CRAC y CRAH: cómo elegir la refrigeración de precisión para un centro de datos

En un centro de datos, mantener una temperatura estable no es solo una cuestión de confort. Los servidores, equipos de almacenamiento, redes y sistemas de alimentación generan una carga térmica constante que debe gestionarse de manera precisa para mantener la continuidad y confiabilidad de la infraestructura.

Dentro de las principales tecnologías de refrigeración de precisión para centros de datos se encuentran las unidades CRAC (Computer Room Air Conditioner) y CRAH (Computer Room Air Handler). Aunque ambas están diseñadas para controlar las condiciones ambientales de una sala tecnológica, funcionan de manera diferente y requieren distintos tipos de infraestructura.

¿Qué diferencía a un sistema CRAC de un CRAH?

La diferencia fundamental está en la forma en que se produce el enfriamiento.

Una unidad CRAC incorpora un sistema de refrigeración de expansión directa (DX), con sus propios componentes de refrigeración, como compresores y circuito de refrigerante. El aire caliente de la sala pasa por el evaporador, donde se extrae el calor, y posteriormente el aire enfriado se devuelve al espacio.

En cambio, una unidad CRAH utiliza una serpentina de agua fría para transferir el calor del aire. La generación del frío ocurre en una planta central mediante chillers u otros sistemas de enfriamiento, mientras que la unidad CRAH se encarga de hacer circular y acondicionar el aire dentro de la sala.

En términos sencillos:

• CRAC: genera el enfriamiento mediante un circuito de refrigerante.

• CRAH: utiliza agua fría producida por una infraestructura central.

Esta diferencia influye directamente en el diseño, la eficiencia, la escalabilidad y los requerimientos de instalación.

¿Cómo funciona una unidad CRAC?

Las unidades CRAC funcionan bajo un principio similar al de un sistema de refrigeración convencional, pero están diseñadas específicamente para las condiciones de operación de una sala de equipos.

El aire caliente proveniente del área de servidores atraviesa una serpentina evaporadora. El refrigerante absorbe el calor y cambia de estado dentro del circuito de refrigeración. Posteriormente, el compresor eleva la presión del refrigerante y el calor es disipado hacia el exterior mediante el sistema de condensación.

Una de las características importantes de esta configuración es que la unidad puede operar de manera relativamente independiente. Cada equipo dispone de su propio circuito de refrigeración, por lo que no depende necesariamente de una planta central de agua helada.

Esto puede resultar conveniente en:

• Salas de servidores pequeñas y medianas.

• Instalaciones donde no existe una red de agua refrigerada.

• Proyectos modulares o de crecimiento progresivo.

• Aplicaciones donde se busca independencia entre unidades.

• Espacios donde se requiere implementar refrigeración de precisión sin desarrollar una planta central.

¿Cómo funciona una unidad CRAH?

A diferencia del CRAC, una unidad CRAH no produce directamente el frío. Su funcionamiento depende de un circuito de agua fría generado por una planta central.

El aire caliente de la sala atraviesa una serpentina por la que circula agua fría. El calor pasa del aire al agua y el aire acondicionado se devuelve al espacio tecnológico.

La capacidad de enfriamiento puede ajustarse mediante válvulas de control y variación de la velocidad de los ventiladores, permitiendo adaptar el funcionamiento del sistema a la carga térmica existente.

Este esquema es particularmente interesante en instalaciones de mayor escala, donde una planta central puede concentrar la generación de frío y distribuirlo a diferentes unidades de tratamiento de aire.

Eficiencia energética y operación

El consumo energético de la climatización puede representar una parte importante de la operación de un centro de datos. Por ello, además de la capacidad nominal de enfriamiento, es necesario analizar cómo funcionará el sistema bajo diferentes condiciones de carga.

Los sistemas CRAH pueden aprovechar las ventajas de una infraestructura centralizada, especialmente cuando la planta de enfriamiento incorpora equipos de alta eficiencia, variadores de velocidad o estrategias de free cooling.

