Los centros de datos son el corazón de la era digital. Esto incluye servidores y equipos de red que impulsan todo, desde computación en la nube hasta servicios de transmisión por secuencias. A medida que estas instalaciones aumentan en tamaño y complejidad, el desafío de mantenerlas frescas también aumenta. Tradicionalmente, la tecnología de refrigeración por aire ha sido la solución preferida para gestionar el enorme calor generado por los centros de datos. Pero a medida que los centros de datos se hacen más grandes y más eficientes, los sistemas de refrigeración por agua están empezando a sustituir o aumentar los sistemas de refrigeración por aire.
La industria ahora va más allá del aire y el agua. Hacia métodos de refrigeración nuevos y más sostenibles Este artículo explora aplicaciones pasadas de la tecnología de refrigeración por agua. Los desafíos que enfrentan Reemplazo potencial y avances tecnológicos y políticos que darán forma al futuro de la refrigeración de los centros de datos.
opinión
Utilizando tecnología de refrigeración por agua en el pasado
La refrigeración por agua ha sido un pilar de las operaciones de los centros de datos durante décadas. El método principal consiste en utilizar agua para absorber el calor de los equipos de tecnología de la información (TI), que luego se expulsa en forma de líquido o gas calentado. Este método es necesario para grandes centros de datos que tienen muchos equipos de TI y generan mucho calor. Los primeros sistemas se basan en un sistema de agua fría. Aquí es donde el agua se enfría mediante enfriadores y se hace circular a través del centro de datos para absorber el calor. A medida que pasa el tiempo, han surgido métodos más complejos, como el enfriamiento directo al chip y el enfriamiento por inmersión. lo que resulta en una mejor eficiencia y rendimiento
energía Mantenerse a la vanguardia en cobertura para centros de datos Esto es especialmente relevante en cuanto a cómo las empresas de tecnología obtendrán la energía necesaria para operar sus negocios de inteligencia artificial. Lea nuestro manual POWER Primer “Enfoque en el centro de datos” y regístrese hoy para asistir al evento inaugural. Centro de datos POWER Exchange El evento está programado para el 28 de octubre en Denver, Colorado.
Desafíos que enfrenta la tecnología de refrigeración por agua
Aunque es eficaz, la tecnología de refrigeración por agua enfrenta varios desafíos. Garantizar una refrigeración constante en muchos sistemas complejos puede resultar complicado. El flujo de agua y la producción de calor inconsistentes de un servidor pueden crear zonas de enfriamiento excesivo o insuficiente. Esto provoca rendimiento y sobrecalentamiento. Además, uno de los mayores consumidores de energía en un centro de datos es el sistema de refrigeración. Y un sistema ineficiente puede hacer que la energía se envíe en la dirección equivocada. Esto resulta en mayores costos operativos. Los sistemas de refrigeración por agua requieren inspección y mantenimiento periódicos para evitar fugas y garantizar un rendimiento óptimo. La complejidad de estos sistemas puede generar mayores costos de mantenimiento y posibles tiempos de inactividad.
La búsqueda de métodos de refrigeración más sostenibles y eficientes ha llevado al desarrollo de varias alternativas prometedoras, como la refrigeración directa al chip y la refrigeración por inmersión. Esto es especialmente cierto porque los equipos informáticos modernos y más eficientes producen más calor. La integración de aire y refrigeración líquida avanzada puede ayudar a aumentar la eficiencia y la eficacia. El sistema híbrido permite la refrigeración líquida para complementar la refrigeración por aire en zonas de alta densidad. Aproveche al máximo su inversión en actualizaciones de refrigeración líquida para centros de datos refrigerados por aire existentes. Tecnologías emergentes como el enfriamiento por inmersión de dos fases en el que el servidor se sumerge en un líquido no conductor que hierve para eliminar el calor. Se está explorando por su potencial para revolucionar la refrigeración de los centros de datos. Estos métodos de enfriamiento alternativos proporcionan una eficiencia superior y un menor consumo de energía.
Avances tecnológicos y políticas estadounidenses que influyen en la tecnología de refrigeración
Los avances tecnológicos y los cambios de políticas están impulsando la evolución de la refrigeración de los centros de datos. El auge de la inteligencia artificial (IA) y la informática de alto rendimiento ha aumentado la demanda de soluciones de refrigeración eficientes. Las tecnologías de refrigeración líquida, como la refrigeración directa al chip y la refrigeración por inmersión, se están generalizando. Esto se debe a su rendimiento superior en el manejo de cargas de trabajo de alta densidad.
Aunque los sistemas de circuito cerrado y evaporativos se utilizan ampliamente en los centros de datos para la eficiencia del agua, todavía no son tan eficientes térmicamente como las tecnologías de enfriamiento directo al chip o de enfriamiento por inmersión. Sin embargo, la innovación en esta área se está acelerando. Investigaciones realizadas por importantes universidades de Estados Unidos muestran que los sistemas de desalinización de agua de mar que funcionan con energía solar son más rentables que el agua del grifo. Ofrece una solución fuera de la red para el suministro de agua fuera de la red escalable. Avances como estos están ayudando a los centros de datos a reducir su impacto ambiental y gestionar los desafíos de manera más efectiva.
El Departamento de Energía de EE. UU. y la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. han introducido estándares e incentivos para promover la eficiencia energética en los centros de datos. Ofrece programas como Energy Star para centros de datos. que apoya la adopción de tecnologías de refrigeración eficientes. Además, muchos estados han aprobado leyes o promulgado proyectos de ley relacionados con las conexiones y tarifas de los servicios públicos. disposición para adquirir energía alternativa y necesidad de revelar información al público. Estas políticas están empujando a la industria hacia métodos de refrigeración a base de agua más eficientes.
