O rápido crescimento dos centros de dados, impulsionado pela computação em nuvem, pela inteligência artificial (IA) e pelos serviços digitais críticos, vem acompanhado de fortes desafios em termos de continuidade do serviço, consumo energético e gestão térmica. As infraestruturas devem garantir um funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, ao mesmo tempo que controlam os custos operacionais, a pegada ambiental e o aumento da carga dos equipamentos de TI.
Neste contexto, a Fuji Electric apoia os operadores e engenheiros de centros de dados com soluções industriais comprovadas que combinam alimentação elétrica crítica, instrumentação de medição, sistemas de supervisão e gestão energética. Estas soluções permitem garantir a segurança dos processos, otimizar o consumo de energia e reforçar a fiabilidade das infraestruturas a longo prazo.
Num centro de dados, a mais pequena falha elétrica ou térmica pode causar prejuízos significativos. Por isso, é essencial contar com equipamentos robustos e sistemas de medição fiáveis para controlar todas as instalações.
A repartição do consumo de energia de um centro de dados mostra que os servidores representam cerca de 50% do consumo total, enquanto a refrigeração representa cerca de 30% e a iluminação, juntamente com outras utilizações, cerca de 7%. O consumo energético dos centros de dados deve-se principalmente ao funcionamento contínuo dos servidores, à refrigeração dos equipamentos e aos sistemas de segurança.
As soluções da Fuji Electric permitem:
Redução da pegada energética
Otimização de recursos críticos
Eficiência energética controlada
Desempenho sustentável medido
Os centros de dados, ou data centers, estão no centro do ecossistema digital global. Asseguram o armazenamento, o processamento e a transmissão de enormes volumes de dados para empresas, instituições e particulares. Verdadeiros pilares da economia digital, estas infraestruturas permitem o acesso a recursos informáticos através da Internet, apoiando assim o desenvolvimento da inteligência artificial, da computação em nuvem e de aplicações críticas.
A segurança dos dados e a disponibilidade dos serviços são prioridades absolutas para os centros de dados, que devem garantir uma continuidade de funcionamento sem falhas. No entanto, o consumo de energia destes centros representa um grande desafio, tanto do ponto de vista económico como ambiental. Face ao crescimento exponencial das necessidades de armazenamento e tratamento de dados, torna-se indispensávelotimizar a gestão energética das infraestruturas para limitar o seu impacto sobre os recursos e o ambiente, garantindo simultaneamente a segurança e a fiabilidade dos serviços digitais.
O acesso a volumes de eletricidade adequados e fiáveis constitui um grande desafio para os operadores de centros de dados, que também têm de lidar com uma dependência crescente da eletricidade. Reduzir essa dependência, nomeadamente em relação aos combustíveis fósseis, é essencial para garantir o desempenho e a sustentabilidade das infraestruturas. Os Estados Unidos desempenham um papel fundamental na modernização das redes elétricas, a fim de dar resposta à crescente procura por parte dos centros de dados e outras infraestruturas críticas no seu território.
O centro de dados é um elo essencial do ecossistema digital, suportando a nuvem, o streaming de vídeo, os jogos online e a inteligência artificial. A inteligência artificial (IA) é hoje o motor do crescimento da procura por capacidade de computação, o que acentua o consumo energético e o impacto ambiental dos centros de dados. Por isso, é crucial ter em conta a sustentabilidade eadotar soluções inovadoras para otimizar a gestão energética.
De acordo com dados recentes, os centros de dados consomem entre 2 % e 3 % da eletricidade mundial, e esta percentagem poderá atingir os 13 % até 2030. Prevê-se também um aumento anual de 8 % na capacidade dos centros de dados, o que implicará um consumo de eletricidade 2 a 4 vezes superior ao atual.
Os centros de dados de hiperescala, verdadeiros motores da economia digital, verão o seu consumo aumentar 35 % ao ano até 2040. Em França, os centros de dados representam 2,5% da pegada de carbono nacional e são responsáveis por 1% das emissões globais de gases com efeito de estufa relacionadas com a energia. Estes números sublinham a importância de ter em conta o impacto ambiental dos centros de dados e a necessidade de otimizar a sua eficiência energética para obter poupanças e cumprir os requisitos ESG
O controlo da energia, da refrigeração e das condições de funcionamento assenta em instrumentação industrial fiável, associada a sistemas de supervisão capazes de centralizar e analisar os dados em tempo real.
