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Free Cooling for dummies

Continuando una de las sagas de artículos que más éxito tiene en este blog, “Tecnología for dummies”,  voy a tratar de explicar que es el Free Cooling y cuáles son las principales maneras de implementarlo. Para los puristas y expertos con muchos Data Centers diseñados y operados en sus espaldas, indicarles que este no es su artículo ;-).

¿Qué es eso del Free Cooling?

Bien, es una expresión que viene del inglés y que viene a significar algo así como, refrigeración sin coste o gratis, ¿gratis?, ¿es esto posible?…… NO, al final todo tiene coste, pero sí que puede ser mucho más económica que la refrigeración tradicional.

El concepto base es muy sencillo, si fuera de nuestro Data Center (en el exterior), tenemos una temperatura suficientemente baja, podemos usar el “frio” exterior para eliminar el calor generado en nuestro Data Center.

¿Y cómo lo hacemos?

Hay dos grandes vertientes para hacer esto (cada una de ellas puede tener, n matices), de manera directa y de manera indirecta.

Directa: Es la más sencilla. Si fuera tenemos aire frio, cojo ese aire frio y lo introduzco directamente en el Data Center para bajar la temperatura. Haciendo un símil un tanto burdo, abrimos las ventanas para que entre el fresquito.

 STULZ_DFC2_Direct_Free_Cooling_Scheme_1110<imagen cortesía de stultz.com>

Efectivamente no es tan sencillo ya que el aire exterior requiere ser filtrado para eliminar suciedad y sobre todo adecuado en temperatura y humedad. No podemos introducir aire con una gran humedad ni tampoco demasiado frio, ¿os imagináis vuestro Data Center a -3ºC?. Este acondicionamiento del aire se logra mediante filtros, cámaras/zonas de atemperamiento y otros métodos.

Indirecta: Para evitar los problemas de introducir el aire frio directamente, usamos algún otro método para intercambiar el calor de dentro con el frio de fuera. Nuevamente y haciendo una simplificación imprecisa, nuestro Data Center es un circuito cerrado, donde el mismo aire se calienta por los servidores y enfría (de manera indirecta).

53-3444-09_CyberCool Indoor.indd<imagen cortesía de stultz.com>

¿y esto tiene sentido en España?

En el artículo “¿Es el Free Cooling una opción viable para España?“, podéis encontrar algo más de información al respecto. Como es de suponer hay zonas a priori mucho más propicias para aprovechar esta tecnología que otras (Madrid mejor que Sevilla, y el norte mejor que Madrid ;-))

mapa_temperaturas_medias_españa

Para aquellos que estéis dandole vueltas a la cabeza, efectivamente no es casualidad que los grandes Data Centers de Google o Facebook, se instalen en regiones frías, ya que el Free Cooling puede suponer un importante ahorro en uno de los aspectos de operación que mayor coste tiene. Cuanto más baja sea la temperatura media a lo largo del año, más franja de tiempo utilizable por Free Cooling tendremos.

SuperMUC, un super ordenador refrigerado con agua caliente

Si has leído bien, SuperMuc de IBM es el primer super computador de la lista Top 500 refrigerado con agua caliente.

Para ponernos un poco en situación diremos que SuperMuc tiene  50.000 núcleos de procesamiento que proporcionan hasta 3 petaflops al sistema, no esta nada mal :-).

El sistema se refrigera con agua que puede estar hasta 45º celsius, aplicada (lógicamente de manera contenida) directamente sobre las componentes principales de los nodos y esto es posible debido a que el agua es muy eficiente a la hora de intercambiar calor, hay estudios que consideran este método hasta 4.000 veces más eficiente.

¿hay más instalaciones de este tipo?

Si claro, para tampoco penséis que hay muchas, algún ejemplo sería el centro de datos de eBay en Phoenix, Arizona, llamado Project Mercury (del que hablamos en un artículo anterior, aquí).

Así que este es SuperMuc, el super  computador más potente de Europa (además basado en Intel Xeon).

[youtube=http://youtu.be/LzTedSh51Tw]

Técnicas de optimización de la climatización en el Datacenter

El aumento de la densidad en los Datacenter disparo el consumo de energía para mantener las instalaciones dentro de las temperaturas de operación normales, convirtiendo este coste en uno de los mas importantes a la hora de operar una infraestructura de este tipo, por eso no es de extrañar que los principales operadores de Datacenters, junto con los fabricantes hayan venido desarrollando continuas evoluciones en las técnicas y tecnologías empleadas para mejorar este aspecto.

Las mejoras se centraron en 2 áreas:

  • Mejora de las características de los equipos, mejorando su eficiencia tanto energética como térmica.
  • Mejoras organizativas en el Datacenter para aprovechar mejor los recursos existentes, tanto los de generación propia como los disponibles en el medio ambiente (Freecooling).

Este artículo será una puesta en situación, antes de abordar las principales técnicas usadas en el aspecto organizativo, cada una de ellas en una entrada propia:

  • Pasillo Frio, pasillo caliente.
  • CACS Técnicas de aislamiento del frio.
  • HACS: Técnicas de aislamiento del calor.
  • Free-cooling: Aprovechamiento de recursos naturales.

 

Pasillo Frío, pasillo caliente, técnicas básicas de climatización en Datacenters (I)

CACS, técnicas básicas de climatización en Datacenters (II)

HACS, técnicas básicas de climatización en Datacenters (III)