O projeto de um data center abrange arquitetura (layout do rack), estrutural, mecânica, elétrica, proteção contra incêndio e sistema de cabeamento. O design sustentável é essencial porque um data center pode consumir de 40 a 100 vezes mais eletricidade em comparação com um espaço de escritório de tamanho semelhante.
Guia de design
Como um data center envolve 82 a 85% do investimento de capital inicial em equipamentos mecânicos e elétricos, o projeto do data center é geralmente considerado como um projeto conduzido por um engenheiro. As áreas a serem consideradas para o projeto sustentável incluem a seleção do local, projeto de arquitetura/engenharia, melhores práticas de eficiência energética, redundância, implantação em fases, etc. . O programa LEED é um programa de certificação voluntário desenvolvido pelo US Green Building Council (USGBC).
No início do processo de projeto de arquitetura, o espaçamento adequado das colunas e a elevação do piso garantirão investimentos de capital apropriados e minimizarão as despesas operacionais. Uma planta baixa com espaçamento de coluna apropriado maximiza as instalações de rack ICT e atinge a densidade de energia com distribuição de resfriamento eficiente. Uma elevação de piso a piso deve ser cuidadosamente planejada para incluir altura e espaço para sistema mecânico, elétrico, estrutural, iluminação, proteção contra incêndio e cabeamento.
As sociedades técnicas internacionais desenvolveram muitas diretrizes de projeto úteis que são abordadas em detalhes em outros capítulos deste manual:
- ASHRAE TC9.9: Equipamento de Rede de Centro de Dados
- ASHRAE TC9.9: Diretrizes térmicas e melhores práticas para equipamentos de energia de data centers
- ASHRAE 90.1: Padrão de energia para edifícios
- ASHRAE: Diretrizes de Contaminação de Gases e Partículas para Data Centers
- Guia de melhores práticas para projeto de data center com eficiência energética
- Código de Conduta da UE sobre Eficiência Energética em Data Centers
- BICSI 002: Melhores práticas de design e implementação de data center
- FEMA P-414: “Instalação de restrições sísmicas para dutos e tubulações”
- FEMA 413: “Instalação de restrições sísmicas para equipamentos elétricos”
- FEMA, SCE, VISCMA, “Instalação de Restrições Sísmicas para Equipamentos Mecânicos”
- GB 50174: Código para Projeto de Data Centers
- ISO 50001: Especificação e Certificação de Gestão de Energia
- Sistemas de classificação LEED
- Esboço do Padrão de Instalação de Data Center pelo Japan Data Center Council (JDCC)
- TIA-942: Padrão de Infraestrutura de Telecomunicações para Data Centers
O padrão chinês GB 50174 “Código para Projeto de Data Centers” fornece uma abordagem holística de projeto de data centers que abrange a seleção do local e layout do equipamento, requisitos ambientais, construção e estrutura, ar condicionado (sistema mecânico), sistema elétrico, blindagem eletromagnética, rede e sistema de cabeamento, sistema inteligente, abastecimento e drenagem de água e proteção e segurança contra incêndio.
Confiabilidade e Redundância
A “redundância” garante maior confiabilidade, mas tem impactos profundos nos investimentos iniciais e nos custos operacionais contínuos:
Dinâmica de Fluidos Computacional
Considerando que os centros de dados podem ser projetados aplicando as melhores práticas, os locais dos sistemas (rack, CRAC, etc.) podem não estar em seu arranjo ideal coletivamente. A tecnologia de dinâmica de fluidos computacional (CFD) tem sido usada em projetos de salas limpas de semicondutores há décadas para garantir um fluxo de ar uniforme dentro de uma sala limpa. Durante o estágio inicial de construção e projeto do layout do rack, o CFD oferece uma análise e solução científica para visualizar padrões de fluxo de ar e pontos quentes e validar a capacidade de resfriamento, o layout do rack e a localização das unidades de resfriamento. Pode-se visualizar o fluxo de ar em corredores quentes e frios para otimizar o design da sala. Durante o estágio operacional, o CFD pode ser usado para emular e gerenciar o fluxo de ar para garantir que o caminho do ar não recircule, desvie ou crie um fluxo de pressão negativa.
Melhores práticas
Embora o projeto de um data center com eficiência energética ainda esteja evoluindo, muitas práticas recomendadas podem ser aplicadas se você estiver projetando uma pequena sala de servidores ou um grande data center. Uma das práticas recomendadas é criar ou usar servidores ENERGY STAR e unidades de estado sólido.
A Comissão Europeia publicou um abrangente “Melhores Práticas para o Código de Conduta da UE em Data Centers”. O Programa Federal de Gerenciamento de Energia do Departamento de Energia dos Estados Unidos publicou o “Guia de melhores práticas para projetos de data centers com eficiência energética”. Ambas, e muitas outras publicações, podem ser consultadas ao preparar uma especificação de projeto de data center.
Aqui está uma pequena lista de melhores práticas e tecnologias emergentes:
- Resfriamento líquido no nível do rack e resfriamento por imersão em líquido
- Aumente os ajustes de temperatura e umidade de entrada do servidor (ASHRAE Spec)
- Configuração e contenção de corredores quentes e frios
- Gerenciamento de ar (para interromper o bypass, a mistura de ar quente e frio e a recirculação)
- Resfriamento gratuito usando economizador do lado do ar ou economizador do lado da água
- UPS de alta eficiência
- Acionamentos de velocidade variável
- Resfriamento líquido direto no nível do rack
- Tecnologia de células de combustível
- Calor e energia combinados (CHP) em data centers
- Distribuição de energia de corrente contínua
- Aplicações de IA e análise de dados no controle de operações.
Vale ressaltar que os servidores podem operar fora das faixas de umidade e temperatura recomendadas pela ASHRAE.
