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Refrigeración de Data Centres en la era de la Inteligencia Artificial

Los centros de datos se enfrentan a un reto creciente: enfriar cargas informáticas cada vez más densas de forma eficiente, sostenible y a gran escala. Pocos anticiparon la dependencia actual de tecnologías como la refrigeración por inmersión o a nivel de chip, ni el próximo salto impulsado por la inteligencia artificial, Edge computing y el aumento de las densidades de potencia de TI. ¿Cuáles son las cinco tendencias que están configurando un mundo más consciente del consumo energético?

A medida que nuestras vidas se van digitalizando cada vez más, los Data Centres se van convirtiendo en el pilar fundamental de todo, desde el streaming de vídeo hasta la computación en la nube y la IA. Pero este pilar se está calentando, literalmente. El aumento de las cargas informáticas, impulsado por la IA, los contenidos en alta definición y el procesamiento de datos en tiempo real, está creando una demanda sin precedentes de soluciones de refrigeración eficientes. Satisfacer esta demanda requiere algo más que nuevo hardware: exige innovación en el diseño, integración y sostenibilidad. En Deerns, estamos abordando este reto de forma directa, diseñando sistemas de refrigeración híbridos y escalables que funcionan tanto en nuevas construcciones como en instalaciones existentes.

Una nueva era: el auge de la computación de alta densidad

Los centros de datos tradicionales se construyeron para racks de TI que consumían entre 7 y 10 kW. Hoy en día, es habitual encontrar instalaciones que alcanzan los 50 kW, e incluso los 150 kW en casos extremos.

" ¿El reto? Gestionar una generación de calor inmensa en espacios físicos iguales o incluso más pequeños.
Christopher Leahy Project Director

Limitarse a inyectar más aire frío ya no es eficaz. La refrigeración por aire tiene dificultades para mantener la uniformidad y la eficiencia en entornos densamente ocupados y con altas cargas de trabajo.

Esta evolución ha llevado al sector a una fase de transición, en la que los sistemas híbridos —que combinan la refrigeración por aire tradicional con métodos avanzados de refrigeración líquida— están convirtiéndose en la norma.

La refrigeración líquida por dentro: tecnología más inteligente

La refrigeración líquida es mucho más que una tendencia: es un requisito para los Data Centres del futuro. En Deerns, hemos investigado y puesto en marcha una amplia gama de estos sistemas:

  • Refrigeración por inmersión: os servidores se sumergen en un líquido dieléctrico que absorbe el calor. Este fluido se recircula de forma continua, se enfría y vuelve al depósito. Con temperaturas de operación en torno a los 35–36 °C, este método es altamente eficiente desde el punto de vista energético, ya que reduce la necesidad de enfriadores tradicionales (chillers).
  • Refrigeración directa al chip: el refrigerante circula a través de intercambiadores de calor de placa que están en contacto directo con los chips que generan más calor. Esto permite extraer el calor en el origen, manteniendo el rendimiento sin sobrecargar todo el sistema de climatización (HVAC).
" Lo que hace que estos sistemas resulten atractivos no es solo su eficiencia, sino también su capacidad de adaptación. Ambas tecnologías pueden integrarse con frecuencia en instalaciones existentes con un impacto mínimo, especialmente si se han diseñado con previsión.
Christopher Leahy Project Director

Modernización e integración: convertir los retos en soluciones

Los centros de datos existentes presentan sus propios desafíos: desde acuerdos de nivel de servicio (SLA) estrictos que limitan los rangos de temperatura, hasta infraestructuras que, a primera vista, parecen incompatibles con los sistemas modernos. Sin embargo, con una ingeniería inteligente y un diseño cuidadoso, es posible salvar eficazmente estas diferencias.

