A primera vista, la razón del buen rendimiento por litro de combustible de los coches híbridos es bastante obvia: no usan el motor de gasolina todo el tiempo. Sin embargo, el motivo real es más complejo, y tiene similitudes con una tecnología que permite ahorrar mucho dinero en la refrigeración de data centers: los variadores de velocidad (VSD), que ayudan a adaptar la capacidad de refrigeración a la demanda real.

Antes de profundizar en los VSD, analicemos cómo funciona un coche híbrido. La mayor parte del tiempo son impulsados por su motor eléctrico de batería, lo cual no sólo ahorra combustible, sino que también posibilita un diseño más eficiente del motor de gasolina. Al reducirse la demanda del motor, el tamaño de éste puede ser menor con respecto a un coche tradicional, aumentando así su eficiencia.

Otro de los recursos de un coche híbrido para ahorrar combustible es el frenado regenerativo. Tal como puede leerse en este artículo en la página web de la Union of Concerned Scientists USA (UCSUSA), los coches convencionales dependen totalmente de los frenos de fricción para reducir su velocidad, disipando su energía cinética en forma de calor. El frenado regenerativo, en cambio, permite que parte de esa energía pueda ser almacenada y transformada en electricidad, almacenándola en las baterías para posteriormente alimentar al motor eléctrico.

Algunos coches híbridos van incluso más allá, al ofrecer una conducción puramente eléctrica. En estos casos, el vehículo opera completamente gracias al motor eléctrico en el arranque y fases de velocidad baja o en rangos limitados, de acuerdo con el artículo de la UCSUSA. Gracias a este sistema, el coche consigue utilizar el motor eléctrico, mucho más eficiente, el máximo de tiempo posible, dejando el motor de gasolina para cuando realmente lo necesita.

Este funcionamiento es muy similar a la forma en que el variador de velocidad funciona junto a un sistema de refrigeración en data centers. De la misma manera en que el frenado regenerativo aprovecha la fricción inherente al proceso de frenado para impulsar el vehículo, los economizadores de refrigeración utilizan aire del exterior para enfriar un data center. Al tratar con temperaturas mayores en data centers, así como con nuevos sistemas de refrigeración adiabáticos para reducir la dependencia del refrigerado mecánico, los compresores con inverter hacen posible aplicar el concepto de “trim cooling”, optimizando la refrigeración, reduciendo la cantidad de refrigeración proporcionada por los compresores tradicionales.

Más concretamente, la optimización de refrigeración aprovecha la refrigeración mecánica para paliar solo el calor no disipado por los economizadores. Su funcionamiento es muy similar al de un motor de gasolina de un coche híbrido, accionándose solo cuando la demanda de potencia supera la capacidad del motor eléctrico.

Tomemos, por ejemplo, un data center que requiera 1 MW de capacidad de refrigeración. Pongamos, también, que, de ese MW, el sistema economizador se ocupa de 800 kW. Cuando la temperatura desciende, el economizador puede llegar a proporcionar 900 kW de refrigeración, y, de forma contraria, en días más cálidos, su capacidad se ve reducida. Gracias a la optimización de la refrigeración, el variador compensaría en función de la demanda, optimizando la capacidad de refrigeración que debe proporcionar el compresor.

Este método tiene unos resultados mayúsculos, traduciéndose en ahorros de hasta el 40% en costes de refrigeración. Pero sus beneficios van mucho más allá del ahorro en la factura eléctrica: al verse reducida la demanda de capacidad de refrigeración, puede utilizarse un compresor de menor tamaño, disminuyendo así los costes de inversión en equipamiento e infraestructuras, cuyos requisitos energéticos pueden verse también reducidos, conllevando aún mayor ahorro en la inversión.

La implantación de este sistema en un data center ya existente puede aumentar la capacidad IT gracias al uso del compresor y de la infraestructura ya instaladas. Para una empresa, este aumento puede reducir los costes de inversión significativamente, y para un proveedor de colocación puede aumentar el número de clientes a los que pueden dar soporte en la misma instalación IT.

Por supuesto, sacar el máximo provecho de los variadores y de la refrigeración adiabática implica implementar un sistema de refrigeración que permita usar el modo economizador todo lo posible.

 

Artículo escrito por Beatriz Palacios, ITD System Engineer & Product Manager Cooling & Floor de Schneider Electric