Resumo

Este artigo explica e compara três arquiteturas de rejeição de calor aplicadas a sistemas de refrigeração com circuito fechado de água para datacenters: chiller de condensação a ar, chiller de condensação a água e dry cooler com suporte adiabático. A análise usa uma carga de TI de 1 MW, 100 racks de 10 kW, sala de dados mantida a 22 °C na altura de dois terços do rack e umidade relativa de 55%, considerando a realidade climática de Santana de Parnaíba, na Região Metropolitana de São Paulo.

A síntese da literatura indica uma tensão recorrente entre energia e água: chillers a água tendem a reduzir consumo elétrico, mas deslocam parte do impacto para consumo evaporativo; chillers a ar simplificam a implantação e praticamente eliminam água de processo, porém aumentam o consumo elétrico anual; dry coolers adiabáticos reduzem compressores e podem ter baixo consumo de água, mas não garantem água fria suficientemente baixa em todas as horas quentes e úmidas para uma sala mantida a 22 °C sem apoio mecânico.

Para a base comparativa adotada, estimam-se consumos anuais de eletricidade de aproximadamente 3.329 MWh para chiller a ar (PUE 1,38), 2.190 MWh para chiller a água (PUE 1,25) e 788 a 1.840 MWh para dry cooler adiabático (PUE 1,09–1,21, conforme necessidade de apoio mecânico).

Os valores de PUE não incluem UPS e distribuição elétrica; o PUE real de facility é tipicamente 0,05 a 0,10 superior. O consumo anual de água é estimado em menos de 20 m³ no chiller a ar, aproximadamente 22.000 m³ no chiller a água com torre e 5.000 a 8.000 m³ no dry cooler adiabático. Esta edição incorpora seis aprimoramentos em relação à versão original: (a) PUE explícito para todos os cenários; (b) nota sobre conservadorismo da eficiência adotada para o chiller a ar frente a equipamentos modernos; (c) discussão sobre análise de carga parcial (bin method); (d) impacto da redundância (N+1 e 2N) no PUE real e no CAPEX; (e) qualidade da água de abastecimento em Santana de Parnaíba e seu efeito no WUE real; (f) requisitos de ruído e legislação acústica aplicável (CETESB/CONAMA).

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