A su vez, la densidad de la infraestructura de apoyo está creciendo rápidamente, lo que pone de relieve dos prioridades de diseño: una gestión térmica eficaz y un blindaje robusto contra las interferencias electromagnéticas (EMI). Estas consideraciones influyen cada vez más tanto en la arquitectura de las instalaciones como en las decisiones de diseño a nivel de los equipos.
Dado que los centros de datos suelen gestionar información sensible o clasificada, muchos incorporan áreas seguras y/o salas blindadas. Estos espacios requieren soluciones que protejan los equipos electrónicos y la información sin comprometer los flujos de aire ni la eficiencia operativa. Los paneles de ventilación con blindaje EMI, comúnmente conocidos como paneles de ventilación de nido de abeja (honeycomb), desempeñan un papel fundamental a la hora de satisfacer estas exigencias. Al combinar una alta eficacia de blindaje con un rendimiento óptimo del flujo de aire, las rejillas de ventilación de nido de abeja favorecen tanto el control ambiental como la protección contra las interferencias electromagnéticas en toda la infraestructura del centro de datos, desde los sistemas de tratamiento de aire a gran escala hasta las aplicaciones de refrigeración a nivel de placa.
Un soplo de aire fresco para los centros de datos
Los grandes centros de datos dependen de importantes sistemas de tratamiento de aire y refrigeración para mantener condiciones de funcionamiento estables en miles de servidores y racks repartidos por toda la instalación. Estos sistemas deben mover simultáneamente grandes volúmenes de aire de manera eficiente, al tiempo que limitan las aberturas que crean puntos vulnerables a las interferencias electromagnéticas (EMI). En instalaciones seguras o salas blindadas, incluso los pequeños huecos pueden comprometer la integridad de la protección contra las interferencias electromagnéticas. Los paneles de ventilación de panal de abeja abordan este reto directamente.
Instalados directamente sobre estas grandes aberturas, los paneles de ventilación de nido de abeja mantienen un flujo de aire continuo al tiempo que proporcionan un blindaje eficaz contra las interferencias electromagnéticas. La estructura de nido de abeja crea una ruta conductora que atenúa las señales electromagnéticas, evitando las interferencias. Esta capacidad permite a los centros de datos cumplir con los estrictos requisitos de blindaje sin recurrir a diseños de flujo de aire restrictivos que aumentan la caída de presión o el consumo de energía.
La flexibilidad inherente del diseño de nido de abeja refuerza aún más su idoneidad para su uso en entornos de centros de datos. El tamaño del panel, el grosor del panel, las dimensiones generales y la selección de materiales pueden adaptarse para satisfacer requisitos de rendimiento específicos. Las rejillas de ventilación de nido de abeja de aluminio, por ejemplo, pueden presentar una superficie chapada para alcanzar el nivel deseado de conductividad eléctrica o resistencia a la corrosión (dependiendo del entorno operativo). También es posible combinar varios paneles dentro de un único marco para cubrir aberturas muy grandes, lo que permite un diseño de centros de datos escalable y modular a medida que las instalaciones se amplían o se someten a actualizaciones por fases.
Como punto adicional a destacar, el diseño de paneles con panales metálicos en ángulo proporciona protección de la línea de visión. Este concepto preserva el flujo de aire y la eficacia del blindaje, al tiempo que impide la visibilidad directa de las salas de seguridad o los armarios de equipos, una consideración importante en las instalaciones de centros de datos de alta seguridad.
Ventajas generales
Si bien el flujo de aire en toda la instalación es crucial, los retos de gestión térmica se hacen aún más pronunciados a nivel de rack y placa. Los centros de datos modernos albergan miles de servidores, cada uno con placas base, procesadores, módulos de memoria y fuentes de alimentación densamente dispuestos, los cuales generan un calor significativo. Sin una refrigeración eficaz, métricas clave como el rendimiento, la fiabilidad y la vida útil se verán afectadas. El resultado es un mayor riesgo de paradas imprevistas y costosas, así como posibles preocupaciones por la pérdida de datos.
La refrigeración por aire impulsado sigue siendo una estrategia ampliamente adoptada y eficaz para gestionar el calor a nivel de dispositivo. Los ventiladores extraen aire frío a través de los componentes que generan calor y expulsan el aire caliente del sistema, lo que ayuda a mantener temperaturas de funcionamiento constantes. Sin embargo, la integración de hardware de refrigeración introduce consideraciones adicionales de EMI, especialmente cuando las aberturas de ventilación se encuentran cerca de componentes electrónicos sensibles.
Las rejillas de ventilación tipo panal se integran a la perfección en estas configuraciones. Montadas directamente en el chasis del servidor, en los armarios de rack o delante de los ventiladores a nivel de placa, proporcionan blindaje contra las interferencias electromagnéticas (EMI) en espacios que, de otro modo, estarían abiertos. Al minimizar los huecos no conductores y mantener al mismo tiempo una gran superficie abierta, las rejillas logran un delicado equilibrio entre la eficiencia del flujo de aire, la caída de presión y la protección contra las interferencias electromagnéticas (EMI), un factor fundamental en el diseño de los centros de datos modernos.
Si se restringe demasiado el flujo de aire, la eficiencia de la refrigeración disminuye; si se dejan las aberturas sin blindar, aumenta el riesgo de interferencias. Las rejillas de ventilación tipo panal superan ambos retos simultáneamente, permitiendo que los ventiladores distribuyan el aire de forma eficaz por los racks y las placas de circuitos, al tiempo que mantienen la continuidad del blindaje durante todo el ciclo de vida del equipo.
