Climatização em data center: melhores práticas

A climatização em data center é essencial para garantir eficiência energética, proteger os equipamentos e manter a operação contínua.

A climatização em data center é essencial para o funcionamento eficiente, garantindo controle preciso da temperatura e umidade. Servidores e outros ativos críticos geram uma quantidade significativa de calor, e um sistema de resfriamento inadequado pode causar sobrecargas, falhas, superaquecimento, gerando perda dos ativos e dados, além de downtime, comprometendo a continuidade dos serviços e acarretando prejuízos financeiros. Segundo a Gartner, o downtime de um data center pode custar em média US$ 5.600 por minuto, ou R$ 28.000,00, o que reforça a importância de uma climatização eficaz. Além disso, ambientes bem climatizados prolongam a vida útil dos equipamentos e melhoram a eficiência energética, reduzindo custos operacionais. Este artigo explora tecnologias e práticas que otimizam a climatização e garantem operações sustentáveis e resilientes.

Considerando que a climatização pode representar uma parcela significativa do consumo energético total de um data center, especialmente em instalações brasileiras, fica claro o impacto direto desse sistema no custo operacional e no TCO (Total Cost of Ownership) da infraestrutura.

Investir em sistemas de resfriamento eficientes não só assegura a segurança e a operação contínua dos equipamentos, mas também contribui significativamente para a redução dos gastos com energia e manutenção, refletindo em uma operação mais econômica e ambientalmente responsável.

Por que a Climatização de Data Center é Vital?

Data centers operam 24/7 e abrigam servidores que geram calor excessivo. Sem sistemas de ar-condicionado projetados para ambientes críticos, o superaquecimento pode causar:

Interrupções no serviço e downtime;

Diminuição na vida útil dos equipamentos;

Aumento nos custos de manutenção e energia.

Refrigeração & consumo energético

A refrigeração é um dos componentes mais significativos do consumo de energia em um data center. Em média, no Brasil, a refrigeração representa 40% do total do consumo de energia de um data center. Esse percentual pode variar dependendo de vários fatores, como:

1. Tipo de infraestrutura: Data centers mais modernos e eficientes podem ter uma proporção menor de consumo de energia com refrigeração.

2. Clima local: Em regiões mais quentes, a necessidade de refrigeração aumenta, elevando o percentual de consumo de energia.

3. Carga de trabalho: Data centers com alta densidade de servidores podem demandar mais refrigeração.

Considerando essas variáveis, é importante realizar uma análise específica do seu data center para determinar o consumo real de energia com refrigeração.

Melhores Práticas para Climatização Eficiente em Data Centers

A climatização eficiente é essencial para assegurar a operação segura e econômica dos data centers. Um sistema de resfriamento bem projetado não apenas evita o sobreaquecimento, mas também reduz custos operacionais e prolonga a vida útil dos equipamentos. Alcançar eficiência energética exige uma abordagem integrada, que combine a otimização do consumo de energia com o uso inteligente dos recursos disponíveis. A seguir, apresentamos as melhores práticas para garantir uma climatização eficiente:

1. Contenção de Corredores Quentes e Frios

A contenção de corredores quentes e frios é uma técnica fundamental na climatização de data center, voltada para aumentar a eficiência energética e otimizar o resfriamento dos equipamentos de TI. Essa abordagem envolve a instalação de barreiras físicas entre os corredores e o posicionamento estratégico dos racks e das unidades de ar-condicionado, criando uma separação eficaz entre o ar frio e o ar quente exaurido. Ao evitar a mistura dos fluxos de ar, a contenção térmica reduz o consumo de energia, melhora o desempenho do sistema de climatização e contribui para a continuidade operacional do data center.

2. Uso de Sistemas de Resfriamento Inteligentes

A adoção de sistemas de resfriamento inteligentes é essencial para reduzir o consumo em tempo real e evitar o excesso de resfriamento. Equipamentos como CRACs (Computer Room Air Conditioners) e CRAHs (Computer Room Air Handlers) são indicados, pois contam com sensores que ajustam automaticamente o resfriamento conforme a demanda. A integração desses equipamentos com sistemas BMS (Building Management System) permite uma gestão mais eficiente por meio de ajustes automáticos e monitoramento contínuo.

