A medida que los centros de datos evolucionan para dar soporte a la IA, HPC y otras cargas de trabajo de alto consumo de cómputo, la gestión térmica ha llegado a un punto crítico. Cuando la refrigeración por aire de precisión tradicional no es suficiente, la refrigeración líquida surge como una necesidad esencial. En el centro de muchos de estos sistemas se encuentran las Unidades de Distribución de Refrigerante (CDU), que actúan como el núcleo de control de los bucles del sistema de refrigeración técnica (TCS) en sistemas de refrigeración directa al chip.
Estas CDU son el corazón palpitante de la infraestructura de refrigeración líquida. Regulan el caudal, la temperatura, la limpieza e incluso la inteligencia del sistema. Sin embargo, sorprendentemente, pocos equipos de ingeniería tienen acceso a una guía pública y sólida sobre cómo especificarlas de forma eficaz.
Aquí desglosamos los aspectos esenciales para redactar especificaciones de CDU claras y completas. Basándonos en las directrices actuales de ASHRAE y en las condiciones de clasificación propuestas, incluyendo aportaciones del comité TC 9.9, destacamos trece áreas clave que todo ingeniero y redactor de especificaciones debería abordar.
Por qué importan unas buenas especificaciones de CDU
Las especificaciones mal definidas pueden dar lugar a expectativas desalineadas entre ingenieros y proveedores, a un rendimiento inferior y a fallos costosos en el campo. Redactar especificaciones precisas y basadas en requisitos garantiza:
- Propuestas coherentes de los proveedores
- Integración adecuada con los sistemas de TI
- Rendimiento de refrigeración fiable bajo carga
Tanto si diseñas un clúster de IA de nueva generación como si adaptas una instalación para refrigeración líquida, las siguientes consideraciones prepararán tu proyecto de CDU para el éxito.
13 áreas clave para la especificación de CDU
1. Construcción general
- Qué especificar: tipo de montaje (bastidor, rack o carril industrial), materiales (calibre del acero, recubrimiento en polvo) y grado de protección del armario NEMA.
- Por qué importa: estas decisiones afectan a la durabilidad, la resistencia ambiental y el acceso para el mantenimiento.
2. Requisitos térmicos
- Qué especificar: temperaturas de suministro/retorno del TCS, caudales (por ejemplo, 1,5 L/min/kW), temperatura de aproximación (normalmente ≤3°C) y propiedades del fluido.
- Por qué importa: garantiza la compatibilidad con el equipo de TI y permite comparaciones equivalentes entre proveedores.
3. Intercambiadores de calor
- Qué especificar: tipo (por ejemplo, de placas y marcos), material (por ejemplo, acero inoxidable), caída de presión y curvas de rendimiento.
- Por qué importa: impulsa la eficiencia de la transferencia de calor y contribuye a la longevidad del circuito de refrigeración.
4. Bombas
- Qué especificar: tipo (centrífuga), compatibilidad con VFD, presión de funcionamiento, eficiencia en los puntos de carga y redundancia N+1.
- Por qué importa: garantiza un flujo estable de refrigerante incluso bajo cargas variables o fallos de componentes.
5. Diseño eléctrico
- Qué especificar: voltaje, frecuencia, doble alimentación, clasificación SCCR y filtrado armónico (cumplimiento IEEE 519).
- Por qué importa: evita apagones, mejora la seguridad eléctrica y minimiza el ruido armónico en la alimentación de la instalación.
6. Materiales en contacto con el fluido
- Qué especificar: materiales aprobados para contacto con el refrigerante (por ejemplo, acero inoxidable, PEX), sin metales disímiles sin aislamiento.
- Por qué importa: evita la corrosión, la generación de partículas y la obstrucción de las placas frías.
7. Filtración
- Qué especificar: grado de micras (normalmente 25 µm o más fino), tipo de cartucho filtrante y monitorización de la caída de presión.
- Por qué importa: mantiene las partículas finas fuera de las placas frías e intercambiadores, reduciendo el riesgo de obstrucción.
8. Controles del sistema y secuencia de operaciones
- Qué especificar: secuencias de arranque/parada, puntos de ajuste, alarmas e integración de sensores.
- Por qué importa: garantiza un funcionamiento seguro y estable, y una respuesta rápida a anomalías térmicas o de flujo.
9. HMI (Interfaz Hombre-Máquina)
- Qué especificar: interfaz táctil (IP65), acceso remoto, historial de alarmas y registro de datos.
- Por qué importa: facilita la supervisión y acelera el diagnóstico de fallos.
10. Química y limpieza
- Qué especificar: condición de envío (en seco, cargado con nitrógeno), requisitos de lavado y monitorización de la calidad del refrigerante.
- Por qué importa: los sistemas limpios duran más y un fluido limpio protege el equipo de TI.
11. Telemetría
- Qué especificar: puntos de E/S requeridos y protocolos compatibles (por ejemplo, Modbus, BACnet, SNMP).
- Por qué importa: permite la integración en sistemas de gestión de edificios o DCIM para la gestión remota y el envío de alertas.
12. Sensores y precisión esperada
- Qué especificar: sensores necesarios (temperatura, presión, caudal), con expectativas generales de precisión y necesidades de calibración.
- Por qué importa: los datos inexactos o poco fiables de los sensores provocan un mal control y retrasos en la resolución de problemas.
13. Estrategia de conmutación por fallo
- Qué especificar: configuración de bombas N+1, lógica de conmutación, gestión de doble alimentación y modos manuales de respaldo.
- Por qué importa: en entornos de alta densidad, incluso unos segundos sin flujo pueden provocar daños permanentes.
Conclusión
El auge de la inteligencia artificial y la informática acelerada está llevando el diseño de infraestructuras a territorios desconocidos. La refrigeración líquida se está generalizando rápidamente y las CDU son la columna vertebral de estos sistemas.
Redactar buenas especificaciones no solo mejorará la alineación de la adquisición y los proveedores, también garantiza el rendimiento a largo plazo, protege los valiosos activos informáticos y ofrece a los ingenieros la confianza de que su sistema funcionará de forma fiable bajo presión.