Con densidades de rack y cargas de calor alcanzando nuevos máximos, los operadores de centros de datos buscan mejorar las soluciones de eficiencia de refrigeración más allá de elegir selecciones de unidades específicas. Las configuraciones flexibles y los planes generales de las instalaciones deben alinearse con los diseños de las salas, las rutas de flujo de aire, los objetivos comerciales y los planes de expansión.
La contención de centros de datos es una estrategia que utiliza barreras físicas, como puertas, paneles de techo o cortinas, para aislar flujos de aire caliente y frío dentro del entorno de TI para evitar mezclas. Dependiendo de la solución de contención y la estrategia adaptada al entorno, el flujo de aire se dirige a las tomas de equipos de TI o se limita para el retorno controlado a las unidades de refrigeración, lo que facilita la eficiencia energética.
Las estrategias de contención, al separar el aire caliente y el frío, implican controlar el flujo de aire. Al minimizar el flujo de aire del bypass, la mezcla de aire caliente y frío al azar y la recirculación, la sala de TI puede soportar densidades de rack más altas, soportar temperaturas de entrada más uniformes y permitir la resiliencia del equipo.
Por qué es importante la contención del centro de datos
La contención estabiliza el flujo de aire en despliegues mixtos, limita el desbordamiento de calor de los racks refrigerados por líquido y admite temperaturas de entrada uniformes. Aunque la refrigeración líquida es crítica para gestionar densidades de rack extremas, los sistemas de cerramiento de pasillo caliente (HAC) capturan y aíslan el aire de escape caliente y los sistemas de cerramiento de pasillo frío (CAC) encierran y dirigen el aire de suministro frío. Ambos enfoques siguen siendo esenciales, ya que la mayoría de los entornos de alta densidad aún se mezclan en filas híbridas o refrigeradas por aire.
Fig. 1. Vertiv™ SmartAisle™ es una solución de contención que integra racks, refrigeración, alimentación y monitorización para optimizar el flujo de aire, reducir el uso de energía y mejorar la eficiencia del centro de datos.
La contención del centro de datos dirige el flujo de aire a través de zonas térmicas y diseños de rack, manteniendo las temperaturas estables a medida que aumentan las cargas de densidad y computación. La planificación temprana de estrategias de contención mejora el rendimiento de refrigeración, reduce el uso de energía y optimiza la infraestructura, que puede escalarse de forma eficiente con las crecientes demandas operativas.
- Las demandas de refrigeración están aumentando: La encuesta global de centros de datos de 2025 del Uptime Institute muestra que uno de cada ocho centros de datos ahora implementa racks a 30-59 kW, con algunos que superan los 100 kW. Estas densidades son cada vez más comunes en nuevas construcciones y retrofits, impulsadas por cargas de trabajo de IA y computación acelerada. A medida que aumentan las cargas térmicas, los operadores necesitan estrategias de refrigeración que se adapten a la demanda sin comprometer la eficiencia ni la flexibilidad de diseño.
- La alimentación es una fuente fija: Dado que se prevé que el uso de energía de los centros de datos se duplique para 2030, los gobiernos y los servicios públicos ya no están asignando energía adicional, lo que requiere que los centros de datos operen dentro de umbrales de energía definidos. Las estrategias de contención reducen la energía necesaria para la refrigeración, lo que permite que la energía se reasigne a funciones más cruciales como cargas de trabajo de computación y puede ampliar las horas del economizador.
- Los estándares ambientales están dando forma a las expectativas de gestión de refrigeración: Los requisitos de eficiencia están evolucionando en todo el mundo, y los operadores necesitan formas prácticas de trabajar dentro de sus asignaciones de energía. Las estrategias de contención afectan directamente al consumo de energía de las instalaciones de los centros de datos, ya que, junto con otros métodos y técnicas, el ahorro operativo y de costes se puede reasignar a otros requisitos de las instalaciones.
Contención en entornos de refrigeración líquida y de alta densidad
Las técnicas de contención no se limitan a la refrigeración por aire tradicional. En despliegues de alta densidad que utilizan intercambiadores de calor de puerta trasera (RDHX) o bucles de conexión directa al chip (DtC), pueden ayudar a estabilizar las temperaturas de la sala separando las zonas calientes y frías. Esto permite que los sistemas de refrigeración líquida funcionen sin interferencias del aire recirculado y ayuda a mantener condiciones uniformes en todo el espacio.
