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O uso de energia fotovoltaica em data centers

Por: Redação

21 de agosto de 2018

Seja em aspectos pequenos como o smartphone, que usamos no dia a dia, ou em grandes empresas, com data centers de última geração, somos cada vez mais dependentes da tecnologia e das novidades que nos são apresentadas quase que diariamente.

Se a tecnologia é um novo membro de nossos corpos, os data centers são, para grandes organizações, o sistema nervoso. É a base do funcionamento de empresas, indústrias, cidades, países, organizações. Eles são os responsáveis por concentrar, armazenar e processar grande volume de informação, utilizada em serviços de telecomunicações, infraestrutura urbana, sistemas de segurança, entretenimento entre outros setores.

Mas há uma preocupação: estima-se que até 2020 os data centers sejam responsáveis por mais de 3% do consumo global de energia.

Para tentar minimizar esse impacto, a indústria tem investido em técnicas para reduzir o consumo energético em data centers, como o retrofit de equipamentos ultrapassados e ineficientes e a utilização de sistemas de refrigeração mais eficazes. Neste artigo, abordaremos o uso do free cooling, que conjugado com o uso de sistemas de energia fotovoltaica, pode melhorar a performance dos data centers em operação.

Legenda: free cooling direto e indireto. Imagem: Stulz.

Trata-se de aproveitar a diferença de temperatura entre a parte interna e externa de um data center para realizar a troca de calor. Ao invés de utilizar um compressor no resfriamento do ar que volta para o ambiente, utiliza-se o ar quente e a carga térmica proveniente do data center para a troca calor com o ambiente externo, utilizando bombas que forçam a circulação na serpentina, economizando assim, energia através do compressor.

A proposta de realizar free cooling para economia de energia no data center encontra limitações devido às elevadas temperaturas externas durante o dia no Brasil. Desta forma, acabamos olhando a figura do sol como um agente vilão para a eficiência energética dos sistema de ar condicionado. Porém, que tal passarmos a enxergar o sol como um grande aliado na produção de energia limpa através da utilização da tecnologia fotovoltaica para alimentação de data centers?

O aproveitamento da luz do sol para produzir a energia para um data center traz benefícios ambientais e econômicos. Ao aproveitar o potencial energético-solar altíssimo do Brasil, a tecnologia fotovoltaica utiliza uma fonte limpa e traz menor dependência das fontes energéticas tradicionais, que estão sujeitas a oscilações de preço constantes por fatores políticos e climáticos. Além disso, a usina fotovoltaica tem vida útil média de 25 anos e é de fácil instalação e manutenção.

Usina Fotovoltaica da AFEL.

Essa iniciativa de geração de energia elétrica para alimentação de data center utilizando a tecnologia fotovoltaica não é uma novidade. Gigantes da tecnologia como Facebook, Dell, IBM e Apple, já adotaram essa solução em seus data centers e possuem projetos de expansão da produção.

Ao olharmos o cenário brasileiro de geração de energia fotovoltaica, nos deparamos com uma realidade de grande expansão: em cinco anos a produção de energia solar aumentou 1.334%, devido, principalmente, à resolução n˚ 482 de 2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Se compararmos o potencial de geração no Brasil com outros países, percebemos que nossa capacidade é muito superior a países como Alemanha e Estados Unidos. No entanto, a nossa capacidade instalada ainda está muito aquém dos países líderes.

Seguindo essa tendência mundial de uso de energia fotovoltaica em data centers, a AFEL é parte do consórcio responsável por construir dois Centros de Operações Espaciais (COPEs) que darão suporte ao satélite geoestacionário brasileiro (SGDC), responsável por levar internet em banda K para todo o território nacional e banda X para uso da defesa e forças militares do país. Trata-se de um projeto conduzido pela Telebrás com previsão de conclusão em julho de 2019.

O COPE Principal está localizado em Brasília e, não por coincidência, possui arquitetura que lembra um satélite, semelhança reforçada pela presença da instalação da usina fotovoltaica na cobertura dos prédios. Estima-se que a produção anual represente 17,21% do consumo de infraestrutura do data center.

Obras do Comando de Operações Espaciais Principal, em Brasília.

Se as boas práticas forem seguidas, um data center pode ter grande ganho de eficiência energética com pouco ou nenhum custo. Em retrofit de instalações, as primeiras medidas a serem tomadas são a consolidação, virtualização e descomissionamento de TI para otimização da carga. Depois, trabalha-se em organização e redução de perdas, antes de troca de equipamentos. Além disso, o uso de sistemas solares devem ser tratados como uma forma de free cooling indireto.

 

QUEM ESCREVE

Sinara Campos é engenheira de controle e automação e, atualmente, é responsável pelos processos de inovação tecnológica e implantação de sistemas de energia renovável da Almeida França Engenharia.

Sinara Campos apresentou o tema “Eficiência Energética em Data Centers e o Uso de Energia Fotovoltaica”, ao lado do consultor Luis Tossi, durante o 10˚ Congresso RTI de Data Centers, nos dias 9 e 10 de agosto de 2018 em Ribeirão Preto.