3. Gestão do Fluxo de Ar

A boa gestão do fluxo de ar utiliza estruturas como os pisos elevados, que auxiliam no direcionamento do ar frio para áreas que mais precisam, e vedação de espaços vazios, preenchendo lacunas em racks e pisos com painéis cegos, para evitar o vazamento de ar frio. Com uma gestão bem pensada, a circulação do ar se torna mais eficiente, mitigando desperdícios.

4. Adotar Resfriamento Free Cooling

O Free Cooling é um sistema que utiliza o ar externo em climas frios ou temperados para complementar o sistema de resfriamento mecânico, ele pode ser direto, utilizando o ar externo filtrado diretamente no ambiente, ou indireto, ao utilizar o ar externo para resfriar um fluido específico de troca térmica. O sistema Free Cooling diminui a necessidade do uso de ar-condicionado, reduzindo gastos de energia e dinheiro e, consequentemente, influenciando positivamente no meio ambiente.

5. Implementação de Controle de Umidade

Um nível elevado de umidade dentro dos sistemas pode desencadear sérios problemas para o funcionamento do data center e de seus equipamentos, como condensação e eletricidade estática. Para evitar esses prejuízos, recomenda-se o uso de umidificadores e desumidificadores automáticos, responsáveis por manter os níveis ideais de umidade no ambiente, entre 40% e 60%.

6. Monitoramento em Tempo Real com Sensores

o instalar sensores de temperatura e umidade nos racks e em pontos estratégicos do data center, torna-se mais fácil realizar o monitoramento em tempo real de toda a instalação. O acompanhamento contínuo permite ajustes dinâmicos, evita desperdícios e contribui para um sistema de resfriamento mais eficiente.

7. Escolha de Equipamentos Energeticamente Eficientes

sempenho do sistema de refrigeração. CRACs (Computer Room Air Conditioners) e ventiladores com variadores de frequência (VFD) ajustam sua capacidade conforme a demanda, evitando excessos e assegurando uma ventilação eficaz para a operação contínua. Além disso, é essencial monitorar regularmente o PUE (Power Usage Effectiveness), a fim de garantir a eficiência do data center.

8. Manutenção Preventiva e Limpeza Regular

Realizar a limpeza regular dos filtros de ar e das unidades de resfriamento pode parecer uma medida simples, mas é fundamental para identificar possíveis vazamentos ou obstruções que possam comprometer o desempenho dos sistemas de climatização do data center. A manutenção preventiva e a verificação frequente garantem que o sistema opere de forma limpa e eficiente, evitando falhas e prejuízos futuros.

9. Resfriamento por Líquido e Sistemas Híbridos

O resfriamento líquido dissipa o calor gerado pelos equipamentos por meio de processos que utilizam água ou outros líquidos refrigerantes especiais. Já os sistemas híbridos combinam os dois modelos de resfriamento, a ar e a líquido, proporcionando maior eficiência em ambientes de alta densidade. Ambos os métodos oferecem melhor controle da temperatura e dissipação de calor, sendo especialmente indicados para servidores de alto desempenho.

10. Análise e Otimização Contínua

Essa prática consiste em monitorar continuamente os indicadores de eficiência e manter uma revisão constante de todos os processos, utilizando softwares de monitoramento ambiental e dashboards para análise de dados. Dessa forma, é possível identificar e corrigir falhas na operação antes mesmo que se tornem problemas que comprometam o desempenho e a eficiência do data center.

11. Otimização do Uso dos Servidores

A deduplicação de dados é uma técnica de otimização que elimina informações duplicadas, armazenando apenas uma cópia e substituindo as demais por referências, o que reduz o espaço necessário e aumenta a eficiência. Definir com precisão a capacidade de armazenamento também é fundamental para evitar desperdícios e garantir o uso eficiente dos recursos do data center. A virtualização complementa essas práticas ao permitir que vários ambientes virtuais coexistam em um único servidor físico, economizando energia e espaço. Além disso, a virtualização facilita a administração e o monitoramento das operações de TI, otimizando a gestão do ambiente.