A Fuji Electric disponibiliza soluções adaptadas a cada fase do funcionamento de um centro de dados.
O abastecimento de energia elétrica é a principal fonte de consumo de um centro de dados e constitui um desafio estratégico tanto a nível económico, técnico como ambiental. Um centro de dados converte a eletricidade recebida da rede em potência informática e em energia térmica. É essencial ter em conta as questões de sustentabilidade e de conformidade regulamentar na gestão do abastecimento de energia elétrica. O consumo de energia de um centro de dados depende, acima de tudo, da dimensão da estrutura. Estima-se, no entanto, que os servidores informáticos e os sistemas de refrigeração representem cerca de 80% do consumo energético de um centro de dados.
O processo de alimentação elétrica assenta numa cadeia estruturada que vai da rede pública ou de fontes locais até às cargas de TI. Num centro de dados, as cargas de TI referem-se ao conjunto de equipamentos informáticos diretamente responsáveis pelo tratamento, armazenamento e transmissão de dados: servidores, sistemas de armazenamento e equipamentos de rede. Estas concentram a maior parte do consumo elétrico útil, diretamente ligado à atividade digital do local.
Esta cadeia integra, sucessivamente, a transformação, a distribuição, a proteção e a medição da energia. Cada nível desta cadeia contribui para as perdas globais e tem um impacto direto nos indicadores de desempenho energético.
Os principais desafios relacionados com o consumo de energia dos centros de dados são:
A qualidade da energia e a capacidade de medir com precisão os fluxos elétricos em cada etapa são fundamentais para atingir os níveis de disponibilidade exigidos pelos SLA, ao mesmo tempo que melhoram de forma sustentável a eficiência energética dos centros de dados.
A crescente densidade dos equipamentos de TI está a provocar um aumento significativo dos fluxos térmicos. Com efeito, os sistemas de refrigeração consomem entre 30% e 40% da energia de um centro de dados.
Os sistemas de refrigeração nos centros de dados são essenciais para evitar o sobreaquecimento dos servidores e manter condições térmicas estáveis nas salas de TI.
Uma má gestão térmica pode provocar:
Dependendo da arquitetura do centro de dados, a refrigeração pode basear-se em dois grandes modos complementares: a refrigeração por ventilação (ar) e a refrigeração por líquido.
Além disso, os centros de dados produzem uma quantidade significativa de calor residual. Este calor pode ser aproveitado, nomeadamente através de intervenções elegíveis para Certificados de Poupança de Energia. A recuperação e a reciclagem do calor libertado pelos centros de dados podem, assim, servir para aquecer escritórios ou habitações nas proximidades, contribuindo para melhorar a eficiência energética global.
Nas arquiteturas de refrigeração por ar (CRAC, CRAH, free cooling), o princípio baseia-se na circulação controlada de volumes de ar frio desde as unidades de tratamento de ar até aos racks de TI, seguida do retorno do ar quente para os sistemas de refrigeração. Este fluxo de ar permite extrair o calor dissipado pelos servidores e manter uma temperatura de funcionamento em conformidade com as recomendações.
O controlo dos fluxos de ar é essencial para garantir uma distribuição homogénea do frio, evitar a recirculação de ar quente e prevenir o aparecimento de zonas de sobreaquecimento. Os ventiladores constituem um elemento central deste processo e representam uma parte significativa do consumo energético associado à refrigeração.
O desafio consiste em adaptar continuamente os caudais de ar às cargas térmicas reais, em função da ocupação das salas, da densidade dos racks de TI e das variações na carga informática. O controlo dinâmico dos ventiladores permite, assim, ajustar a potência consumida estritamente à necessidade de refrigeração.
