Arrefecimento dos circuitos secundários dos centros de dados: medição do caudal através de um medidor de caudal por ultrassons

Nos centros de dados modernos, a densidade de potência dos equipamentos de TI está a aumentar significativamente, nomeadamente com o desenvolvimento da IA, da nuvem, da hiperescala e das infraestruturas de colocalização. O calor gerado pelos servidores exige sistemas de refrigeração precisos, contínuos e de alta disponibilidade.

O medidor de caudal fixo por ultrassons Time Delta-C Extended da Fuji Electric, associado a duas sondas de temperatura PT100, permite medir o caudal, as temperaturas de ida e volta e a energia térmica trocada nos circuitos secundários de refrigeração. Graças à sua tecnologia não intrusiva por tempo de trânsito, instala-se diretamente nas condutas existentes, sem interrupção do processo nem alteração da tubagem. Esta solução responde aos desafios do arrefecimento de centros de dados, da eficiência energética e da continuidade do serviço de TI.


Centros de dados, eficiência energética e pressão regulamentar

Técnicos a monitorizar ecrãs de controlo num centro de dados para otimizar a refrigeração e o débito

Os centros de dados tornaram-se infraestruturas críticas para a economia digital. Alojam aplicações na nuvem, serviços de computação intensiva, ambientes de inteligência artificial e dados estratégicos. Este crescimento implica um aumento das necessidades de refrigeração, uma vez que a quase totalidade da energia consumida pelos servidores é convertida em calor.

Neste contexto, os operadores têm de conciliar a disponibilidade dos sistemas de TI, o controlo dos custos operacionais e a redução da pegada ambiental. Indicadores como o PUE, os KPIs energéticos, a rastreabilidade do desempenho e o acompanhamento do consumo de água e energia tornam-se essenciais para a gestão das instalações. Consequentemente, a medição fiável e contínua dos caudais é indispensável para gerir com precisão as instalações e antecipar desvios no funcionamento.

O quadro regulamentar europeu também está a evoluir. A Comissão Europeia criou um sistema de comunicação de informações sobre o desempenho energético e a sustentabilidade dos centros de dados, com uma base de dados europeia e indicadores destinados a avaliar a sua eficiência. O Regulamento Delegado Europeu 2024/1364 introduz, nomeadamente, um sistema de reporte para os centros de dados em causa, na continuidade da diretiva europeia sobre eficiência energética. Em França, as obrigações relacionadas com a eficiência energética e a valorização do calor residual reforçam também o interesse em dispor de medições fiáveis nos circuitos de refrigeração.


Arrefecer eficazmente os circuitos secundários sem comprometer a continuidade do serviço de TI

Técnicos responsáveis pela manutenção de equipamentos de refrigeração num centro de dados, incluindo a monitorização de sistemas e servidores

Os operadores de centros de dados têm de gerir cargas térmicas variáveis e, por vezes, muito rápidas. A ativação de servidores dedicados à IA, à aprendizagem automática ou ao cálculo de alto desempenho pode provocar flutuações significativas nas necessidades de refrigeração. Sem uma medição precisa do caudal nos circuitos secundários, torna-se difícil garantir uma distribuição homogénea da água gelada ou do fluido caloportador.

Esta falta de visibilidade pode causar pontos críticos localizados nas salas de TI, aumentar o risco de incidentes de equipamento e prejudicar as condições de funcionamento. Um mau equilíbrio hidráulico pode também conduzir a um consumo excessivo de energia, uma vez que os grupos frigoríficos, as bombas, os permutadores de calor, os CRAH, os CRAC ou as CDU nem sempre funcionam no ponto ideal.

A outra grande dificuldade prende-se com a instalação de instrumentos de medição em condutas em funcionamento. Num centro de dados, qualquer intervenção mecânica num circuito de refrigeração pode ser complexa, dispendiosa e arriscada. Um sensor intrusivo pode exigir um corte parcial do sistema, uma drenagem, uma alteração na tubagem ou uma operação incompatível com os requisitos de disponibilidade.

Por fim, as equipas de operação necessitam de dados fiáveis e interligados para alimentar os sistemas de supervisão, tais como o GTB, o BMS ou o SCADA. Sem dados relativos ao caudal, à temperatura e à energia térmica, torna-se mais difícil detetar desequilíbrios, comparar o desempenho real com os objetivos e otimizar de forma sustentável a refrigeração do centro de dados.


A solução da Fuji Electric: Medir o caudal e a energia térmica sem parar a instalação

Medidor de caudal por ultrassons instalado numa conduta industrial para monitorização do sistema de refrigeração num centro de dados

O medidor de caudal fixo por ultrassons Time Delta-C ampliado oferece uma solução adequada às exigências dos centros de dados. A sua tecnologia baseia-se no princípio do tempo de trânsito: o medidor compara o tempo de propagação das ondas ultrassónicas na direção do fluxo e na direção oposta. Este método permite medir o caudal sem contacto direto com o fluido.