Los sistemas CRAC, por su parte, pueden ofrecer una solución más independiente, evitando la necesidad de desarrollar desde el inicio una infraestructura hidráulica central. Esto puede ser especialmente relevante cuando se trata de espacios pequeños o instalaciones que requieren una implementación gradual.

En ambos casos, el desempeño final dependerá también de factores como la distribución del aire, la contención de pasillos, los puntos de ajuste, la carga térmica y el diseño general de la infraestructura.

¿Qué considerar antes de seleccionar un sistema de refrigeración?

Elegir entre CRAC y CRAH requiere analizar más que la capacidad de enfriamiento de una unidad. Algunos de los aspectos que deben evaluarse son:

Carga térmica

Es necesario determinar cuánto calor generan los equipos actuales y cuál será el crecimiento esperado. La capacidad de refrigeración debe corresponder a la carga presente y considerar las necesidades futuras.

Tamaño y crecimiento del centro de datos

Una instalación pequeña puede requerir una estrategia diferente a la de un centro de datos empresarial o de gran escala. La posibilidad de incorporar nuevas unidades y aumentar la capacidad de enfriamiento debe formar parte del diseño.

Infraestructura disponible

Si el proyecto ya cuenta con una planta de agua fría, tuberías y sistemas hidráulicos, una solución CRAH puede integrarse a dicha infraestructura. Cuando esta infraestructura no existe, una solución CRAC puede simplificar la implementación.

Redundancia

La refrigeración es parte de la infraestructura crítica. El diseño debe considerar la disponibilidad requerida y la posibilidad de mantener la climatización ante una falla o durante trabajos de mantenimiento.

Flujo y distribución del aire

La capacidad de una unidad no es el único factor que determina el desempeño. La distribución del aire frío y el retorno del aire caliente deben analizarse para evitar recirculaciones y zonas con temperaturas inadecuadas.

Costo total de operación

Además de la inversión inicial, conviene considerar consumo energético, mantenimiento, infraestructura auxiliar, crecimiento previsto y vida útil del sistema.

La importancia de la contención y el control del flujo de aire

Tanto CRAC como CRAH pueden beneficiarse de una correcta estrategia de distribución del aire.

Los sistemas de contención de pasillo frío o caliente ayudan a separar el aire de suministro del aire de retorno, reduciendo la mezcla entre ambos y permitiendo que el sistema de climatización trabaje de manera más controlada.

Por esta razón, seleccionar una unidad de refrigeración sin analizar el flujo de aire de la sala puede limitar el desempeño de toda la solución.

La climatización debe considerarse como parte de un sistema integral que incluye distribución de aire, sensores, controles, infraestructura eléctrica y monitoreo.

¿CRAC o CRAH? Depende de la infraestructura del proyecto

La elección entre ambas tecnologías debe partir de las condiciones específicas de cada instalación.

Un sistema CRAC puede ser una alternativa adecuada cuando se busca una solución de refrigeración de precisión independiente, particularmente en instalaciones pequeñas o medianas, proyectos modulares o espacios que no cuentan con una planta central de agua fría.

Un sistema CRAH puede resultar apropiado cuando existe o se contempla una infraestructura central de agua fría y se busca integrar la climatización dentro de una arquitectura de mayor escala.

También es posible combinar ambas tecnologías. En determinados proyectos, una solución centralizada puede cubrir la mayor parte de la carga mientras unidades independientes atienden zonas específicas o proporcionan capacidad adicional.

Refrigeración de precisión ATTOM

ATTOM cuenta con soluciones de refrigeración de precisión para aplicaciones de infraestructura crítica. Su plataforma WiseAir Room Cooling contempla configuraciones basadas tanto en expansión directa como en agua fría, permitiendo adaptar la solución a diferentes arquitecturas de centros de datos.

Entre las características disponibles se encuentran configuraciones con compresores inverter, ventiladores EC y opciones de refrigeración gratuita de acuerdo con la configuración del sistema.

La selección de la tecnología adecuada debe considerar la carga térmica, la infraestructura disponible, los requerimientos de disponibilidad, el crecimiento previsto y los objetivos de eficiencia energética del proyecto.

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