A rubrica Opinião desta semana é preenchida com a 2.ª parte do artigo de Maria de Lurdes de Carvalho. Avaliando a dissipação térmica nos Centros de Dados, a directora geral da APC Portugal aborda um novo conceito que está a ganhar crescente aceitação: a criação de corredores quentes e corredores frios .
A dissipação térmica introduzida no Centro de Dados agrava as consequências do aumento de densidade. A primeira lei da termodinâmica define o princípio da conservação de energia a qual se aplica directamente aos Centros de Dados.
Os projectistas das infra-estruturas de energia necessitam prever toda a energia necessária ao seu funcionamento que, numa grande maioria, será dissipada por calor e devolvida ao meio ambiente o qual, por consequência, terá que ser removido. De facto as necessidades de arrefecimento constituem um fardo adicional e uma causa crescente de tempos de paragem nos centros dados como consequência de sobreaquecimento .
Embora na maior parte dos casos novas máquinas de ar condicionado possam ser adicionadas, a altura do chão falso pode vir a não ser suficiente para os novos caudais necessários ao arrefecimento em Centros de Dados com cada vez maior densidade.
A questão do aumento de densidade pode de facto acarretar um efeito de consequências exponenciais se levarmos em conta que este aumento provoca uma crescente quantidade de cabos de potência e dados a circular no chão falso e constituírem, eles próprios um constrangimento à circulação, necessariamente crescente, do fluxo de ar condicionado. A adição de novas e mais largas grelhas de ventilação à frente dos bastidores poderá ocasionar efeitos contrários aos desejados, conseguindo-se maiores níveis de arrefecimento em determinados locais mas ao reduzir a pressão estática noutras áreas pode provocar-se pontos de aquecimento.
Por outro lado, aumentar simplesmente a potência dos motores dos equipamentos de ar condicionado pode ser um erro porque o aumento da velocidade de circulação do ar frio pode gerar um fenómeno, conhecido por efeito de Venturi, junto das grelhas de saída do ar frio. Este efeito é uma das leis bases da termodinâmica que descreve a queda de pressão ao longo de uma superfície onde um fluído se move a uma velocidade relativa superior.
O aumento da densidade levanta ainda uma outra preocupação que se resume no facto de uma pequena falha nos equipamento de ar condicionado conduzir rapidamente a um embalamento térmico susceptível de parar os Centros de Dados .
Hoje em dia um Centro de Dados pode operar em segurança, com uma falha de ar condicionado, pelo menos durante uma hora. Contudo a elevada dissipação térmica num Centro de Dados de alta densidade, pode levar a temperatura a valores inaceitáveis para operação em apenas alguns minutos.
Esta característica de rápido embalamento térmico irá condicionar não só a forma como se concebe o arrefecimento do Centro de Dados mas também e particularmente o conceito de manutenção a providenciar aos equipamentos de ar condicionado. Pequenas paragens para manutenção, aceites hoje em dia, são impensáveis num Centro de Dados de alta densidade constituindo um risco significativo .
Neste sentido maiores níveis de redundância nos equipamentos terão que ser equacionados como forma de ultrapassar em segurança eventuais avarias ou a necessária manutenção periódica .
Uma outra questão que é necessário levar em conta é que a nova geração de servidores, altamente compactos, é refrigerada da frente para trás e não de baixo para cima como é hoje convencional. Por isso o tradicional arrefecimento por grelhas no pavimento não constituirá a melhor opção devido ao risco de grandes diferenças térmicas entre a base e o topo dos bastidores uma vez que não existem, nos actuais bastidores, condições para conduzir esse ar frio.
Por isso novos tipos de bastidores terão que ser equacionados e novas técnicas de arrefecimento terão que ser implementadas .
Um novo conceito a ganhar crescente aceitação é o da criação de corredores quentes e corredores frios .
Neste conceito colocam-se os bastidores frente com frente e costas com costas assegurando a saída do ar frio por grelhas em frente a cada bastidor sendo o ar quente expelido para as traseiras dos bastidores, onde sobe criando fortes ciclos convexos ascendentes. Naturalmente este conceito implica a utilização de novos tipos de bastidores com um máximo de superfície frontal aberta por grelha em detrimento dos tradicionais com porta de vidro. Uma outra questão que se levanta prende-se com a implementação do tradicional pavimento falso uma vez que esta filosofia constitui uma barreira à circulação do ar frio. Uma alternativa viável pode eventualmente passar pela sua supressão assegurando-se o arrefecimento total da sala em detrimento, no conceito tradicional, da utilização de grelhas. A questão fundamental a ter em conta é a de que a densidade vai continuar a aumentar e com ela a dissipação térmica .
A capacidade de arrefecimento terá obrigatoriamente que acompanhar esta evolução. No entanto, tecnicamente existe uma barreira para além da qual o arrefecimento com os métodos tradicionais será inatingível. Por isso há que estudar, hoje, novas metodologias de implementação que a permitam evitar no futuro .
Engº Maria de Lurdes de Carvalho
Directora Geral da APC Portugal
2003-04-29
Em Foco – Opinião