12. Consolidação e Balanceamento de Servidores

Consolidar servidores é uma estratégia eficiente para distribuir as cargas de trabalho de forma equilibrada entre diferentes máquinas, evitando sobrecargas. Com uma gestão otimizada das demandas, é possível não apenas reduzir o consumo energético, mas também prolongar a vida útil dos equipamentos, minimizando os custos de manutenção e substituição.

13. Redução de Consumo por Inatividade

Servidores que permanecem ociosos continuam consumindo energia, mesmo com baixa utilização. Ajustar as configurações para reduzir o consumo durante esses períodos pode melhorar significativamente a eficiência. Além disso, a adoção de sensores de temperatura e umidade é recomendada para monitorar em tempo real o desempenho e o consumo, permitindo ajustes precisos nos sistemas de resfriamento e aumentando a eficiência geral.

14. Investimento em Equipamentos Eficientes

Optar por hardware energeticamente eficiente é fundamental para reduzir o consumo. Isso inclui processadores de alto desempenho com baixo consumo, fontes de alimentação otimizadas e unidades de estado sólido (SSD). Realizar auditorias energéticas regulares e monitorar o PUE (Power Usage Effectiveness) também são práticas indispensáveis para avaliar e melhorar continuamente a eficiência energética do data center.

Com a aplicação dessas práticas, é possível otimizar a climatização dos data centers, reduzir o consumo energético e garantir uma operação estável e eficiente.

Tendências Futuras de Climatização de Data Center

O desenvolvimento contínuo de novas técnicas é essencial para enfrentar os riscos emergentes, uma vez que as atualizações de TI acontecem, em média, a cada um ano e meio a dois anos e meio, destacando o ritmo acelerado das mudanças. Conforme discutido, a rápida evolução tecnológica exige que os data centers permaneçam flexíveis para incorporar novas soluções e atender às demandas sempre em transformação de seus clientes. Nesse cenário, é inevitável que surjam transformações significativas nos próximos anos, reforçando a importância de uma adaptação constante.

Climatização com Inteligência Artificial: Algoritmos que ajustam automaticamente a climatização para maximizar a eficiência energética.

Uso de energias renováveis: Sistemas de climatização que funcionam em sincronia com painéis solares e outras fontes verdes.

Resfriamento por imersão: De olho na computação quântica e IA, essa tecnologia elimina a necessidade de grandes sistemas de ar-condicionado.

Climatização Inteligente para Data Centers Modulares

Data centers modulares já vêm preparados para integrar tecnologias de climatização avançadas, como contenção de corredores. A flexibilidade desses módulos permite upgrades rápidos e adaptações às condições climáticas locais, garantindo maior eficiência operacional. Ao investir em soluções de resfriamento eficientes, sua empresa pode não apenas reduzir custos operacionais reduzindo assim o custo total de propriedade, ou TCO (Total Cost of Ownership) mas também contribuir para a sustentabilidade e longevidade das operações digitais.

Edgefy: Especialistas em Data Centers Modulares e Sustentáveis

Na Edgefy, acreditamos que a climatização é a chave para um data center eficiente e resiliente. Oferecemos soluções modulares que integram as mais modernas tecnologias de resfriamento, garantindo alta disponibilidade e baixo impacto ambiental. Fale conosco para saber como nossas soluções podem otimizar suas operações e reduzir custos.

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O novo data center modular do SERPRO (Serviço Federal de Processamento de Dados) possui certificação conforme a norma NBR/ABNT 10636, atendendo aos critérios estabelecidos para garantir um ambiente protegido contra diversos riscos.

Tier III

Além de uma infraestrutura física robusta e resiliente, o Data Center possui certificação Tier III pelo Uptime Institute. Dessa forma é possível realizar manutenções concorrentes sem impactar no serviço para garantir a disponibilidade.

PUE 1,4

O data center modular do SERPRO tem um PUE de 1,4 que é altamente eficiente, consumindo apenas 40% da energia total para operações de suporte, como climatização. Esse desempenho reflete um design otimizado e sustentável, garantindo economia e alta performance operacional.

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