Combinando la refrigeración por aire y la refrigeración líquida con CyberCool CMU

En el artículo anterior de nuestra serie sobre refrigeración líquida, analizamos qué infraestructura se necesita para establecer un entorno de refrigeración líquida en un centro de datos y cómo deben trabajar conjuntamente los distintos componentes para integrar allí un sistema de refrigeración líquida de alto rendimiento. En este blog, queremos centrarnos ahora en el porfolio de STULZ y mostrar cómo pueden operar los entornos modernos de refrigeración líquida utilizando los nuevos sistemas de STULZ

“La refrigeración líquida complementa al aire en altas densidades de potencia

STULZ cuenta ya con más de 50 años de experiencia en el ámbito de la climatización de centros de datos. A lo largo de la evolución constante de nuestro porfolio, no solo han sido determinantes la calidad excepcional y la alta eficiencia: un elevado grado de personalización, capaz de cubrir también requisitos especiales, ha sido siempre un aspecto clave en nuestras soluciones adaptadas a cada cliente

En los últimos años, se ha hecho evidente una marcada tendencia en el mercado global de centros de datos: densidades de potencia cada vez mayores, en su mayoría sobre superficies que se mantienen iguales. Esta evolución plantea nuevos retos, especialmente en lo que respecta a la refrigeración. La causa está en la creciente demanda de aplicaciones de alto consumo energético, como la inteligencia artificial, la conducción autónoma, la medicina y la ciencia. Para mantener suficientemente fríos los entornos de computación de alto rendimiento que requieren estas tecnologías, la refrigeración líquida gana cada vez más popularidad, ya que el líquido puede absorber y disipar mucho más calor que el aire.

Los expertos estiman que, ya en 2030, alrededor del 50 % de todos los servidores estarán refrigerados por líquido. STULZ identificó esta tendencia hace tiempo. Con el fin de poder ofrecer soluciones personalizadas a clientes con densidades de potencia especialmente altas, los ingenieros de diseño de STULZ aplicaron su experiencia en el desarrollo de potentes componentes de refrigeración líquida, capaces de integrarse de forma fluida en los sistemas de climatización de centros de datos ya existentes y de combinarse con otros productos de STULZ.

Sin embargo, la refrigeración por aire sigue siendo el método preferido para aplicaciones con densidades de potencia de hasta 25 kW por rack (con puerta intercambiadora de calor de 50 kW) y para la disipación del calor residual en entornos de refrigeración líquida

La primera unidad de distribución de refrigerante (CDU) de STULZ: CyberCool CMU

El CyberCool CMU es el primer producto de refrigeración líquida pura de STULZ. La unidad de distribución de refrigerante (CDU) está diseñada tanto para entornos de refrigeración líquida como para entornos híbridos, en los que se utilizan en paralelo la refrigeración por aire y la refrigeración líquida.

Una característica clave de la CDU es que separa el FWS (facility water system o sistema de agua de la instalación) y el TCS (technology cooling system o sistema de refrigeración tecnológica) mediante un intercambiador de calor. Esto permite regular de forma independiente la temperatura y el caudal de ambos circuitos mediante válvulas y bombas. Además, esta separación garantiza el cumplimiento de los estrictos requisitos de pureza del agua en el TCS y permite el uso de fluidos que no dañan los servidores en caso de fuga.

La CDU está disponible con una capacidad de intercambio térmico nominal de entre 345 y 1.380 kW bajo condiciones estándar del sistema, y puede operar en rangos de temperatura desde la clase ASHRAE W32 hasta ASHRAE W+. Es, por tanto, adecuada para su uso en combinación con un chiller con función de Free Cooling, para refrigeración directa al chip y para refrigeración por inmersión, e incluso para Free Cooling durante todo el año, siempre que la temperatura del TCS lo permita.

Además, los rangos de temperatura alcanzables constituyen una base ideal para la integración de sistemas de recuperación de calor residual. Y con el controlador STULZ E², el control en bucle cerrado y la conexión de la CMU a un sistema DCIM tampoco presentan ningún problema

CDU as the central element for hybrid cooling solutions

Incluso las unidades de climatización, las unidades de climatización en línea y las puertas de refrigeración que hasta ahora se utilizaban únicamente para refrigeración por aire pueden emplearse en paralelo con componentes de refrigeración líquida. Además, unidades de climatización como el CyberAir 3 PRO pueden eliminar el 20 a 30 % del calor residual procedente de componentes no refrigerados por líquido, como, por ejemplo, las fuentes de alimentación. Las unidades de climatización en línea, como nuestros sistemas CyberRow, también pueden disipar el calor residual del aire, pero se sitúan directamente entre los racks, ofreciendo recorridos de conducción de aire más cortos y, por tanto, más eficientes. Como alternativa, las puertas intercambiadoras de calor, como el sistema CyberRack de STULZ, se pueden instalar en la parte trasera de los racks, eliminando el calor residual directamente de ellos. Cuando se utilizan puertas intercambiadoras de calor, no es necesario dividir las salas de servidores en pasillos calientes y fríos, porque el aire caliente ya no se descarga en la sala.

Para refrigerar el sistema de agua de la instalación, el CyberCool CMU se combina normalmente con un chiller con función de Free Cooling, como el STULZ CyberCool Explorer. Este puede funcionar en tres modos distintos, según la configuración: Free Cooling, Free Cooling combinado con refrigeración por compresor (con control infinitamente variable) o refrigeración únicamente por compresor. En los rangos de temperatura mencionados anteriormente, de ASHRAE W32 a ASHRAE W+, el chiller puede utilizar casi todo el tiempo el modo Free Cooling de bajo consumo energético en zonas templadas. Por supuesto, STULZ ofrece muchos otros chillers para una amplia variedad de aplicaciones, con capacidades de intercambio térmico nominal de entre 40 y 1.860 kW.

Soluciones completas de refrigeración líquida de una sola fuente

Con STULZ MODULAR, además de proporcionar nosotros mismos las soluciones de refrigeración, STULZ también es su proveedor integral de micro centros de datos y centros de datos modulares totalmente preconfigurados. Los módulos vienen equipados con sistemas de refrigeración (por ejemplo, CyberCool Indoor Chiller, unidad de climatización TelAir Shelter, CyberCool CMU), fuente de alimentación (UPS, PDU) y gestión de la infraestructura del centro de datos (DCIM), de modo que lo único que el cliente necesita añadir es el equipamiento de TI y de red.

Además de los componentes internos mencionados, STULZ también utiliza componentes de empresas asociadas, como Asperitas, para equipar estos módulos. Asperitas es un especialista en refrigeración líquida que proporciona sistemas de tanque para refrigeración por inmersión, los cuales, en combinación con las CDUs, chillers y unidades de climatización de STULZ, permiten la refrigeración completa de un módulo compacto de centro de datos de alto rendimiento con una capacidad de TI de hasta 200 kW. Los micro centros de datos STULZ Micro DC también están disponibles con refrigeración líquida para capacidades de TI de hasta 100 kW.

La familia de productos de refrigeración líquida crece

Con el CyberCool CMU, STULZ ha sentado las bases para su entrada en el sector de la refrigeración líquida. Además de numerosos productos de refrigeración por aire, que sigue siendo la primera opción en muchos escenarios de aplicación y que además está en constante evolución, se prevé que nuevos productos de refrigeración líquida amplíen a largo plazo el porfolio de STULZ en el sector de la computación de alto rendimiento. De este modo, la capacidad de STULZ para ofrecer soluciones personalizadas para cualquier tipo de capacidad se mantendrá en el futuro