A veces, el establecer incorrectamente una premisa supone obtener conclusiones que, derivando directamente y sin duda alguna de tal hipótesis, determina una afirmación final errónea. Así debo comenzar este artículo que, dentro de la serie sobre eficiencia y sostenibilidad en los data centers, tiene como esencia la parte de clima.
Y es que, dentro de la sección electromecánica, le toca hoy el turno a esa parte como la de mayor peso de lo E&M en su contribución a PUE. Y claro, si PUE determina la eficiencia de un centro, su principal contribuidor debe ser tenido como el gran baluarte de la eficiencia. Premisa equivocada y conclusión peligrosa.
Este error, que proviene de los tiempos donde, a partir de la creación del concepto PUE (The Green Grid), Google anunció a bombo y platillo sus logros con aquellos valores (entre 1,14 y 1,17) que a todos nos parecieron inicialmente un farol pero que luego, al explicar cómo lo lograron, resultó claramente verosímil y asumido por todos como objetivo deseable. Y como quiera que la parte de clima resultaba prioritaria para ese logro, pues aquí estamos, sin habernos podido quitar de encima la doble creencia de que eficiencia es PUE y PUE es clima. Lo segundo muy cierto, lo primero craso error.
Para hablar de la relación del sistema de clima con la eficiencia de un data center, conviene hacer un poco de historia para ver la evolución de los conceptos y sistemas involucrados. Así, por poner un punto de partida, nos podemos remontar a la época donde los racks disponían de puerta ciega y tapa trasera, cuando el enfriamiento se aportaba mediante la entrada de aire por la parte inferior del rack. El rendimiento era manifiestamente pobre, la mezcla de aire enorme y el aprovechamiento del espacio mínimo, ya que no se podían juntar los servidores bajo riesgo de completo achicharramiento.
La transición hacia racks más completos con entrada de aire preferentemente por la parte frontal y salida por la posterior (hubo notorias excepciones como los racks que alojaban, por ejemplo, los routers de Cisco), derivó, años después, en la propuesta de creación de pasillos fríos y calientes, algo que data de 1993 pero que tardó en ser asumido como axioma por el conjunto del sector. La creación de estos pasillos facilitó la separación de los flujos de aire frío y caliente y, con ello enfocó las siguientes acciones hacia la gestión del ese flujo de forma que se evitase en lo posible su mezcla, elevando la temperatura de retorno y mejorando el rendimiento de unas máquinas que cuanta mayor esa temperatura mayor la potencia frigorífica que aportaban.
Entre las mejores prácticas asociadas, se encontraban los cerramientos en zonas de paso, bien a nivel de rack o a nivel de suelo, la conducción del aire de retorno mediante plenums o soluciones como la aportada por los racks modelo “chimenea”, que supusieron una solución muy interesante y de extensa aplicación en ciertos países.
En cuanto a la tecnología, la adopción generalizada de la expansión directa para potencias menores y de agua fría para mayores, fue una constante en el mercado.
Por otra parte, la irrupción, con el cambio de siglo, de los Blade servers, supuso un nuevo reto en materia de eficiencia dado que, habida cuenta del incremento en el salto térmico en los equipos IT, hubo que aumentar notoriamente el caudal de aire a costa de una mayor mezcla, algo que pudo ser solucionado mediante la adopción de los sistemas de refrigeración en puerta trasera de los racks (el mejor ejemplo de ello fue el “Cool Blue” de IBM).
Otro hito importante, y clave para la evolución a la baja de los consumos energéticos en la parte de clima, fue el cambio de tecnología con el paso a los variadores de frecuencia y las mejoras que presentaban funcionando a carga parcial. Si alguien hubiese disfrutado de unas largas vacaciones con completa desconexión, a su regreso se habría encontrado con que uno de los criterios básicos de diseño completamente enraizado en el sector pasaba a ser exactamente el contrario. Cuanto mayor el número de máquinas en funcionamiento, menor el consumo global.
En paralelo con esta evolución tenemos, como capítulo independiente, todas las formas de enfriamiento gratuito o freecooling, con todas las variantes de economizadores de aire o de agua. La búsqueda de climas más fríos donde extender el número de horas anuales de freecooling y la elevación de las temperaturas, tanto de entrada a los equipos IT, según las sucesivas recomendaciones de ASHRAE, como del rango de temperaturas del agua desde los tradicionales 7-12ºC a los 20-25ºC típicos de hoy, ha permitido elevar el nivel de eficiencia.
Los progresos observados en la mejora de PUE recogieron pronto los resultados de la buena gestión del flujo de aire, bajando de valores medios de 2,5 hasta el 1,65 de 2014. Sin embargo, las siguientes acciones para seguir reduciendo el consumo ya requerían transformaciones difícilmente asumibles por muchos por lo que los niveles medios de PUE reflejados desde entonces, a pesar de que los nuevos proyectos tengan objetivos inferiores casi siempre a 1,3, no han podido bajar del 1,54 obtenido en 2025.
Sin embargo, el ritmo de crecimiento en los niveles de potencia por rack ha ido incrementándose y, con mayor o menor éxito, las distintas soluciones.
- Las coetáneas entre sí, consistentes en equipos sobre los racks o sistemas in-row, con mayor éxito estos últimos que los primeros. Es decir, una aproximación de los recursos de refrigeración al punto donde se genera el calor.
- La vuelta de las soluciones de puerta trasera o de intercambiador interno en el rack.
- Las soluciones DLC (direct liquid cooling) y todas aquellas basadas en soluciones por inmersión.
Todas estas mejoras encaminadas, entre otras cosas, a la mejora de la eficiencia, afectan a los sistemas de utilización y a las distintas tecnologías, pero, en paralelo, cada uno de los fabricantes de equipos ha ido mejorando las prestaciones de estos a medida que iban sucediéndose las generaciones. El parámetro COP (coefficient of performance) era un referente de esta mejora con una progresión clara de la potencia frigorífica entregada por unidad de energía incidente en cada uno de los equipos de clima, algo que adquiere, en los tiempos actuales, un carácter prioritario al entrar el término CER (cooling efficiency ratio) en un nivel de importancia equiparable a PUE, WUE o ERF, algo en lo que entraremos con mayor detalle en el próximo artículo.
