Data Centers e Eficiência Energética

Ar condicionado, no-break e iluminação são os recursos que mais trazem gastos e desperdício de energia, caso não forem monitorados e ajustados para realidade do consumo do data center. Tal gestão e monitoramento resultam em eficiência energética.

A devida adequação do consumo energético diminui custos e assim mais recursos poderão ser investidos em outras áreas da empresa. Ao final do processo, tais benefícios chegarão como diminuição de preço para os clientes finais, além da redução do impacto ambiental.

Consumo de energia elétrica na Indústria de Data Centers:

• Aproximadamente 3% da energia mundial é consumida por Data Centers. É a indústria que mais consome energia atualmente;
• Cerca de 90% do data centers do mundo foram construídos nos últimos 2 anos. Há um contínuo crescimento das estruturas de data centers devido à explosão do uso de dados e sistemas (Big Data);
• Data Centers continuam sendo construídos num ritmo acelerado (+ de 35% ao ano);
• Data Centers no Brasil consumiram 48% a mais de energia em 2012 do que em 2011 (cerca de 280 MW). E esse ritmo de consumo continua;
• Conclusão: Data Centers são grandes consumidores de energia.

Como é o consumo em um Data Center? Ou seja, quais são as cargas consumidoras e como se comportam:

• Atualmente os Data Centers chegam a requerer 10 a 15 kVA por rack. Os equipamentos ativos (servidores, storage, etc, são grandes consumidores)

• O consumo em refrigeração é equivalente ao consumo dos equipamentos, pois o aquecimento gerado pelos equipamentos ativos exige uma refrigeração de precisão, a qual é grande consumidora de energia.

• Os equipamentos ativos exigem limites de temperatura mínima e máxima: 17oC mínimo e 27oC máximo (de acordo com a norma brasileira NBR 14565 e as respectivas normas internacionais).

• A métrica que define a eficiência energética de um Data center é PUE (Power Usage Effectiveness) – Define a eficiência do Data Center como sendo a carga total consumida pelo data center dividida pela carga dos equipamentos de TI, ou seja, todo o consumo de ar condicionado, motores, iluminação, além dos equipamentos ativos.

• O ideal é que o PUE seja o mais próximo de 1, pois assim a energia entregue ao data center será aquela dedicada aos equipamentos ativos. Mas a realidade nos mostra que grande parte da energia é desperdiçada por outras cargas, e o PUE médio no mercado nacional e internacional está em torno de 2,5 (quer dizer que mais de 60% da energia é utilizada por ar condicionado, motores, iluminação).

• Economizar energia num data center significa reduzir PUE, e técnicas podem ser empregadas para efetuar tais reduções no curtíssimo prazo.

Três aspectos têm impacto na eficiência energética em um Data Center:

1. Os equipamentos utilizados no data center têm impacto no consumo, e isso depende da sua qualidade. Por exemplo a eficiência de equipamentos de
ar-condicionado, a eficiência de transformadores e UPS (No-breaks), e a eficiência da
iluminação e outros usos.

2. O projeto do data center, quando vai ser construído, define parâmetros e concepções para a futura implantação. O projeto prevê integração efetiva de todos os
seus componentes, e isso melhora a eficiência do consumo elétrico. Por fim a implantação do data center prevê instalações visando facilidade de uso e de manutenção, sendo que a manutenção preventiva otimiza a performance do uso da energia.

3. Finalmente a operação e a manutenção definem o consumo diário da energia. Erros
de operação incidem em altos custos de energia. Exemplo típico é a operação com refrigeração em temperaturas muito abaixo do limite máximo, que induz a altíssimo consumo de energia elétrica. Além disso a manutenção deficiente induz a uma operação que busca limites desnecessários.

Qual sistema pode melhorar a eficiência energética de Data Centers?

• Uso de sistemas de monitoramento e gestão automatizada – DCIM – tem o potencial de otimizar radicalmente a eficiência energética. Sistemas DCIM (Data Center Infrastructure Management) atuam diretamente na:

•  Gestão online do consumo;
• Distribuição das temperaturas nos diversas ambientes do data center;
• Controle da iluminação;
• Gestão dos ativos nos racks, evitando perdas.

O que são sistemas DCIM?

DCIM – Data Center Infrastructure Management

São sistemas de Gestão e Monitoramento de Data Center que permite ao Gestor obter informações, em tempo real, sobre a situação do ambiente, como está o uso dos recursos, e quais os pontos críticos. Permitem atuação direta sobre elementos da infraestrutura, fazer simulações e planejar modificações.

Que resultados podem ser obtidos com DCIM na eficiência energética?

Os resultados imediatos na eficiência energética de um data center com o uso de ferramentas DCIM se dá em processos como:

• Melhorar a distribuição de circuitos/fases na alimentação dos circuitos – o desbalanceamento de cargas leva a sobreaquecimento desnecessário nos condutores elétricos e perdas;
• Equilíbrio térmico no interior do Data center favorece o funcionamento dos equipamentos ativos;
• A ferramenta DCIM monitora em tempo real todas as cargas e com isso evita sobrecarga e favorece o balanceamento; o O monitoramento online das grandezas físicas do data center evitar alta umidade e isso regulariza o funcionamento dos equipamentos. Conforme a NBR 14565 e normas internacionais, a umidade deve ser mantida entre os limites de 30% (mínima) e 60% (máxima);
• Da mesma forma a ferramenta DCIM faz o controle elétrico dos equipamentos ativos verificando em tempo real o consumo de cada um, e sua contribuição para a composição do PUE do Data Center.