Supervisión de la temperatura en centros de datos: planificar correctamente los sistemas de detección

La temperatura en los centros de datos puede evaluarse de forma fiable si se mide en los puntos pertinentes y los valores medidos se integran en un proceso operativo definido.

Un único valor de sala puede pasar por alto los puntos calientes locales. Por ello, la distribución de la temperatura, la humedad y la circulación del aire deben formar parte conjuntamente del concepto de supervisión.

Para los planificadores especializados, la automatización de edificios y los operadores técnicos, la solución comienza con tres preguntas: ¿Dónde se producen las condiciones críticas? ¿Qué sensores las hacen visibles? ¿Y quién reacciona ante una desviación? Este artículo presenta un enfoque integral que va desde el plan de puntos de medición hasta la tecnología de control del edificio.

El foco está en los racks refrigerados por aire y el clima de sus salas. En el caso de los sistemas refrigerados por líquido, se añaden otras tareas de medición y supervisión en el circuito de refrigeración.

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¿Cuál es la temperatura adecuada en los centros de datos?

A modo de orientación, la ASHRAE (Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado) establece un rango recomendado de 18 a 27 °C en la entrada de aire para los equipos informáticos refrigerados por aire de las clases A1 a A4. Este punto de referencia es importante: un valor medido en la pared de la sala o en el pasillo caliente refleja condiciones diferentes. La recomendación no se aplica de forma generalizada a todas las clases de equipos ni a todas las técnicas de refrigeración. Lo determinante siguen siendo los requisitos del hardware realmente utilizado. Fuente: Manual de ASHRAE, capítulo «Centros de datos e instalaciones de telecomunicaciones».

El rango de funcionamiento recomendado, el rango admisible del equipo y el valor de alarma específico del proyecto cumplen funciones diferentes. Por lo tanto, un valor límite admisible no es automáticamente un valor de consigna para el funcionamiento continuo. Establezca los objetivos de funcionamiento y los umbrales de alerta junto con la planificación de los sistemas informáticos y de refrigeración.

Además, una temperatura de refrigeración innecesariamente baja no provoca una mala distribución del aire. Antes de modificar los valores de consigna, conviene registrar de forma clara la distribución de la temperatura, las condiciones de carga y el funcionamiento del sistema de refrigeración.

Cuatro problemas en el centro de datos

  • Sobretemperatura local

    Es posible que la temperatura de una sala sea normal, mientras que una zona concreta de aspiración se caliente en exceso. Distribuye los puntos de medición de acuerdo con los recorridos reales del aire y las zonas críticas de los racks.

  • Humedad sin contexto

    Un porcentaje por sí solo no describe el riesgo de condensación. Solo la combinación de la temperatura, la humedad del aire y las superficies frías permite realizar una evaluación fundamentada.

  • Modificación del flujo de aire

    Las modificaciones, los cambios en la carga o un cambio en el estado de la instalación pueden afectar al suministro de determinadas zonas. Compare la imagen térmica con otros parámetros de diagnóstico.

  • Lagunas en la cadena de alarma

    Los valores medidos solo protegen la instalación si se analizan adecuadamente y se toma la respuesta adecuada. Compruebe también si hay errores de comunicación, las responsabilidades y la disponibilidad de los destinatarios de las alarmas.

Un concepto de medición parte de las cuestiones operativas

En primer lugar, elabore un plano de puntos de medición que incluya la distribución de los racks y las salas, los conductos de aire, las superficies de refrigeración y los posibles puntos de fuga. Asigne a cada punto una pregunta concreta: ¿se debe detectar un exceso de temperatura local, evaluar el estado del aire o notificar una fuga de agua?

De este modo se obtiene una lista de puntos de datos que incluye la variable de medición, la ubicación de instalación, la precisión requerida, la interfaz y el análisis. Añada la responsabilidad, el umbral de alerta y la reacción prevista. Tenga en cuenta, además, cómo se pueden comprobar, sustituir e incorporar los sensores en caso de ampliación.

A la hora de elegir un sensor, lo importante no es que tenga el mayor número posible de funciones, sino que se adapte a la tarea de medición concreta. Por lo tanto, un Sensor de habitación, un Sensor de conducto y una sonda para una superficie no son intercambiables a voluntad. Aclare también qué información debe seguir estando disponible en caso de fallo del dispositivo o de la comunicación.

Contenido

Puntos de medición de temperatura y puntos calientes Humedad y punto de rocío Presión diferencial y conducción del aire GLT y sistema de alarma Preguntas frecuentes sobre la planificación

Detectar puntos calientes: medir la temperatura en los lugares donde los componentes informáticos aspiran aire

Un Sensor de habitación indica la temperatura en su lugar de instalación. Sin embargo, no muestra automáticamente el volumen de aire que absorben realmente los servidores individuales. Una ocupación variable, cambios en las cargas informáticas o una mezcla inadecuada de aire de entrada y de salida pueden provocar diferencias de temperatura locales.

