À medida que a inteligência artificial e a computação de alto desempenho moldam o futuro da infraestrutura digital, as exigências impostas aos data centers mudam drasticamente. A diversidade de cargas de trabalho — desde aplicações empresariais tradicionais até ambientes de computação com GPU de altíssima densidade — exige uma abordagem flexível e escalável para a refrigeração. A resposta é clara: não existe uma solução universal, e os operadores que planejam como se existisse ficarão limitados precisamente quando suas instalações precisarem de crescer.

Os refrigeradores ar-condicionados têm servido bem a maioria dos data centers há décadas e continuarão a ser altamente relevantes para operações de baixa a média intensidade. No entanto, o boom das cargas de trabalho de IA elevou as densidades de potência por rack a níveis que desafiam o resfriamento convencional por ar. Para esses ambientes de alta densidade, o resfriamento líquido — principalmente direto ao chip — tornou-se uma necessidade. Ainda assim, os sistemas de refrigeração a ar continuam a ser essenciais para dissipar o calor residual que os sistemas líquidos não captam diretamente, o que significa que ambas as abordagens são complementares, e não concorrentes.

O resfriamento passivo como vantagem competitiva

A adoção de arquiteturas de refrigeração líquida permite operar os circuitos de água gelada a temperaturas mais elevadas do que os projetos convencionais de climatização por ar. Isto amplia consideravelmente o potencial do resfriamento gratuito — aproveitamento do ar ambiente, em vez de sistemas de compressão de elevado consumo energético — para um leque muito mais vasto de condições e horários de funcionamento do que era viável anteriormente. Em climas com temperaturas moderadas ou estações frias acentuadas, o resfriamento gratuito pode cobrir uma parte substancial da procura anual de refrigeração, com um impacto direto no PUE e no custo operacional da instalação.

Para tirar partido desse potencial, a Dunham-Bush desenvolveu um sistema de serpentina de resfriamento gratuito integrado de fábrica em seus refrigeradores resfriados a ar. O sistema utiliza uma estratégia de ventiladores de condensador de velocidade variável partilhados, que servem simultaneamente tanto a serpentina de resfriamento gratuito como as serpentinas de condensador de refrigerante, e o controlador do refrigerador otimiza continuamente a velocidade dos ventiladores para minimizar o consumo total de energia do sistema em cada condição operacional. Em comparação com as soluções de resfriamento livre adicionadas como componentes instalados no local, a abordagem integrada simplifica a instalação, a colocação em funcionamento e a coordenação dos controles num único âmbito de fornecimento.

Preparação das instalações para as exigências futuras

Para os operadores de data centers, planejar o futuro é tão essencial quanto atender aos requisitos atuais. Atualizar ou conceber instalações para cargas de trabalho de IA implica adotar sistemas de refrigeração suficientemente flexíveis para atender tanto às exigências atuais quanto às futuras. As considerações fundamentais incluem:

— Planejamento para a expansão: incorporar capacidade adicional e espaço físico para futuros aumentos na densidade dos racks e na carga de refrigeração. A capacidade de escalar rapidamente é fundamental, especialmente em instalações de hiperescala e de colocation, onde os requisitos podem mudar inesperadamente.

— Adoção de tecnologias mistas: estar preparado para operar simultaneamente sistemas de refrigeração a ar e a líquido. A gama de chillers refrigerados a ar da Dunham-Bush — que inclui configurações com pré-resfriamento adiabático para climas quentes e áridos e conjuntos de baixa temperatura certificados para instalações em climas frios — foi concebida para abranger todas as condições com que os operadores se deparam em diversas regiões geográficas.

— Maximizar a eficiência energética: a procura global de energia elétrica para data centers crescerá significativamente nos próximos anos, e a disponibilidade de energia será uma das principais restrições ao crescimento.

O funcionamento de baixa elevação (low-lift), disponível em chillers equipados com compressores de rolamentos magnéticos, tira o máximo partido das condições de baixa temperatura ambiente para alcançar a maior eficiência possível do sistema, reduzindo os custos anuais de energia a valores muito inferiores aos que sugeriria uma seleção baseada apenas no ponto de projeto.

— Gestão do risco operacional em toda a faixa de temperatura: os sistemas de refrigeração devem estar certificados para operar continuamente e ligar de forma confiável em toda a gama de temperaturas ambiente do local, incluindo a temperatura elevada do ar de entrada no condensador devido ao efeito de ilha de calor de um campus de equipamentos de grande escala, bem como a operação com gerador de emergência. Esse efeito foi documentado em níveis muito superiores aos observados nos dados meteorológicos regionais, em instalações situadas em climas que, em teoria, não apresentam um desafio térmico extremo — o que o torna uma das variáveis mais importantes a serem abordadas na fase de especificação.

Os operadores devem evitar projetos rígidos e sobredimensionados que se concentrem exclusivamente nos requisitos atuais, bem como subestimar os efeitos térmicos locais que um complexo de grande escala gera em torno de seus próprios equipamentos. Ignorar a contribuição do efeito de ilha de calor na fase de seleção é uma das causas mais frequentes de perda de capacidade não prevista durante a operação.

A resposta à crescente complexidade da refrigeração dos data centers não consiste em escolher uma única tecnologia e comprometer-se totalmente com ela. Consiste em construir uma estratégia que combine refrigeração mecânica eficiente, aproveitamento da refrigeração gratuita, proteção contra picos de calor e frio e a capacidade de escalar de acordo com a procura. Essa abordagem integrada — adaptada ao clima específico, ao perfil de carga e à trajetória de crescimento de cada instalação — é a única que garante a competitividade a longo prazo.