La vida tranquila
Más allá del control del flujo de aire y de las interferencias electromagnéticas, los paneles de ventilación tipo panal ofrecen una ventaja adicional que a menudo se pasa por alto: la reducción del ruido. Los centros de datos suelen ser entornos ruidosos, con un gran número de ventiladores de alta velocidad funcionando simultáneamente. Un solo servidor puede contener múltiples ventiladores, multiplicados por docenas de servidores por rack y miles de racks por instalación.
Las investigaciones internas de Parker Chomerics —junto con las sugerencias de los clientes— indican que las rejillas de ventilación de panal pueden reducir el ruido emitido por los sistemas de refrigeración y circulación de aire. De hecho, los datos preliminares sugieren que se pueden lograr reducciones de entre 6 y 10 dB, una mejora notable en entornos donde incluso pequeñas disminuciones en el nivel de ruido pueden mejorar las condiciones de trabajo y reducir la fatiga mental. Este beneficio acústico refuerza aún más el argumento a favor de las rejillas de ventilación de nido de abeja como elemento de diseño multifuncional, en lugar de un componente de uso único.
La importancia del material
La selección del material desempeña un papel clave en el rendimiento y la durabilidad de las rejillas de ventilación de nido de abeja. Si bien las opciones de aluminio y plástico metalizado son soluciones totalmente disponibles y viables para algunos centros de datos, el acero inoxidable ofrece ventajas distintivas para aplicaciones exigentes.
Fabricadas soldando cinta de acero inoxidable en un patrón preciso de nido de abeja, estas rejillas proporcionan una resistencia mecánica y a los impactos excepcionales. Este alto nivel de robustez reduce el riesgo de daños durante las tareas de mantenimiento rutinarias, como la sustitución de ventiladores. Por el contrario, las rejillas de plástico metalizado pueden deformarse o curvarse, lo que reduce el flujo de aire y la eficiencia de refrigeración. El acero inoxidable también ofrece una resistencia inherente a la corrosión, lo que elimina la necesidad de procesos de recubrimiento adicionales y garantiza una fiabilidad a largo plazo en una amplia gama de condiciones de funcionamiento, incluidos entornos húmedos o con variaciones de temperatura.
Otra ventaja es que las soluciones de acero inoxidable permiten una mayor superficie abierta (>93 %) dentro del panel de ventilación, lo que mejora aún más las características del flujo de aire en comparación con otras opciones.
Continuidad del suministro
Los avances en automatización contribuyen de manera decisiva a la disponibilidad y consistencia de los productos de ventilación de nido de abeja. Los procesos de fabricación automatizados y continuos de Parker Chomerics permiten tolerancias más ajustadas, una calidad repetible y plazos de entrega significativamente reducidos.
La creación de prototipos puede realizarse en una o dos semanas, y las piezas de producción están disponibles en cuatro o cinco semanas, lo que es sustancialmente más rápido que lo que ofrecen otros proveedores, donde lo habitual suele ser de 20 a 25 semanas. Los plazos de entrega más cortos permiten a los operadores de centros de datos y a los fabricantes de equipos responder más rápidamente a los requisitos de diseño y a los calendarios de implementación en constante evolución, sin retrasar los hitos de puesta en marcha.
Un enfoque personalizado
No hay dos centros de datos idénticos, ni tampoco lo son sus requisitos de gestión térmica y de interferencias electromagnéticas (EMI). Las soluciones eficaces dependen de factores como la distribución de las instalaciones, la clasificación de seguridad, los volúmenes de flujo de aire, la exposición ambiental y la integración con la infraestructura existente.
Por lo tanto, un enfoque colaborativo y específico para cada aplicación resulta fundamental para el éxito del proyecto. Al trabajar en estrecha colaboración con los clientes, los experimentados equipos de ingenieros de Parker Chomerics pueden desarrollar soluciones de ventilación de panal de abeja a medida que se ajustan con precisión a las restricciones dimensionales, los objetivos de eficacia de blindaje, los métodos de montaje y las necesidades de protección ambiental. Este nivel de personalización garantiza que las soluciones respalden el rendimiento general del sistema en lugar de imponer concesiones en otras partes del diseño.
A medida que los centros de datos siguen aumentando en tamaño, complejidad y importancia, la adopción de soluciones de sistema que desempeñan múltiples funciones cobra mayor relevancia. Las rejillas de ventilación de nido de abeja ejemplifican esta tendencia, ya que ofrecen gestión del flujo de aire, protección contra interferencias electromagnéticas (EMI), ventajas acústicas y durabilidad mecánica en una única solución adaptable. Para entornos de centros de datos seguros y de alto rendimiento, constituyen una parte integral de una infraestructura resiliente y preparada para el futuro.
Más información en: Blindaje EMI - División Chomerics | Parker EE. UU.
Autor: Ben Nudelman, director de mercado global de Parker Chomerics
Acerca de Chomerics
Chomerics es una división de Parker Hannifin Corporation y forma parte de su Grupo de Materiales de Ingeniería. Es líder mundial en el desarrollo y la aplicación de materiales conductores de electricidad y calor en electrónica, transporte y sistemas de energía alternativa. Para más detalles, visite www.parker.com/chomerics
Acerca de Parker Hannifin
Parker Hannifin es una empresa incluida en la lista Fortune 250 y líder mundial en tecnologías de movimiento y control. Durante más de un siglo, la empresa ha propiciado avances de ingeniería que conducen a un futuro mejor. Obtenga más información en www.parker.com o @parkerhannifin.
