Por qué las alarmas de alta presión vuelven cada verano

Las alarmas de alta presión en las unidades CRAC con expansión directa (DX) suelen aparecer justo en el peor momento: durante los días más calurosos del año, cuando la demanda de refrigeración es elevada y la redundancia resulta más importante que nunca.

En muchos casos, no se trata simplemente de una avería. Es una señal de que el condensador exterior está siendo exigido más allá de las condiciones para las que fue seleccionado originalmente.

Muchos sistemas de refrigeración DX instalados en centros de datos del Reino Unido fueron diseñados originalmente considerando una temperatura ambiente máxima de 32 °C. En su momento, esa hipótesis podía ser razonable. Sin embargo, los veranos en el Reino Unido superan cada vez con más frecuencia ese umbral, con temperaturas superiores a 35 °C siendo más habituales y olas de calor recientes que han alcanzado entre 38 y 40 °C en algunas zonas del país. La instalación mecánica no ha cambiado, pero las condiciones que la rodean sí.

En un sistema DX, el condensador refrigerado por aire debe disipar al ambiente el calor absorbido por el refrigerante. Cuando la temperatura ambiente aumenta, el condensador dispone de una menor diferencia de temperatura para rechazar la misma carga térmica. Como consecuencia, la presión de condensación se incrementa, el compresor debe trabajar más intensamente y la presión de descarga puede llegar finalmente a alcanzar el límite de corte por alta presión.

Este corte por alta presión no es simplemente una alarma molesta. Es una función de seguridad diseñada para proteger al compresor frente a presiones excesivas, altas temperaturas de descarga y posibles daños mecánicos. En otras palabras, la alarma es la forma en que el sistema indica que no puede disipar suficiente calor en las condiciones actuales.

En un centro de datos en operación, el impacto puede ser significativo. Los compresores pueden desconectarse precisamente cuando la carga de TI y la demanda de refrigeración se encuentran en sus niveles más altos. Además, los disparos repetidos añaden un esfuerzo adicional al compresor y pueden reducir la fiabilidad del sistema con el paso del tiempo.

Rara vez existe una única solución estándar válida para todos los centros. La estrategia adecuada depende de cada instalación, incluyendo el tipo de condensador, el refrigerante utilizado, las tuberías, el espacio disponible, la disponibilidad de agua, la estrategia de redundancia y las previsiones de crecimiento de la carga.

En la práctica, suelen existir dos enfoques de ingeniería contrastados y eficaces.

1. Preenfriamiento adiabático en condensadores exteriores existentes

Para las instalaciones que necesitan una mejora rápida y práctica, el preenfriamiento adiabático puede aplicarse con frecuencia a los condensadores exteriores ya existentes.

Al preenfriar el aire que entra en la batería del condensador, el sistema trabaja con una temperatura de aire efectiva más baja durante las condiciones más exigentes del verano. Esto ayuda a recuperar la diferencia de temperatura que el condensador necesita para disipar el calor, reduciendo el riesgo de alarmas de alta presión sin que sea necesario sustituir por completo la instalación exterior.

Esta solución suele ser especialmente adecuada para centros que buscan una modernización relativamente rápida, sobre todo cuando existe suministro de agua y drenaje disponibles cerca de los condensadores.

2. Redimensionamiento o sustitución del condensador para temperaturas ambiente de diseño más elevadas

Cuando el preenfriamiento adiabático no resulta adecuado, la mejor alternativa puede ser revisar la selección del condensador.

Esto puede ocurrir cuando existen limitaciones en la disponibilidad de agua, requisitos específicos de tratamiento del agua, preferencias de la instalación respecto al uso de consumibles o la necesidad de disponer de una solución completamente mecánica. En estos casos, se revisa el dimensionamiento del condensador existente y, cuando es necesario, se sustituye por una unidad de mayor capacidad diseñada para condiciones ambientales más exigentes, por ejemplo 38 °C o 40 °C, en lugar de basarse en los criterios de diseño históricos.

Esta opción suele ser apropiada para instalaciones que priorizan un mayor margen de diseño a largo plazo, una menor dependencia del agua o una renovación más amplia de equipos exteriores que se encuentran al final de su vida útil.

Ambas soluciones persiguen el mismo objetivo: recuperar el margen de presión de condensación, proteger la vida útil del compresor y garantizar que la capacidad de refrigeración permanezca disponible durante los periodos más calurosos del año.

Si las alarmas de alta presión se repiten cada verano, puede que haya llegado el momento de mirar más allá del simple reinicio del sistema.

STULZ puede evaluar las instalaciones existentes y asesorar sobre la solución más adecuada para cada caso, desde la incorporación de sistemas de preenfriamiento adiabático hasta la revisión y sustitución de condensadores para adaptarlos a condiciones ambientales más exigentes.