En configuraciones de refrigeración híbrida, la contención limita el calor residual de los racks refrigerados por líquido a la zona inmediata, reduciendo la carga del lado de aire y manteniendo estables los entornos mixtos. Según las medias estimadas, un diseño preparado para alta densidad debería ser capaz de admitir:
- 20–30 kW por rack en filas refrigeradas por aire
- 35–50 kW con RDHX y
- Hasta 100-130 kW en despliegues de IA líquida o híbrida
La gestión precisa del flujo de aire es fundamental para esto, ya que evita el bypass y suministra aire acondicionado directamente a la carga.
La evolución de la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML), principalmente a través de tecnologías como ChatGPT y modelos de lenguaje grande (LLM), ha aumentado la demanda de computación de alto rendimiento (HPC).
Soluciones de contención de pasillo caliente y pasillo frío
• Contención de pasillo caliente (HAC): Este diseño utiliza espacios cerrados alrededor de las áreas de escape del servidor para canalizar el aire caliente directamente a los sistemas de refrigeración a través de barreras físicas (p. ej., puertas y paneles de techo). Este aislamiento evita la recirculación de aire caliente, especialmente eficaz para racks de servidores densos que generan calor sustancial.
Fig. 2. Los pasillos calientes están cerrados para capturar el escape del servidor, mientras que el aire frío entra desde el suelo elevado hacia los frentes del servidor. El aire caliente se dirige a los conductos de retorno o a la refrigeración superior para mejorar la eficiencia. Las flechas marcan las trayectorias de flujo de aire.
• Contención de pasillo frío (CAC): Este diseño encierra áreas de entrada de servidores mediante paneles laterales y barreras superiores para concentrar el flujo de aire refrigerado. Se integra perfectamente con entornos de suelo elevado, junto con la distribución de aire por suelo inferior para proporcionar refrigeración precisa. El CAC separa de forma más efectiva las corrientes de aire caliente y frío, centrándose en dirigir el aire de suministro a las tomas de servidores, y se considera beneficioso en retrofits de suelo elevado.
Fig. 3. Los pasillos fríos están cerrados para dirigir el aire frío a la parte delantera del servidor, mientras que el escape caliente se libera en el pasillo caliente y se dirige hacia el exterior para mejorar la eficiencia. Las flechas marcan las trayectorias de flujo de aire.
Estrategias operativas para la contención de centros de datos de alta densidad
Los sistemas híbridos combinan HAC, CAC y conductos de escape verticales para una gestión adaptable del flujo de aire. Son ideales para centros de datos a hiperescala o colocation con cargas de trabajo y diseños cambiantes. Los sistemas híbridos equilibran la flexibilidad y la eficiencia de refrigeración al combinar aire basado en filas, intercambiadores de calor de puerta trasera y bucles directos al chip para segregar el calor y mantener temperaturas de entrada estables.
Adaptar la estrategia a las cargas de trabajo requeridas
HAC destaca en entornos de alta densidad con cargas de trabajo y entornos de uso intensivo de calor como la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático, donde su aislamiento de aire caliente mejora significativamente la eficiencia de refrigeración. El enfoque dirigido de CAC previene los puntos calientes y optimiza el rendimiento de refrigeración, lo que lo hace ideal para las siguientes aplicaciones:
- Centros de datos modernos con densidades de rack variables
- Retrofits en el suelo elevado, o
- Entornos que requieren un control preciso de la temperatura.
La elección entre sistemas depende principalmente de la densidad del rack, la infraestructura de refrigeración existente y las limitaciones de disposición de las instalaciones.
Más información:
Las cargas de trabajo de IA de alta densidad están empujando a los centros de datos hacia la refrigeración híbrida adaptativa para abordar las demandas de Thermal Management. Así es como la industria se mantiene por delante del calor.
Contención que sigue el ritmo
A medida que aumenta la demanda de refrigeración para una mayor densidad de computación, la contención se convierte cada vez más en una opción de diseño principal. Afecta directamente a los costes operativos, la eficiencia energética y la escalabilidad de la infraestructura. Vertiv diseña estrategias de contención adaptadas a la disposición de tu centro, los objetivos de densidad de rack y las prioridades energéticas. Contacta con el equipo de Vertiv hoy mismo.