El desafío de la escasez de agua
La refrigeración líquida puede requerir grandes cantidades de agua. Un centro de datos de 1 megavatio utiliza hasta 25,5 millones de litros de agua al año. Los centros de datos actuales alcanzan fácilmente cientos de megavatios. Con campus multimillonarios planificados, con un consumo máximo medido en gigavatios, las aplicaciones centrales de IA utilizan aproximadamente 500 mililitros de agua por cada 10 respuestas por cada 50 respuestas, aunque menos de un tercio de los centros de datos actualmente rastrean el uso del agua. Pero medidas como la eficiencia en el uso del agua pueden ayudar a realizar un seguimiento del uso del agua.
Algunos centros de datos ya han comenzado a priorizar la gestión del agua como un aspecto clave de sus operaciones. Una solución prometedora consiste en un sistema de refrigeración de circuito cerrado en el que se recicla el agua o se utiliza el agua de lluvia. Y se ha demostrado que estas soluciones ahorran el uso de agua entre un 50% y un 70%. Otras empresas en el espacio de los centros de datos han comenzado a considerar el contexto hídrico local al diseñar centros de datos. Incluyendo considerar la cantidad de agua disponible en la zona. ¿Y cómo responderá la zona al mayor uso de agua? Una importante empresa de tecnología está empezando a considerar el suministro de agua como un factor junto con el acceso a energía libre de carbono. Es parte de un enfoque más amplio. hacia la sostenibilidad
Abordar los desafíos legales al acceso al agua
Esto se debe a que los centros de datos requieren grandes cantidades de agua. acceso al agua, incluidos los derechos legales sobre los recursos hídricos. Por lo tanto, es importante para el funcionamiento del centro de datos. Esto plantea desafíos potenciales en el contexto de las preocupaciones por la escasez de agua. En Texas, por ejemplo, la posible escasez de agua ha llevado a algunos municipios a precomprar derechos de aguas subterráneas. La ciudad de El Paso compró 70.000 acres entre 2016 y 2021 para acceder a los recursos de aguas subterráneas. Los municipios también pueden imponer restricciones al uso del agua. En algunos condados de Texas, la mayoría de ellos alrededor de ciudades importantes como Houston, Dallas-Fort Worth y Austin, se implementarán alrededor de 200 restricciones de agua para 2024.
Teniendo en cuenta estos esfuerzos locales para comprar derechos de aguas subterráneas y limitar el uso del agua, superar los desafíos legales relacionados con los derechos y restricciones del agua será fundamental para las operaciones del centro de datos. Esto es especialmente cierto ya que el crecimiento de los centros de datos obliga a muchos municipios a considerar las operaciones de los centros de datos al elaborar políticas locales de uso del agua y mitigar la escasez de agua. Para desarrolladores Obtención del derecho a utilizar agua adecuada Ya sea según contrato o mediante permiso. y es esencial alinear los términos de suministro con los compromisos de nivel de servicio en los contratos de arrendamiento de los inquilinos. Este es especialmente el caso de los campus grandes. Garantizar los derechos de agua es un primer paso importante en el proceso general de desarrollo.
También hay desafíos. “No en mi patio trasero” (NIMBY) que puede surgir cuando hay oposición pública a una propuesta de desarrollo de un centro de datos cerca de un centro de población. para abordar proactivamente este problema potencial. Por lo tanto, los desarrolladores de centros de datos interactúan cada vez más con las comunidades y los reguladores locales desde el principio. del proceso de autorización Esto incluye comunicaciones transparentes y campañas de educación pública sobre los impactos ambientales. Esto es especialmente cierto en lo que respecta al uso del agua y la energía. y mostrar cómo los centros de datos pueden actuar como un activo regional. Estrategias como combinar centros de datos con infraestructura de red. Utilizar energías alternativas y reducir el ruido y el ruido de las imágenes. Se ha demostrado que es eficaz para reducir los conflictos NIMBY y acelerar la aprobación.
Dependiendo de la situación, es posible que haya otras soluciones creativas disponibles. Por ejemplo, un centro de datos podría considerar la posibilidad de compartir sus instalaciones con una planta de energía convencional existente que ya tenga asignaciones de refrigerante. Los centros de datos pueden beneficiarse no sólo de un suministro de energía estable. Pero también es posible utilizar una cantidad de refrigerante que supere las necesidades de la planta de producción.
Conclusión
La evolución de la tecnología de refrigeración de centros de datos refleja la respuesta de la industria a las crecientes preocupaciones medioambientales y las demandas de mayor eficiencia. Aunque la refrigeración por agua ha sido una solución fiable durante décadas, sus deficiencias están impulsando un cambio hacia alternativas más sostenibles. Los avances en refrigeración líquida, sistemas híbridos y otras tecnologías innovadoras junto con políticas de apoyo están allanando el camino para una nueva era de refrigeración de centros de datos. A medida que la industria continúa evolucionando, mantenerse informado sobre estos desarrollos es importante para los profesionales legales que asesoran a clientes en los sectores de energía y centros de datos.
–Ram Sunthra Es socio de Holland & Knight, especializada en energía e infraestructuras. Fusiones y Adquisiciones y transacciones relacionadas Josué Belcher es socio de Holland & Knight, especializado en transacciones de energía y derecho comercial. Blaine Remmick Es abogado de Holland & Knight, especializado en transacciones corporativas. Nikolai Hood Es abogado de Holland & Knight, especializado en transacciones corporativas.