Uma gestão precisa e dinâmica da ventilação constitui, assim, um fator determinante para reduzir o consumo energético da refrigeração, garantindo simultaneamente condições térmicas ideais para os equipamentos informáticos
O arrefecimento por líquido (água gelada, água temperada, refrigeração direta no rack ou por imersão) está a crescer fortemente nos centros de dados para responder às elevadas densidades de potência e às crescentes cargas térmicas associadas, nomeadamente, às aplicações de IA e HPC. Ao contrário da refrigeração por ar, este processo baseia-se na capacidade do fluido de transportar eficazmente o calor o mais próximo possível das fontes de dissipação.
O princípio de funcionamento baseia-se em circuitos hidráulicos fechados. O fluido de refrigeração circula desde uma unidade de produção de frio ou de troca de calor até aos equipamentos a refrigerar (permutadores, portas traseiras, placas frias ou caixas de imersão), onde capta o calor produzido pelos servidores. O fluido aquecido é depois devolvido à unidade de refrigeração para ser arrefecido antes de um novo ciclo.
O desempenho energético e a fiabilidade destes sistemas dependem diretamente do controlo dos caudais, do equilíbrio hidráulico e da qualidade das trocas térmicas. Um caudal insuficiente pode provocar um aumento das temperaturas e representar um risco para os equipamentos, enquanto um caudal excessivo gera um consumo elétrico desnecessário nas bombas.
O desempenho e a fiabilidade da refrigeração por líquidodependem, assim, de uma medição contínua e precisa dos caudais, das temperaturas de entrada e saída, das pressões e da qualidade do fluido, de modo a garantir uma troca térmica ideal, um equilíbrio hidráulico controlado e a durabilidade das instalações.
A supervisão energética centralizada constitui a base da gestão operacional de um centro de dados. Permite recolher, agregar e correlacionar os dados provenientes dos sistemas elétricos, térmicos e ambientais, a fim de fornecer uma visão global, fiável e útil da instalação.
Com base na instrumentação no terreno e nos sistemas de controlo, a supervisão energética permite transformar os dados brutos em indicadores operacionais úteis para a exploração.
Permite, nomeadamente:
A integração coerente dos dados provenientes de sensores, sistemas de medição e equipamentos no terreno é essencial para otimizar a operação, garantir a fiabilidade das decisões técnicas e melhorar de forma sustentável a eficiência energética do centro de dados.
A melhoria da eficiência energética assenta numa abordagem global que combina a otimização do fornecimento de energia, da refrigeração e da operação. Com efeito, a energia representa 54% das despesas de um centro de dados. Consequentemente, o acompanhamento preciso do consumo de energia (cargas de TI, refrigeração, equipamentos auxiliares) através de sistemas de medição e supervisão permite identificar os pontos de maior consumo e reduzir as perdas.
Os parâmetros-chave a monitorizar incluem a temperatura e a humidade das salas de TI, os caudais e as pressões dos circuitos de refrigeração, a qualidade da energia elétrica, o consumo por posto de trabalho, bem como o estado dos equipamentos críticos. A sua monitorização contínua é essencial para prevenir incidentes, otimizar a operação e garantir o desempenho energético.
Uma solução de supervisão industrial permite centralizar todos os dados provenientes dos sistemas elétricos, térmicos e ambientais, detetar anomalias numa fase inicial e antecipar incidentes. Facilita a manutenção, melhora a capacidade de resposta das equipas de operação e contribui para a otimização contínua do desempenho energético e operacional do centro de dados.
O consumo de água, principalmente associado aos sistemas de refrigeração líquida ou às torres de refrigeração, constitui um desafio ambiental crescente para os centros de dados. A medição precisa dos caudais de água em cada etapa do processo permite monitorizar os volumes consumidos, identificar desvios e otimizar o funcionamento dos circuitos hidráulicos. A utilização de água reciclada para o arrefecimento dos sistemas é um método emergente para reduzir o impacto ambiental dos centros de dados. Os medidores de caudal industriais contribuem assim para uma gestão mais moderada e sustentável dos recursos hídricos, garantindo simultaneamente o desempenho térmico das instalações.
Os medidores de vazão ultrassônicos otimizam o arrefecimento dos centros de dados, garantindo uma medição confiável dos caudais de água gelada e de arrefecimento líquido.
24 de fevereiro de 2026
