Dado que las organizaciones dependen cada vez más de aplicaciones basadas en datos – lo que, en consecuencia, demanda más de las estructuras de procesamiento y almacenamiento –, el sistema de refrigeración del centro de datos desempeña un papel esencial en el funcionamiento y en la durabilidad de toda la infraestructura digital.

Como ejemplo, se estima que aproximadamente el 20% de la capacidad global de los centros de datos ya está siendo utilizada para operar aplicaciones de inteligencia artificial (IA).

Por ello, resulta crucial comprender las complejidades del funcionamiento de un centro de datos y, en especial, los mecanismos de enfriamiento de su infraestructura, explorando los modelos disponibles, sus ventajas y los principales desafíos. Al entender cómo estos sistemas mitigan el calor generado por servidores y hardware, se garantiza la confiabilidad y el rendimiento de estos componentes.

En este artículo, abordaremos no solo la relevancia de la refrigeración de centros de datos en la optimización del rendimiento del hardware sino, sobre todo, su aporte a la sostenibilidad ambiental de toda la operación. Al tratar temas como eficiencia energética y prácticas sostenibles en la gestión de los centros, mostraremos la relación entre innovación tecnológica y metodologías ecológicamente responsables. Descúbralo a continuación:

¿Qué es la refrigeración de centros de datos y por qué es importante?

Básicamente, la refrigeración de un centro de datos consiste en gestionar los niveles de temperatura y humedad dentro de estas instalaciones, con el fin de proteger y optimizar el rendimiento del hardware que albergan. Así, a medida que las aplicaciones basadas en datos y la computación en la nube continúan en expansión, la relevancia de los mecanismos de enfriamiento crece proporcionalmente.

En la práctica, una refrigeración eficiente del centro de datos es clave para mitigar el calor generado por los servidores y otros dispositivos, evitando fallos en los equipos y extendiendo la vida útil de los componentes.

De este modo, además de maximizar el rendimiento, también contribuye al ahorro energético y al cumplimiento de los objetivos de sostenibilidad de la organización. De hecho, mantener temperaturas adecuadas no es solo un requisito técnico, sino un pilar fundamental en la convergencia entre tecnología y responsabilidad ambiental.

En este contexto, se proyecta que el mercado global de refrigeración de centros de datos crecerá a una tasa compuesta anual (CAGR) del 9,44% hasta 2028. Esta expansión se debe a la adopción acelerada de tecnologías de enfriamiento cada vez más avanzadas por parte de los operadores de centros de datos que buscan soluciones más sostenibles, tanto desde el punto de vista energético como económico.

Modelos existentes de refrigeración en centros de datos

En un centro de datos, mantener una temperatura operativa óptima requiere la interacción coordinada de diversos sistemas que trabajan conjuntamente para gestionar el calor generado por los servidores y el hardware, evitando así el sobrecalentamiento. Por lo general, se utiliza una combinación de dos enfoques: refrigeración por aire y refrigeración líquida. A continuación, se detallan los principales modelos:

• Sistemas tradicionales de refrigeración por aire: en este enfoque, el aire frío se distribuye por toda la instalación. Grandes unidades de aire acondicionado canalizan el aire mientras los sistemas de extracción eliminan el calor emitido por los servidores. Aunque se trata de un método económico, puede presentar limitaciones en entornos con servidores de alta densidad, donde la generación de calor es más intensa;
• Sistemas de refrigeración líquida: en contraste, la refrigeración líquida emplea agua u otros fluidos especializados para absorber y transportar directamente el calor desde los servidores. Este método destaca por su alta eficiencia en el manejo de la densidad térmica, ofreciendo una solución específica y eficaz;
• Sistemas de vigas frías: este método, ampliamente adoptado, utiliza corrientes de convección para enfriar el aire que circula por la estructura del centro de datos. Adicionalmente, el agua helada fluye a través de vigas o serpentines. A medida que el aire caliente asciende y entra en contacto con las superficies frías, libera calor y desciende. Es una opción energéticamente eficiente, ideal para zonas puntuales;
• Refrigeración evaporativa: este enfoque se basa en la evaporación del agua para enfriar el aire, absorbiendo calor y disminuyendo la temperatura. Es especialmente eficaz en climas secos, proporcionando una alternativa energéticamente eficiente. Sin embargo, su rendimiento puede verse afectado por los niveles de humedad ambiental;
• Sistema de Free Cooling: en el caso de las operaciones de los centros de datos de ODATA, un elemento diferencial clave es la implementación del sistema Free Cooling, que aprovecha las condiciones externas para reducir el consumo eléctrico, desactivando los compresores del chiller y enfriando mediante el aire del entorno. Así, la empresa minimiza el desperdicio energético y el consumo en días más fríos, lo que contribuye a reducir el PUE (Power Usage Effectiveness).

Como se observa, cada modelo ofrece ventajas y presenta desafíos. Comprender estas soluciones de refrigeración permite a los equipos responsables de la gestión y mantenimiento de centros de datos identificar formas de equilibrar la eficiencia estructural y el consumo energético al momento de mantener refrigerados sus sistemas.

Desafíos en la refrigeración de centros de datos

Diseñar y mantener una estructura de refrigeración eficiente en un centro de datos es, sin duda, un desafío constante a medida que la tecnología evoluciona y las demandas computacionales se intensifican. Uno de los principales obstáculos sigue siendo la gestión de los niveles de calor generados por las configuraciones de los servidores.

Con el incremento de la concentración del poder de procesamiento en espacios reducidos, las altas temperaturas se convierten en un problema crítico, ya que los métodos tradicionales de enfriamiento pueden no ser suficientes para enfrentar esta mayor densidad térmica. Esto ha impulsado la necesidad de adoptar soluciones como la refrigeración líquida y sistemas avanzados de gestión del flujo de aire.

Superar los desafíos relacionados con la densidad térmica es esencial para evitar cuellos de botella y fallos en el hardware, garantizando así el rendimiento de la compleja red de servidores alojados en los centros de datos.

Otro desafío importante consiste en encontrar un equilibrio entre la eficiencia del enfriamiento y el consumo energético. Aunque se requieren sistemas robustos para prevenir el sobrecalentamiento, estos suelen representar una parte considerable del uso total de energía.

La búsqueda de este equilibrio es un proceso continuo que incluye la implementación de tecnologías de refrigeración energéticamente eficientes, la optimización del flujo de aire y la adopción de estrategias como ventiladores de velocidad variable y controles inteligentes de temperatura.

De hecho, preparar estos sistemas para el futuro exige la integración de tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial, para una gestión predictiva de la refrigeración. Al mantenerse alineados con los avances tecnológicos, los sistemas de enfriamiento de los centros de datos pueden conservar su eficacia, asegurando la fiabilidad a largo plazo de la infraestructura que sostienen.

¿Quiere saber cómo optimizar el sistema de refrigeración de su centro de datos?