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Analizando uno de los centros de datos más eficientes: Facebook Prineville

Seguramente hayas oído hablar de los centros de datos del gigante de las redes sociales. Cualquier iniciativa al respecto se convierte en noticia, pero más allá de ubicaciones singulares, capacidad y grandes infraestructuras, el data center de Facebook en Prineville, Oregón, es uno de los centros de datos con mayor eficiencia energética del mundo. No vamos a contar nada más que no se haya dicho antes, pero queremos dar otra perspectiva. Nuestra perspectiva de por qué el este centro de datos es uno de los más eficientes del mundo ¿Preparado?

Sistema de enfriamiento evaporativo

Este CPD utiliza un sistema de aire acondicionado basado al 100% en freecooling directo, apoyado con un sistema de enfriamiento evaporativo, aprovechando las ventajas del clima poco húmedo de la zona. De esta manera, se reduce significativamente el consumo de energía y se consigue una mayor efectividad en su utilización. Los datos reflejan unos magníficos niveles de PUE, llegando incluso a 1,07 en funcionamiento a plena carga. Esto es posible, entre otras cosas, trabajando con unos valores de temperatura y humedad del aire exterior situados dentro de la zona permitida por ASHRAE (más amplios que los de la zona recomendada).

El centro de datos consta de tres pisos. El primero contiene la sala de datos, las oficinas, la recepción y la zona de almacenamiento. El segundo alberga una cámara de aire caliente de retorno de la instalación, mientras que el tercero es una planta técnica que incluye los climatizadores de aire, dividida en pasillo de entrada, sala de filtrado, sala de enfriamiento / humidificación evaporativa, sala de pared de ventilador, pasillo de suministro y pasillo de escape. Esta imagen de la ruta del flujo de aire os puede ayudar a haceros una idea de cómo está diseñado:
freecooling directo flujo aire centro de datos

El sistema está diseñado de tal forma que el aire frio exterior entra por la parte superior directamente a la sala de filtración, que actúa como cámara de mezcla. Esta cámara cuenta con compuertas motorizadas de admisión y retorno de aire caliente del centro de datos, que van modulando hasta conseguir el aire en las condiciones adecuadas. El aire mezclado pasa por un filtro hasta la zona de enfriamiento adiabático, donde, si es necesario, se humidifica y refrigera mediante una pulverización de una fina niebla. Posteriormente, el aire pasa por un separador de gotas que evita la acumulación de humedad, separando del aire cualquier molécula de agua que no se haya evaporado. El agua sobrante es procesada y devuelta al circuito de agua. El aire resultante pasa al “fanwall” y se impulsa hasta el pasillo frio del data center.

En el centro de datos, los armarios se disponen en configuración de pasillo caliente / pasillo frío. El aire de retorno va hasta el segundo piso, donde se ubica la cámara de aire caliente de retorno. Desde aquí, una parte del aire caliente de retorno se introduce en la cámara de mezclado de la planta tercera, si las condiciones exteriores lo requieren, mediante la utilización de las compuertas de entrada de aire y de retorno de aire. En invierno, otra parte del aire caliente de retorno es utilizado para climatizar las oficinas.

Desentrañanado las claves del éxito: PUE espectacular y ahorros en climatización

Las condiciones meteorológicas de la zona son favorables para realizar freecooling. Analizando los datos meteorológicos observamos que las temperaturas y la humedad relativa son bajas, lo que permite realizar freecooling la mayor parte del año, utilizando de manera eficiente la refrigeración adiabática cuando es necesario.

A continuación, vamos a desvelar las claves del éxito de este sistema de refrigeración tan eficiente que consigue ahorros en climatización y un PUE espectacular:

  • Diseño del Centro de Datos concebido para conseguir una máxima funcionalidad, optimizando su explotación y mantenimiento.
  • Condiciones meteorológicas favorables para realización de freecooling y enfriamiento adiabático.
  • Realización de freecooling directo, con una zona de filtrado del aire, una cámara de mezclas, una zona de enfriamiento / humidificación evaporativa y una modulación en múltiples etapas en función de la temperatura y la humedad del aire de suministrar y del aire de retorno. Todo ello controlado por un sistema de gestión y control adaptado a la instalación y a las condiciones ambientales.
  • Disposición de armarios en configuración pasillo caliente / pasillo frío en la sala de datos.
  • Sistema de gestión y control perfectamente implementado y adaptado al proceso.
  • Recuperación de calor, aprovechando el aire caliente de retorno sobrante para climatizar las oficinas en invierno.

Desde el punto de vista / experiencia de cliAtec, algunas recomendaciones para hacer freecooling directo y que Facebook ha implantado con buen criterio en su CPD, serían:

  • Ampliar el área admitida de temperatura y humedad de aire exterior a la zona permitida por ASHRAE
  • Evitar condensaciones de agua mediante un sistema de control a medida que se anticipe a los cambios bruscos de temperatura y gestione la apertura y cierre de compuertas en función del punto de rocío..
  • Instalar una cámara de mezclas, utilizando compuertas de regulación de aire exterior y de aire de retorno del CPD, que modulan proporcionalmente para conseguir las condiciones deseadas. De esta manera, podemos utilizar aire frío a bajas temperaturas y mezclarlo con el aire caliente del CPD.
  • Utilizar refrigeración adiabática cuando se cumplan las condiciones de temperatura y humedad adecuadas. Si quieres ampliar información, pásate por nuestro post 4 pasos para refrigeración adiabática de un data center
  • Instalar un separador de gotas para eliminar las partículas de agua no evaporadas en el flujo de aire.
  • Implementar un sistema de gestión y control que regule el proceso en función de las necesidades.
  • Recuperación de calor en invierno, aprovechando el calor del flujo de aire de retorno para climatizar zonas de oficinas del resto del edificio.

Condiciones climáticas parecidas a las de en Prineville, Oregón, las podemos encontrar en España y, de la misma forma, vuestro centro de datos puede albergar un sistema de freecooling directo. Y hablamos desde la experiencia, en cliAtec hemos diseñado sistemas de refrigeración en la comunidad de Madrid y en Castilla La Mancha con 100% freecooling y refrigeración por frío solar. La máxima eficiencia energética también puede estar al alcance de vuestros centros de datos. ¿Preparados?