¿De qué manera y por qué están adoptando los centros de datos la reutilización de calor?

Bogota, Febrero 2025.  En el actual mundo impulsado por la IA, los centros de datos y
la computación de alto rendimiento juegan un papel importante en potenciar la
revolución tecnológica. Con un enfoque claro en soluciones que satisfagan las
necesidades actuales y a la vez permitan el crecimiento futuro, los operadores de
centros de datos dan prioridad a la infraestructura que ponga énfasis en la
adaptabilidad, la eficiencia energética y la confiabilidad.
La aventura hacia un crecimiento más responsable exige un punto de vista integral. No
solo se trata de la eficiencia, sino también de la gestión de los recursos, la energía
alternativa, la reducción de desechos y la adopción de una economía circular. A medida
que los centros de datos evolucionan, un diseño holístico va más allá de las
especificaciones técnicas; implica la toma de decisiones inteligentes y la colaboración
para navegar a través de las transformaciones impulsadas por la IA.
Esto también aplica para la reutilización del calor, uno de los caminos que podrían
contribuir a un futuro energéticamente más eficiente. Los centros de datos requieren
del enfriamiento durante todo el año, ya que casi el 100 % de la electricidad consumida
por la operación continua de los servidores, el equipo de red y los dispositivos de
almacenamiento se disipa en calor. Debido a que se genera cada vez más calor, existe
una búsqueda constante de la reutilización del calor como alternativa a su liberación en
el medio ambiente.
¿Qué es la reutilización del calor?
La reutilización (o recuperación) del calor gira en torno a capturar y reutilizar el exceso
de calor generado por el equipo de TI del centro de datos y los sistemas de
enfriamiento.
El equipo de TI genera calor, el cual es capturado por los sistemas de enfriamiento
para expulsarlo al exterior; esto mantiene los equipos a una temperatura invariable. En
lugar de desaprovechar este calor extra, los sistemas de reutilización del calor lo
capturan y lo utilizan para otros efectos oportunos.
Un sistema de reutilización del calor bien diseñado contribuye a los esfuerzos de
eficiencia y responsabilidad ambiental por medio de la reducción no solo de los costos
energéticos generales, sino también de las emisiones de gases de efecto invernadero
asociadas a los métodos de calefacción y enfriamiento tradicionales.
La reutilización del calor y la adaptación a la demanda
Uno de los mayores desafíos es el balance entre la demanda térmica de las
aplicaciones/edificios cercanos al centro de datos y el calor residual real durante el
invierno o el verano.

Durante el verano, los centros de datos producen un mayor volumen de calor
excedente, el cual es expulsado por las unidades enfriadas por aire a una mayor
temperatura y, según la demanda de reutilización del calor, que varía con base en la
aplicación, el calor expulsado podría ser más que la cantidad necesaria.
Durante el invierno, los sistemas de free-cooling se activan principalmente para ahorrar
energía y a la vez enfriar el equipo de TI, pero el calor generado por el centro de datos
suele ser insuficiente y muy bajo en temperatura para su reutilización. En estos casos,
para cubrir una demanda térmica máxima, se necesita una bomba de calor para
aumentar la cantidad de calor y la temperatura.
La distancia y la infraestructura
El caso más conveniente para la reutilización del calor es contar con
aplicaciones/edificios cercanos que puedan aprovecharla, ya que la instalación de
redes de calefacción urbana puede ser costosa. De hecho, las tuberías de mayor
longitud entre el centro de datos y los edificios se traducen en mayores costos y
temperaturas de recuperación del calor. Otro factor que podría afectar el costo de la
reutilización del calor es la posible necesidad de superar los límites arquitectónicos
como en el caso de edificios antiguos, los cuales podrían requerir temperaturas de
recuperación del calor más elevadas.
Los costos
La inversión inicial para la reutilización del calor puede sopesarse con los costos
corrientes para determinar si la energía consumida para la reutilización del calor
compensa los ahorros alcanzados a través de esta. Algunas veces, el calor residual
puede venderse a usuarios específicos para generar ingresos y agilizar el rendimiento
de la inversión. El tamaño del centro de datos y el sistema de reutilización del calor
afectan los costos y el cálculo del umbral de rentabilidad. Puede que las aplicaciones
con alta temperatura resulten menos atractivas debido a los mayores costos en
electricidad; por lo tanto, enfocarse en opciones con baja temperatura podría resultar
más seguro para el éxito de un proyecto. Por supuesto, esta evaluación necesita
realizarse caso por caso, ya que el umbral de rentabilidad varía según el tamaño del
centro de datos y la cantidad de calor disponible.
Los escenarios normativos y ambientales
En los países europeos, el debate sobre la política energética se ha enfocado en
reemplazar las fuentes de energía basadas en combustibles fósiles por fuentes de
energía renovables y alternativas como la eólica, la solar y el hidrógeno.
Recientemente, la UE ha comenzado a analizar la posibilidad de agregar la reutilización
del calor a la mezcla de recursos energéticos alternativos.
Según la Directiva de Eficiencia Energética (EED) revisada, si el centro de datos cuenta
con una entrada nominal de 1 MW o mayor, será necesario utilizar su calor residual a
menos que sea económica o técnicamente inviable. El requisito será aplicable una vez
que los estados miembros lo transpongan a la normativa nacional.
Sin embargo, no se requiere el examen si el calor residual de los centros de datos se
conectará directamente con una red de calefacción urbana u otras redes en las áreas cercanas, como pretende incentivar la Directiva sobre fuentes de energía
renovables y la Directiva de eficiencia energética en edificios.
El poder de la integración del servicio y la reutilización del calor
El servicio y el mantenimiento juegan un papel crítico en facilitar la operación
ininterrumpida de los centros de datos y la utilización efectiva de las aplicaciones de
reutilización del calor. De hecho, las interrupciones en las actividades del centro de
datos no solo afectan las operaciones, sino también la generación del calor, lo cual a su
vez afecta su potencial para la reutilización. Esto se amplifica en las configuraciones de
enfriamiento líquido y de alta densidad.
El servicio, por parte de ingenieros especializados y capacitados continuamente en las
últimas tecnologías, ofrece capacidades invaluables para la recopilación de datos y el
conocimiento, los cuales pueden traducirse en información procesable para optimizar
tanto las aplicaciones de enfriamiento como de reutilización del calor en los centros de
datos. Asimismo, el servicio mejora el potencial de la reutilización del calor por medio
de las oportunidades de modernización.
Además, los proveedores de servicios pueden personalizar y poner en marcha el
software de la unidad térmica para encontrar el equilibrio óptimo entre la eficiencia del
enfriamiento y la reutilización del calor en el centro de datos.
Las lógicas de monitoreo y control de Vertiv
Una atención meticulosa en los detalles y el uso de componentes confiables,
gestionados a través de lógicas de control, son fundamentales para maximizar la
eficiencia y la confiabilidad del centro de datos.
Además, una lógica de control sólida les permite a los operadores optimizar el
rendimiento de la infraestructura de enfriamiento, lo cual facilita la vital continuidad para
la integridad operativa.
Los controles Vertiv™ Liebert® iCOM™ son fundamentales para supervisar varios
sistemas de centros de datos, específicamente en las operaciones de enfriamiento.
Al regular la temperatura, la humedad y el flujo de aire en tiempo real, la lógica de
monitoreo y control de Vertiv reduce los periodos de inactividad y los fallos del equipo.
Además, facilita el mantenimiento basado en condiciones al proporcionar información
en tiempo real que permite ajustes automatizados y estrategias de mantenimiento
basadas en las condiciones.