Deerns se especializa en la integración de tecnologías de refrigeración de vanguardia tanto en nuevas construcciones como en entornos existentes mediante:

  • Aprovechamiento de los circuitos de agua fría existentes para alimentar los sistemas de refrigeración líquida.
  • Utilización del agua de retorno de los sistemas de refrigeración por aire (normalmente a ~32 °C) para alimentar los circuitos de refrigeración líquida, que funcionan de forma eficiente a ~36 °C.
  • Implementación de sistemas avanzados de gestión de edificios (BMS) para un control detallado del consumo energético, desde las barras colectoras hasta los ventiladores y las tuberías.
  • Garantía del cumplimiento de las normativas locales de edificación, independientemente del lugar de fabricación del equipo.

Nuestros equipos suelen desenvolverse entre complejas normativas internacionales y ecosistemas con múltiples proveedores, garantizando una compatibilidad total entre sistemas.

Presiones regulatorias: el desafío del PUE

La eficiencia en el uso de la energía (PUE, por sus siglas en inglés) se ha convertido en una métrica fundamental para los centros de datos. Mide cuánta energía se destina directamente al funcionamiento del equipamiento informático frente al consumo energético total. Un PUE más bajo indica una mayor eficiencia energética.

En Europa, las directivas regulatorias están evolucionando rápidamente. Alemania encabeza esta tendencia con límites específicos al consumo energético, y pronto le seguirán normativas más amplias a nivel de la UE. Mientras que muchos centros operaban anteriormente con un PUE de 1,5 o superior, el objetivo actual se sitúa en 1,3 o menos. Algunos líderes del sector aspiran incluso a alcanzar un PUE de 1,2 o inferior.

En Deerns ayudamos a nuestros clientes a alcanzar estos objetivos no solo mediante una refrigeración eficiente, sino también aplicando estrategias energéticas integrales que incluyen la monitorización del consumo en tiempo real, la modelización energética predictiva y el diseño a nivel de sistema orientado a reducir las cargas parásitas. También exploramos fuentes de energía alternativas, como el combustible HVO (aceite vegetal hidrotratado), una opción más limpia frente a los generadores diésel tradicionales de respaldo.

Actualmente estamos colaborando con un proveedor de equipos pionero en Barcelona en casos de prueba, ayudando a perfeccionar la tecnología de inmersión a través de su implementación en el mundo real. Esta experiencia práctica nos mantiene, tanto a nosotros como a nuestros clientes, a la vanguardia.

Mirando hacia el futuro: lo que nos deparan los próximos 5-10 años

Prever el futuro de la refrigeración en centros de datos no es tarea fácil. Hace solo cinco años, pocos imaginaban la dependencia actual de la refrigeración por inmersión o a nivel de chip. Lo que sí sabemos es que el próximo gran avance estará impulsado por la inteligencia artificial, Edge computing y el aumento de la densidad de potencia en los sistemas informáticos.

Estas son cinco tendencias que, según nuestras previsiones, marcarán la próxima década:

  • Aceleración de la IA: los modelos de IA requieren una enorme potencia de procesamiento, lo que aumenta aún más las necesidades de refrigeración. Los sistemas de refrigeración no solo deben mantenerse al día, sino que deben anticiparse al crecimiento.
  • Codiseño de servidores y refrigeración: la refrigeración dejará de ser un aspecto secundario. Los fabricantes deberán diseñar servidores y chips en conjunto con los sistemas de refrigeración desde el inicio.
  • Energía de respaldo más limpia: el diésel tiene los días contados. Combustibles como el HVO e incluso generadores nucleares modulares podrían formar parte de las estrategias energéticas del futuro.
  • Reaprovechamiento del calor residual: los centros de datos captarán y reutilizarán cada vez más el calor residual. En Deerns ya estamos diseñando sistemas en Milán para suministrar este calor a redes de calefacción urbana.
  • Seguimiento del carbono incorporado: estamos desarrollando marcos de consultoría que permiten rastrear el impacto de carbono desde el origen de los materiales hasta la fase operativa a largo plazo.

En resumen, la próxima década exigirá no solo una refrigeración más inteligente, sino una forma de pensar más inteligente, en la que la innovación, la sostenibilidad y el rendimiento se integren desde la ingeniería como un todo.

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Andrei Pawlaczyk

Unit Director Data Centres | Spain

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