliente que en algunos casos llega a ser inaceptablemente alta. La figura No 1, tomada con apoyo en modelos de Flujo Dinámico Computacional (CFD, por sus siglas en inglés), permite visualizar este proceso que simula un total de 60 racks de 8 kw con flujos de aire de 960 cfm (453 l/s) mostrando un incremento de temperatura de 26 F (14 C) a través del equipo electrónico. En este caso, el flujo de aire está sobrediseñado en un 40%. La figura 2 ilustra los resultados del mismo proyecto manteniendo un sobrediseño de flujo de aire de 100%. La temperatura cerca de la superficie del rack baja a 72ºF (22ºC). 18 1/2008

19 NUEVOS VIENTOS Una porción de aire frío adicional suministrado no pasa a través del equipo electrónico y se mezcla directamente con el aire caliente de retorno de los racks reduciendo, en efecto, la temperatura del aire de retorno que va a las unidades acondicionadoras. La temperatura del aire de retorno a estas unidades que alcanzaba 79ºF (26ºC), con 40% de sobreflujo de aire, ahora reporta 74ºF (23ºC), pero con un 100% de sobreflujo para los mismos 59ºF (15ºC) de temperatura del suministro de aire. Control de temperatura del aire de retorno convencional vs control de temperatura de suministro de aire. La utilización de una estrategia de enfriamiento convencional, con control de temperatura del aire de retorno no tiene sentido si debe mantenerse una temperatura de suministro de aire constante. Lo anterior equivale a pretender controlar la temperatura dentro de una casa colocando el termostato en el patio exterior. El sensor debe estar dentro del proceso si éste va a ser controlado. La comparación de las dos estrategias de enfriamiento se evalúa a continuación. Contención de aire frío y caliente Los patrones de flujo de aire mostrados en las figuras 1 y 2 presentan mezcla de aire de suministro de aire frío y de retorno de aire caliente en la configuración convencional de pasillos calientes y fríos. Un alto grado de separación de estas dos corrientes de aire es requerido para predecir razonablemente la temperatura del aire en la entrada del equipo IT. Estudiemos algunas alternativas de solución para lograrlo: Opción 1- Contención cerrada en pasillo frío- En un pasillo frío auto-contenido el suministro de aire frío es retenido en un pasillo individual y provee una temperatura uniforme de aire suministrado a los equipos electrónicos. El aire de suministro puede ser ajustado a una temperatura más alta para favorecer un mejor desempeño y una mayor eficiencia operacional del sistema de agua fría. En este caso, el flujo de aire requerido será más bajo favoreciendo un menor consumo de energía lo que se puede lograr con el empleo de sistemas de velocidad variable. La carta sicrométrica (figura 3) presenta una estrategia de enfriamiento tradicional. La zona amarilla, representa el estándar recomendado por ASHRAE para la operación de equipo electrónico Clase 1 de misión crítica, cubre un rango de temperatura a la entrada del equipo de 68ºF (20ºC) a 77ºF (25ºC), con variación máxima en una hora de 9ºF (5ºC) manteniendo una humedad relativa entre 40% y 55%. La línea roja mostrada en la carta sicrométrica presenta un típico suministro y retorno de la temperatura del aire en un sistema convencional con control termostático en el retorno. Esta estrategia reporta temperaturas de suministro de aire y de humedad relativa que se encuentran por fuera de los estándares de ASHRAE, lo que además castiga la eficiencia energética y la humedad relativa resultante. La figura 4 ilustra la nueva estrategia de control de temperatura en el suministro de aire implementada, reubicando los sensores de temperatura y humedad en la descarga de aire de la unidad de acondicionamiento de aire. La válvula automática de control de agua fría regula el flujo de agua para mantener constante la temperatura de suministro en 68ºF (20ºC) la temperatura más baja de suministro recomendada por ASHRAE para este tipo de aplicaciones-. 1/

20 NUEVOS VIENTOS Este arreglo requiere puertas de acceso en los extremos del pasillo las que pueden acomodarse con relativa facilidad en proyectos nuevos, pero en centros de datos existentes ésta podría ser una limitación importante. Opción 2- Contención cerrada en pasillo caliente- En un pasillo cerrado frío, la totalidad del centro de datos, a excepción del corredor frío, está expuesto al aire caliente generado por el equipo electrónico que se encuentra virtualmente a la misma temperatura de descarga de los equipos IT, que podría encontrarse de 20ºF (11ºC) a 40ºF (22ºC), más alta que la de suministro de aire a los servidores. Como los pasillos fríos permiten incrementar la temperatura del aire a nivel de 60ªF (15.5 F), e inclusive ligeramente por encima de 70ªF (21.1 C), la temperatura de descarga del rack excede las condiciones normales de confort. Opción 3- Contenedores cerrados de racks- Un rack cerrado es similar a un contenedor frío/caliente, pero este contenedor aloja un rack individual. El rack cerrado ofrece la ventaja de ser la unidad más pequeña dentro de un centro de datos, por lo que puede ser ubicada en cualquier lugar sin un requerimiento estricto de sistemas de pasillos frío/caliente. Sin embargo, un rack cerrado con un ducto de conexión de extracción de aire incrementa la caída de presión del sistema y requiere, en consecuencia, una potencia adicional aplicada al ventilador. En el caso que nos ocupa, se empleó un cerramiento de rack para la expansión del centro de datos destinado a la sección de alta densidad, debido a los beneficios obtenidos de alta eficiencia energética y la facilidad de instalación de una solución individual rack por rack. Sistema arquitectónico de contención de calor de alta densidad La Figura 5 muestra un sistema de ventilación de alta densidad (HDHC) que utiliza el concepto de encerramiento de racks como el arriba descrito. El aire frío es descargado hacia los equipos IT a través del piso falso perforado. La figura 6 presenta una fotografía de los racks HDHC instalados en la sección de alta densidad del centro de datos. Ventilador suplementario en rack HDHC La tabla 1 presenta el flujo del aire a través del estante con y sin asistencia de ventiladores suplementarios. El diseño combinado para todos los equipos electrónicos en el estante es de cfm (660 l/s). Cuando el ventilador suplementario está apagado, la presión en la descarga del estante es más alta, tal como estaba previsto y en consecuencia el flujo del aire se disminuye. El flujo del aire se calculó a partir de las curvas del ventilador y la presión medida, este equipo particular de ventiladores de equipo electrónico no pudo conservar el flujo seleccionado de cfm y necesitó la asistencia suplementaria de ventiladores. Cuando el ventilador suplementario se enciende a su velocidad máxima 20 1/2008

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