Por lo tanto, planifique los puntos de medición a lo largo de las vías de circulación de aire relevantes. En los racks con flujo de aire de delante hacia atrás, las zonas de aspiración son especialmente reveladoras. Los puntos de medición a diferentes alturas pueden indicar si hay zonas concretas del rack que reciben un suministro de aire insuficiente. El gráfico ilustra este principio; no se trata de una pauta general para un número fijo de sensores.

Documente, para cada punto de medición, el rack, el lado, la altura y la tarea de medición correspondiente. Los valores complementarios del aire de entrada y del aire de retorno ayudan a evaluar el estado de la instalación. Compare los valores en condiciones de funcionamiento conocidas y vuelva a comprobar la distribución tras cualquier cambio en la ocupación o en el recorrido del aire.

Para seleccionar un sensor de temperatura adecuado También hay que tener en cuenta el rango de medición, la precisión, el tiempo de respuesta y un diseño adecuado para el lugar de medición. Un lugar en la pared de fácil acceso no es necesariamente el más adecuado para todas las tareas de medición.

Humedad y punto de rocío: evaluar correctamente los riesgos de condensación

La humedad relativa y la temperatura deben analizarse conjuntamente. Si cambia la temperatura, la humedad relativa puede variar, aunque no se haya añadido ni eliminado una cantidad equivalente de vapor de agua. Por lo tanto, un único valor porcentual solo explica parcialmente el estado del aire.

El punto de rocío describe la temperatura a la que el aire en cuestión se satura al enfriarse. Si una superficie alcanza este valor o se sitúa por debajo de él, puede producirse condensación. Por ello, en el caso de las tuberías frías o las superficies de refrigeración, también es relevante el estado de la superficie. Una temperatura del aire aparentemente normal no descarta la posibilidad de que se produzca condensación local.

Combinadas Sensores de humedad y temperatura Los dispositivos de S+S están disponibles, según el modelo, con salidas analógicas como 0-10 V o 4-20 mA, así como con Modbus. El sistema de gestión técnica de edificios (GLT) puede calcular el punto de rocío a partir de la temperatura y la humedad; los modelos con Modbus adecuados ya lo proporcionan como punto de datos. Son determinantes las especificaciones técnicas correspondientes a cada producto.

Para la planificación, se determinan conjuntamente el lugar de medición, las condiciones atmosféricas previstas, las posibles superficies frías y la respuesta prevista. El sensor proporciona la base para la medición. El sistema de regulación o de supervisión previsto es el que decide si se ajusta la refrigeración o si se notifica una avería.

La presión diferencial permite visualizar los cambios en el flujo de aire

Los valores de temperatura indican el resultado de la disipación de calor en un punto de medición. Un valor adicional de presión diferencial puede proporcionar indicios de cambios en el suministro de aire. Dependiendo del diseño de la instalación, para ello se comparan entre sí, por ejemplo, dos zonas definidas de una carcasa o de un sistema de distribución de aire.

Es fundamental disponer de puntos de referencia claramente documentados. Anote dónde se encuentran las dos conexiones de presión, cómo se han tendido los cables de medición y qué estado de funcionamiento se utiliza como referencia para la comparación. Sin estos datos, un mismo cambio en las cifras puede interpretarse de diferentes maneras.

A la hora de elegir Transductores de presión diferencial El rango de medición, la precisión y la interfaz deben ser compatibles con la instalación. Dependiendo del modelo, se dispone de salidas analógicas como 0-10 V o 4-20 mA, así como Modbus. Preste atención también a los medios admisibles: un sensor de presión diferencial de aire no es automáticamente adecuado para líquidos en el circuito de refrigeración.

Evalúe la evolución de la presión junto con las mediciones de temperatura y el estado de la refrigeración. Una diferencia de presión por sí sola no garantiza un suministro suficiente a cada rack. Asimismo, sin un diseño de la instalación y de los puntos de medición, no es posible establecer de forma general un valor Pa concreto como valor de consigna.

Del sensor al sistema de gestión técnica de edificios (GLT): los valores medidos deben permitir una reacción

Un concepto completo abarca toda la cadena: sensores, controladores o sistemas de gestión de edificios, un sistema de monitorización de nivel superior si fuera necesario, así como una ruta de alarma definida. Ya en la fase de planificación debe quedar claro qué sistema recoge, almacena y evalúa los valores, y los transmite a las personas responsables.

Los sensores analógicos de 0-10 V o 4-20 mA pueden integrarse en el sistema de control a través de las entradas adecuadas. Si ya se dispone de ellas, pueden ser una opción económica. Modbus Permite, en función del dispositivo, la transmisión de varias magnitudes de medición y otros puntos de datos a través de un bus común. Compruebe el tipo de señal, así como los registros, la escala y las unidades. A la hora de comparar costes, además del precio del dispositivo, hay que tener en cuenta las entradas necesarias, el cableado y el esfuerzo de integración.

Un sensor Modbus no envía automáticamente correos electrónicos ni SMS. Para ello se necesita un componente del sistema debidamente equipado y configurado. Es igualmente importante distinguir entre un verdadero rebasamiento de los valores límite y una medición ausente u obsoleta. Las interrupciones en la comunicación no deben pasar desapercibidas.

