Considerando que as organizações dependem cada vez mais de aplicações de dados – o que, consequentemente, exige mais das estruturas de processamento e armazenamento -, o sistema de resfriamento do Data Center desempenha um papel crucial no funcionamento e na longevidade de toda a infraestrutura digital.

Como exemplo, estima-se que cerca de 20% da capacidade global dos Data Centers já está sendo usada para o funcionamento de aplicações de inteligência artificial (IA).

Por isso, é fundamental entender as complexidades do funcionamento de um centro de dados, em especial, da refrigeração da estrutura, explorando modelos disponíveis, benefícios e principais desafios. Ao compreender como estes sistemas mitigam o calor gerado pelos servidores e hardware, garantimos a confiabilidade e o desempenho destes componentes.

Neste artigo, abordaremos não somente a importância do resfriamento do Data Center na otimização do desempenho do hardware mas, em especial, a sua contribuição para a sustentabilidade ambiental de toda a operação. Ao falarmos sobre eficiência energética e as práticas sustentáveis nas operações dos centros, mostraremos a interação entre avanços e metodologias ecologicamente conscientes.

Saiba mais a seguir:

O que é resfriamento do Data Center e por que é importante?

Basicamente, o resfriamento do Data Center envolve o gerenciamento dos níveis de temperatura e umidade nessas instalações para proteger e melhorar o desempenho do hardware que elas abrigam. Desse modo, à medida que as aplicações orientadas por dados e a computação em nuvem continuam a crescer, a importância dos mecanismos de refrigeração aumenta proporcionalmente.

Na prática, o resfriamento eficaz do centro de dados é essencial para mitigar o calor produzido pelos servidores e outros equipamentos, evitando falhas de hardware e prolongando a vida útil dos componentes.

Assim, além de otimizar o desempenho, também atua na economia de energia e no alinhamento com os objetivos de sustentabilidade da organização. De fato, a manutenção das temperaturas não é apenas um requisito técnico, mas uma pedra angular na intersecção da tecnologia e da responsabilidade ambiental.

Nessa toada, o mercado global de resfriamento de Data Centers deverá se expandir a uma taxa de crescimento anual composto (CAGR) de 9,44% até 2028. Isso porque tecnologias de arrefecimento cada vez mais modernas vêm sendo rapidamente adotadas pelos operadores de centros de dados que buscam soluções mais ecológicas e eficientes, em termos energéticos e econômicos.

Modelos existentes

Em um Data Center, manter a temperatura operacional ideal requer a interação de diferentes sistemas, que trabalham em sincronia para gerenciar o calor gerado pelos servidores e hardware, evitando, com isso, o superaquecimento. Normalmente, utiliza-se uma combinação de dois métodos: resfriamento a ar e resfriamento líquido. Veja mais a seguir:

• Sistemas tradicionais de resfriamento a ar: neste modelo, o ar frio circula por toda a instalação. Grandes unidades de ar condicionado distribuem o ar enquanto os sistemas de exaustão removem o ar produzido pelos servidores. Embora esse método seja econômico, pode ter problemas com o arrefecimento de ambientes de servidores de alta densidade onde há muito calor;

• Sistemas de refrigeração líquida: por outro lado, o resfriamento líquido é uma abordagem que absorve e transporta diretamente o calor dos servidores usando água e outros líquidos especializados. Este método é altamente eficiente no gerenciamento da densidade de calor, já que fornece uma solução de resfriamento direcionada e eficaz;

• Sistemas de feixe resfriado: método bastante popular, que se utiliza de correntes de convecção para resfriar o ar que circula pela estrutura do Data Center. Adicionalmente, a água gelada circula através de vigas ou serpentinas. À medida que o ar sobe, entra em contato com as superfícies resfriadas, liberando calor e fazendo com que o ar desça. Esta abordagem é energeticamente eficiente, adequado para áreas específicas;

• Resfriamento evaporativo: este método depende da evaporação da água para resfriar o ar, absorvendo calor e reduzindo a temperatura. Este método é particularmente efetivo em climas áridos, oferecendo uma alternativa energeticamente eficiente. No entanto, a sua eficiência pode ser influenciada pelos níveis de umidade do ambiente.

• Sistema Free Cooling: no caso da operação dos Data Centers ODATA, um importante diferencial é a implantação do sistema Free Cooling, que aproveita as condições exteriores para reduzir o consumo elétrico, com o desligamento de compressores do chiller e resfriamento pelo ar ambiente. Dessa forma, a empresa reduz o desperdício e consumo de energia em dias mais frios, o que contribui para a redução do PUE (Power Usage Effectiveness).

Como vimos, cada modelo tem suas vantagens e desafios. Ao compreender estes modelos de arrefecimento, as equipes dedicadas à gestão e à manutenção dos Data Centers conseguem obter insights sobre como é possível equilibrar a eficiência da estrutura e o consumo de energia, quando se trata de manter os seus sistemas refrigerados.

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Desafios no resfriamento de Data Centers

Organizar e manter uma estrutura de resfriamento eficiente no Data Center é, sem dúvida, um desafio constante, à medida que a tecnologia avança e as demandas computacionais aumentam. Um dos principais contratempos é, sem dúvida, gerenciar os níveis de calor gerados pelas configurações do servidor.

À medida que os centros de dados concentram o poder de processamento nos espaços, as altas temperaturas tornam-se um problema crítico, já que métodos tradicionais de arrefecimento podem ter dificuldades para lidar com essa densidade de calor intensificada, levando à necessidade de soluções como resfriamento líquido e sistemas avançados de gerenciamento de fluxo de ar.

A verdade é que enfrentar esses desafios de densidade de calor é crucial para evitar estrangulamentos e falhas de hardware, garantindo o desempenho na complexa rede de servidores alojados em data centers.

Encontrar um equilíbrio entre a eficiência do resfriamento e o consumo energético é outro obstáculo crucial. Embora sejam necessárias ferramentas robustas para evitar o superaquecimento, elas geralmente contribuem significativamente para o uso de energia. A busca por um equilíbrio é um esforço contínuo e envolve a implementação de tecnologias de refrigeração energética, otimizando os padrões de fluxo de ar e adotando estratégias como ventiladores de velocidade variável e controles inteligentes de temperatura.

De fato, para preparar estes sistemas para o futuro é necessário adotar tecnologias emergentes, como a inteligência artificial, para uma gestão de refrigeração preditiva. Ao acompanhar os avanços, os sistemas de refrigeração dos centros de dados podem manter a sua eficácia, garantindo a confiabilidade a longo prazo da infraestrutura que suportam.

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