Graças aos seus sensores externos montados na tubagem, a solução é instalada de forma não intrusiva. Não requer a interrupção do processo, nem perfurações, nem alterações na tubagem. Esta vantagem é particularmente importante para salas de TI, onde a continuidade do serviço e o cumprimento dos SLA são prioritários.

O sistema inclui também duas sondas de temperatura PT100, posicionadas nas tubagens de ida e de retorno. Esta configuração permite medir a diferença de temperatura e calcular a energia térmica trocada no circuito. O operador não se limita, portanto, a monitorizar apenas um caudal instantâneo: tem acesso a uma visão completa do desempenho térmico dos seus circuitos secundários.

Os dados podem, em seguida, ser transmitidos através de saídas analógicas e protocolos de comunicação industriais compatíveis com as arquiteturas de supervisão dos centros de dados. Desta forma, as equipas podem visualizar o desempenho energético, ajustar as configurações hidráulicas, detetar desvios e melhorar o rendimento global do sistema de refrigeração.

Esquema de refrigeração de um centro de dados com circuitos primário e secundário medidos por caudalímetros ultrassónicos
Esquema do sistema de refrigeração de um centro de dados que integra um medidor de caudal por ultrassons no circuito secundário.

Descubra a solução de medição de caudal e energia térmica para centros de dados


Por que escolher um medidor de caudal por ultrassons para os circuitos secundários de refrigeração?

Racks de servidores alinhados num centro de dados com equipamentos de rede e sistemas de refrigeração integrados

Garantir a refrigeração das salas de TI
A medição combinada do caudal e da temperatura permite verificar se os circuitos secundários distribuem corretamente a água gelada ou o fluido caloportador aos equipamentos críticos.

Otimizar a eficiência energética do centro de dados
O cálculo da potência e da energia térmica permite controlar a refrigeração com base em dados reais, de modo a evitar caudais excessivos, desequilíbrios hidráulicos e consumos desnecessários.

Instalar a medição sem interromper o processo
Os sensores externos são montados nas condutas existentes, sem intervenções invasivas. Isto limita os riscos operacionais e preserva a continuidade do serviço de TI.

Monitorizar anomalias de funcionamento em tempo real
Os dados relativos ao caudal, à temperatura e à energia térmica facilitam a deteção de anomalias, perdas de desempenho ou desequilíbrios entre circuitos.

Facilitar a integração com sistemas GTB, BMS e SCADA
As saídas analógicas e as comunicações industriais permitem integrar facilmente as medições nas ferramentas de supervisão já existentes no centro de dados.


Medição de caudal não intrusiva para otimizar os circuitos secundários de refrigeração

Medidor de caudal por ultrassons da Fuji Electric com sensor clamp-on para medição não intrusiva do caudal em tubagens

Medidor de caudal fixo por ultrassons Time Delta-C ampliado com sondas de temperatura PT100

  • Medição simultânea do caudal e da energia térmica
    Medidor de caudal por ultrassons com função de medição de energia integrada para monitorizar com precisão o desempenho térmico do circuito.
  • Instalação não intrusiva nos circuitos secundários de refrigeração
    Montagem externa em tubagens existentes, compatível com diferentes diâmetros, sem necessidade de alterar a tubagem nem interromper o processo.
  • Precisão adaptada aos requisitos dos circuitos de refrigeração de TI
    Tecnologia ultrassónica de tempo de trânsito que proporciona uma medição estável, fiável e repetível nas redes hidráulicas dos centros de dados.
  • Integração simplificada com sistemas BMS, GTB e SCADA
    Saídas analógicas e comunicações industriais que permitem um envio simples de dados para as arquiteturas de supervisão dos centros de dados.
Vista de um centro de dados com filas de servidores e instalações de refrigeração industrial no telhado
Infraestrutura de centro de dados que combina salas de servidores e sistemas de refrigeração para melhorar a eficiência energética.

O medidor de caudal por ultrassons Time Delta C: A solução para a refrigeração dos circuitos secundários dos centros de dados

Para melhorara eficiência energética de um centro de dados, garantir a refrigeração das salas de TI e aumentar a fiabilidade da medição do caudal nos circuitos secundários, o medidor de caudal fixo por ultrassons Time Delta-C ampliado constitui uma solução particularmente adequada. Combina medição não intrusiva, contagem de energia térmica, integração em sistemas de supervisão e instalação em condutas existentes.

Ao fornecer dados fiáveis sobre o caudal, as temperaturas de ida e volta e a energia trocada, ajuda os operadores a gerir melhor os seus circuitos hidráulicos, a prevenir anomalias de funcionamento e a manter um elevado nível de disponibilidade das infraestruturas de TI críticas.

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Garantir um controlo preciso dos circuitos secundários de refrigeração das salas de TI dos centros de dados

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