Compruebe toda la cadena hasta la reacción operativa: ¿se lee el valor correcto? ¿Se detecta una interrupción? ¿Llega el aviso al destinatario previsto? ¿Se conocen las responsabilidades y el siguiente paso? Compruebe estos puntos antes de la entrega y tras cualquier cambio significativo.

En el caso de una Adaptación de edificios existentes Es conveniente aclarar desde el principio las entradas disponibles, el trazado de las líneas, las interfaces y la capacidad de ampliación del sistema de gestión de edificios (GLT) existente. La solución debe adaptarse a la instalación existente y a la organización operativa.

Supervisar por separado la condensación y las fugas

  • Supervisar la condensación

    La condensación se produce cuando las condiciones en una superficie permiten la formación de agua de rocío. Dependiendo del modelo, los controladores de condensación o de punto de rocío detectan estas situaciones o cuando se acercan a ellas. El lugar de instalación y el principio de funcionamiento deben adaptarse a la superficie que se va a supervisar. Se integra una señal de aviso en la lógica de regulación o de averías prevista.

  • Detectar fugas

    Un sensor de fugas detecta la salida de líquido en el punto de control previsto. Se trata de una función distinta a la evaluación del punto de rocío. A la hora de elegirlo, hay que tener en cuenta el tipo de líquido, la posición y el área de detección. Detectores de condensación y sensores de fugas Por lo tanto, deben seleccionarse en función de la causa concreta y del comportamiento de notificación deseado.

Conclusión: planificar conjuntamente la tarea de medición, los sensores y el funcionamiento

Un sistema fiable de control de la temperatura en el centro de datos combina puntos de medición significativos con sensores adecuados y un proceso de alerta probado. La temperatura, la humedad, el punto de rocío y la presión diferencial se complementan entre sí cuando queda claro qué pregunta responde cada valor. A esto se suma la detección de fugas, que resulta necesaria cuando se desea detectar a tiempo las fugas de líquidos.

Para ello, S+S ofrece diferentes gamas de sensores y dispositivos de control. El modelo concreto se selecciona en función de la magnitud de medición, el montaje, la precisión y la interfaz. Antes de realizar el pedido, conviene consultar la documentación de los dispositivos para acordar la disponibilidad específica para cada proyecto, los límites de funcionamiento y la integración en el sistema.

Coordinar la selección técnica con S+S

Fuentes y información adicional: ASHRAE sobre las condiciones de funcionamiento de los equipos informáticos; Raritan en puntos de medición de referencia del rack; Vaisala sobre los requisitos de los sensores en los centros de datos.

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Preguntas frecuentes sobre la supervisión de la temperatura en el centro de datos

¿Qué temperatura debe haber en un centro de datos?

Para los equipos informáticos refrigerados por aire de las clases A1 a A4, la ASHRAE recomienda, a título orientativo, una temperatura de entrada de aire de entre 18 y 27 °C. Este rango no constituye un valor de referencia general para todas las instalaciones. Compruebe la clase del equipo, las especificaciones del hardware y el concepto de refrigeración. La temperatura ambiente, la temperatura del pasillo de servidores y el aire aspirado por los equipos son magnitudes de medición y puntos de medición distintos.

¿Cuántos sensores de temperatura se necesitan para una sala de servidores?

El número depende de la distribución del espacio, la ocupación de los racks, el flujo de aire y los objetivos de monitorización. Un único Sensor de habitación solo registra su ubicación de montaje. Para las diferencias de temperatura locales, se planifican puntos de medición adicionales. Empiece por elaborar un plano de puntos de medición y compruebe la cobertura en diferentes condiciones de carga. No existe un número de sensores válido para todas las salas de servidores.

¿Qué papel desempeña la humedad del aire en el centro de datos?

La humedad del aire, junto con la temperatura, describe el estado del aire. Para determinar la posible formación de condensación, también es relevante si las superficies frías alcanzan el punto de rocío o se sitúan por debajo de él. Por ello, los valores de humedad deben evaluarse teniendo en cuenta la temperatura y las condiciones de la superficie. Los transductores adecuados, según su modelo, también pueden transmitir el punto de rocío calculado al sistema de gestión del edificio.

¿Es imprescindible utilizar Modbus para la supervisión?

No. Los sensores con salidas analógicas, como 0–10 V o 4–20 mA, pueden integrarse a través de las entradas adecuadas de un controlador o de un sistema de gestión de edificios (GLT). Modbus es una alternativa digital, por ejemplo, para varios puntos de datos por dispositivo. Lo decisivo son las interfaces disponibles y la tarea de medición. Para la activación de alarmas, en ambas variantes se necesita un componente del sistema debidamente equipado y configurado.

¿En qué se diferencia la supervisión de la condensación de la detección de fugas?

La supervisión de la condensación se refiere a la formación de condensación o a las condiciones relevantes para ello en una superficie. La detección de fugas registra la salida de líquido en un punto de control. Ambas tareas requieren principios de sensores y ubicaciones de montaje adecuados. En una instalación, ambas funciones pueden resultar útiles cuando se desea supervisar por separado las superficies frías y las posibles fugas de líquido.