Refrigeración de precisión: así se moderniza un centro de datos sin detener su operación

El centro de datos de Global Switch en Madrid ha llevado a cabo una ambiciosa renovación de su sistema de refrigeración sin interrumpir la actividad de sus clientes. Con soluciones avanzadas de climatización de precisión proporcionadas por STULZ, combinando CRACs inverter, fanwalls, free cooling y control inteligente ha permitido alcanzar ahorros energéticos del 20 % y reducir la participación de la refrigeración en el consumo total del edificio del 24 % al 9 % en condiciones óptimas. Una actuación técnica compleja que anticipa las necesidades del sector en rápido crecimiento.

A lo largo de estos años, el aumento progresivo de la densidad energética ha marcado el ritmo de transformación del data center. Inicialmente, los racks manejaban cargas de unos 3 kW, una cifra que fue aumentando hasta los 5-6 kW en torno a 2010, y que hoy alcanza los 8-9 kW por rack. El nuevo edificio en fase de diseño contempla cargas de entre 30 y 50 kW, con previsiones a corto plazo que podrían alcanzar los 600 kW por rack debido al avance en computación e inteligencia artificial.

Este crecimiento ha supuesto también un importante desafío estructural. “Tuvimos que micropilotar el edificio en dos ocasiones, reforzando los cimientos con acero y cemento para soportar el peso adicional de nuevas unidades de clima” explica Gruber. Las necesidades de refrigeración no solo han aumentado en magnitud, sino también en complejidad, requiriendo soluciones adaptables, eficientes y escalables.

Markel Gruber, director general de Global Switch.

Para responder a los nuevos requerimientos de refrigeración del centro, Global Switch ha confiado en la experiencia de STULZ, implementando una solución integral basada en sistemas de climatización de precisión de última generación. La intervención se ha centrado en sustituir paulatinamente los antiguos equipos CRAC (Computer Room Air Conditioner) de ventilación fija y compresores “todo o nada” por unidades más avanzadas que incorporan tecnología inverter, control inteligente y ventiladores con velocidad variable.

Uno de los grandes hitos ha sido la instalación de un nuevo pasillo técnico con 51 unidades STULZ en funcionamiento, donde se sustituyeron las unidades anteriores de 60 kW de forma secuencial, manteniendo la operación inalterada.

Vista interior de los equipos de precisión.

En cuanto a la tecnología utilizada, el centro combina actualmente dos sistemas principales:

• CRAC tradicionales, con pasillos fríos y suelos técnicos elevados de 80 cm, que impulsan aire frío hacia los racks y retornan el aire caliente al ambiente. Este sistema requiere una correcta contención del aire para evitar el ‘hot snow’, o mezcla de aire frío y caliente que reduce la eficiencia.

• Fanwalls, una solución más reciente y eficiente que invierte el paradigma tradicional: el aire caliente es contenido y dirigido hacia un plenum superior, mientras que se inunda la sala de aire frío.

Ambos sistemas se benefician del uso de free cooling indirecto, aprovechando la temperatura de agua de condensación, enfriada por torres de refrigeración, para reducir el uso de compresores. “Ahora podemos hacer aprovechamiento de la batería de free-cooling hasta los 26 o 27°C de temperatura de agua de condensación lo que antes era impensable”, amplía una de los técnicos.

Maxima potencia frigorífica en un espacio mínimo con CyberAir 3PRO DX de STULZ

CyberAir 3PRO DX  es una unidad de precisión de alta eficiencia para un control óptimo de la temperatura y la humedad, capaces de conseguir la máxima potencia frigorífica en un espacio mínimo y mantener el máximo ahorro energético.

Además, pueden adaptarse con precisión a los requisitos individuales de cada centros de datos: tamaño, potencia frigorífica, conducción de aire o sistema de control.

Sus ventajas a simple vista:

• Máxima potencia frigorífica con la máxima eficiencia.
• Máxima potencia frigorífica en un espacio mínimo.
• Conducción de aire con la máxima eficiencia.
• Reduce aún más los costes operativos, ya que las condiciones del aire de suministro cumplen la recomendación de Ashrae.
• Máximo ahorro energético gracias al Free Cooling dinámico indirecto de STULZ.
• Refrigera con fiabilidad, precisión, discreción y proporciona un ahorro excepcional.
• Diseñado para una larga vida útil.
• Uso de tecnología EC para lograr la máxima eficiencia.
• Diseño compacto que facilita el transporte y la instalación.
• Opción de probar la unidad en el Centro de pruebas de STULZ.
• Control basado en aire de suministro, aire de retorno o aire ambiente.

Unidad de precisión CyberAir 3PRO DX.

Estos resultados se deben a la incorporación de sistemas con ventiladores y compresores inverter, capaces de modular su funcionamiento en función de la carga térmica real, lo que reduce las oscilaciones térmicas en los sensores ubicados en las zonas de cliente. Como indican los técnicos, “antes, con las unidades antiguas, cada arranque de compresor era una sacudida; ahora, las gráficas de temperatura se han estabilizado como una línea recta”.

Esta estabilidad ha permitido acercarse de forma segura al límite superior de los rangos SLA (Service Level Agreement), lo que mejora la eficiencia global sin comprometer la operatividad. Además, la instalación se ha equipado con sistemas avanzados de monitorización y control inteligente, incluyendo software propio, sensores en tiempo real y algoritmos que ajustan los parámetros según variables como la actividad de los servidores o la presión en el falso suelo.

De cara al futuro, la compañía ya ha iniciado el diseño de un nuevo edificio que incorporará soluciones de refrigeración líquida, liquid cooling, adaptadas a cargas de hasta 600 kW por rack. “Estamos desarrollando una IA Factory junto con grandes players, para que los clientes puedan venir a probar soluciones de alto rendimiento y luego escalar”, señalan desde la dirección del centro. Ya se han dejado preparados los circuitos y acometidas necesarias para desplegar liquid cooling en determinadas salas.

En conjunto, la intervención no solo ha reducido el consumo energético y mejorado el PUE (Power Usage Effectiveness), sino que ha incrementado la capacidad térmica disponible para los nuevos clientes y tecnologías emergentes, como los armarios de alta densidad utilizados en inteligencia artificial.

La modernización de la infraestructura de refrigeración en el centro de datos de Global Switch en Madrid, realizada de la mano de STULZ, representa un ejemplo de cómo la tecnología de climatización de precisión puede adaptarse a las crecientes exigencias del sector digital.

Uno de los grandes hitos de la instalación ha sido la sustitución de las unidades anteriores de 60 kW de forma secuencial, manteniendo la operación inalterada.

El impacto positivo de la actualización de los sistemas de refrigeración ha sido evidente tanto en términos técnicos como operativos. Los técnicos destacan especialmente la mejora en la estabilidad térmica y en la eficiencia energética: “gracias a la tecnología inverter y al control de ventiladores, ahora podemos jugar con los parámetros y mantener temperaturas más altas sin riesgos, lo que antes era impensable”.

Además, la flexibilidad de los nuevos sistemas ha permitido realizar trabajos de sustitución y mejora con clientes activos en las salas, sin interrupciones en su operación.